Нейрокомпьютеры

2024/2025

Статус: Майнор

Кто читает: Департамент программной инженерии

Где читается: Факультет компьютерных наук

Охват аудитории: для всех кампусов НИУ ВШЭ

Преподаватели: Евсиков Виктор Алексеевич, Пантюхин Дмитрий Валерьевич, Силаев Юрий Владимирович, Юрин Данила Андреевич

Язык: русский

Кредиты: 5

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Дается понятие о существующих и перспективных способах аппаратной поддержки нейросетевых вычислений: на цифровых и аналоговых устройствах, специализированных нейрочипах и универсальных вычислителях типа графических ускорителей, перспективных нанотехнологиях (мемристоры), а также дается понятие о методах цифровой обработки сигналов и адаптивной фильтрации сигналов и нейроуправлении.

Цель освоения дисциплины

Приобретение базовых знаний о цифровой обработке сигналов, адаптивной фильтрации и устройств для их выполнения
Приобретение базовых знаний об устройстве универсальных (графические ускорители) и специализированных (нейрочипы) вычислительных средств для реализации нейронных сетей

Планируемые результаты обучения

Знает основные виды нейрочипов и нейрокомпьютеров
Знает основные виды цифровых фильтров
Умеет рассчитывать линейные и нелинейные фильтры

Содержание учебной дисциплины

Основы цифровой обработки сигналов и адаптивной фильтрации
Нейрокомпьютеры

Элементы контроля

Контрольные вопросы по лекциям
Тестовые вопросы по материалам лекций
Экзамен
Экзамен в виде написания программы и ответов на вопросы. Проводится в сессию.
Личные достижения
Необходимо для получения оценки 9-10 баллов. Доклад о результатах самостоятельной работы студента сверх требований ПУД по теме майнора. В том числе: прохождение онлайн курсов, участие в научных мероприятиях, курсовые работы, публикации и др. Результаты докладываются публично.
Домашнее задание
Презентация по выбранной теме с ответами на вопросы и\или программный проект и презентация по результатам. Преимущественно во 2 модуле.
Контрольные задания по практическим занятиям
Практические задания по изученным материалам в виде написания программы и ответы на вопросы.
Модульная контрольная работа
Контрольная работа в виде написания программы и ответов на вопросы. Проводится в конце 1 модуля.

Промежуточная аттестация

2024/2025 учебный год 2 модуль
0.3 * Домашнее задание + 0.1 * Контрольные вопросы по лекциям + 0.1 * Контрольные задания по практическим занятиям + 0.2 * Личные достижения + 0.1 * Модульная контрольная работа + 0.2 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая дополнительная литература

Аллен, Б. Д. Think DSP. Цифровая обработка сигналов на Python / Б. Д. Аллен , перевод с английского А. Э. Бряндинский. — Москва : ДМК Пресс, 2017. — 160 с. — ISBN 978-5-97060-454-0. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/93566 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Амос, Г. MATLAB. Теория и практика / Г. Амос , перевод с английского Н. К. Смоленцев. — 5-е изд. — Москва : ДМК Пресс, 2016. — 416 с. — ISBN 978-5-97060-183-9. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/82814 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Антимиров, В. М. Системы автоматического управления: бортовые цифровые вычислительные системы : учебное пособие для вузов / В. М. Антимиров ; под научной редакцией В. В. Телицина. — Москва : Издательство Юрайт, 2019 ; Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та. — 71 с. — (Университеты России). — ISBN 978-5-9916-9907-5 (Издательство Юрайт). — ISBN 978-5-7996-1918-3 (Изд-во Урал. ун-та). — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/438166 (дата обращения: 28.08.2023).
Боресков, А. В. Основы работы с технологией CUDA / А. В. Боресков, А. А. Харламов. — Москва : ДМК Пресс, 2010. — 232 с. — ISBN 978-5-94074-578-5. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/1260 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Волков В.Ю. - Адаптивные и инвариантные алгоритмы обнаружения объектов на изображениях и их моделирование в Matlab - Издательство "Лань" - 2014 - 192с. - ISBN: 978-5-8114-1656-1 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/68475
Гайдук А.Р., Беляев В.Е., Пьявченко Т.А. - Теория автоматического управления в примерах и задачах с решениями в MATLAB: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2019 - ISBN: 978-5-8114-4200-3 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/125741
Гайдук А.Р., Плаксиенко Е.А. - Анализ и аналитический синтез цифровых систем управления: монография - Издательство "Лань" - 2018 - 272с. - ISBN: 978-5-8114-2813-7 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/107282
Затонский А.В., Тугашова Л.Г. - Моделирование объектов управления в MatLab: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2019 - ISBN: 978-5-8114-3270-7 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/111915
Коломейцева, М. Б. Основы импульсной и цифровой техники : учебное пособие для академического бакалавриата / М. Б. Коломейцева, В. М. Беседин, Т. В. Ягодкина. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 124 с. — (Бакалавр. Академический курс). — ISBN 978-5-534-06429-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/441957 (дата обращения: 28.08.2023).
Красавин, А. В. Компьютерный практикум в среде matlab : учебное пособие для вузов / А. В. Красавин, Я. В. Жумагулов. — 2-е изд. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 277 с. — (Университеты России). — ISBN 978-5-534-08509-9. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/442328 (дата обращения: 28.08.2023).
Малявко, А. А. Параллельное программирование на основе технологий OpenMP, MPI, CUDA : учебное пособие для академического бакалавриата / А. А. Малявко. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 129 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-11827-8. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/446247 (дата обращения: 28.08.2023).
Моделирование систем управления с применением MatLab : учеб. пособие / А.Н. Тимохин, Ю.Д. Румянцев ; под ред. А.Н. Тимохина. — М. : ИНФРА-М, 2017. — 256 с. + Доп. материалы [Электронный ресурс; Режим доступа http://www.znanium.com]. —(Высшее образование: Бакалавриат). — www.dx.doi.org/10.12737/14347. - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/590240
Моделирование систем управления с применением Matlab: Учебное пособие / Тимохин А.Н., Румянцев Ю.Д; Под ред. А.Н.Тимохина - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 256 с.: 60x90 1/16. - (Высшее образование: Бакалавриат) (Переплёт) ISBN 978-5-16-010185-9 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/474709
Основы теории и расчета цифровых фильтров : учеб. пособие / В.П. Васильев, Э.Л. Муро, С.М. Смольский ; под ред. С.М. Смольского. — 2-е изд., стереотип. — М. : ИНФРА-М, 2017. — 272 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — www.dx.doi.org/10.12737/textbook_591ae74d57bb22.15375684. - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/906240
Основы теории и расчета цифровых фильтров : учеб. пособие / В.П. Васильев, Э.Л. Муро, С.М. Смольский ; под ред. С.М. Смольского. — 2-е изд., стереотип. — М. : ИНФРА-М, 2018. — 272 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — www.dx.doi.org/10.12737/textbook_591ae74d57bb22.15375684. - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/949609
Основы теории рекурсивных КИХ-фильтров: Монография / Турулин И.И. - Таганрог:Южный федеральный университет, 2016. - 264 с.: ISBN 978-5-9275-2170-8 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/995089
Ощепков А.Ю. - Системы автоматического управления: теория, применение, моделирование в MATLAB: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2018 - 208с. - ISBN: 978-5-8114-1471-0 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/104954
Проектирование аналоговых и цифровых устройств: Учебное пособие / В.С. Титов, В.И. Иванов, М.В. Бобырь. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 143 с.: 60x88 1/16. - (Высшее образование: Бакалавриат). (обложка) ISBN 978-5-16-009101-3 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/422720
Сажнев, А. М. Микропроцессорные системы: цифровые устройства и микропроцессоры : учебное пособие для среднего профессионального образования / А. М. Сажнев. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 139 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-12092-9. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/446807 (дата обращения: 28.08.2023).
Сандерс, Д. Технология CUDA в примерах: введение в программирование графических процессоров / Д. Сандерс, Э. Кэндрот. — Москва : ДМК Пресс, 2011. — 232 с. — ISBN 978-5-94074-504-4. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/3029 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Сато, Ю. Без паники! Цифровая обработка сигналов : учебное пособие / Ю. Сато. — Москва : ДМК Пресс, 2010. — 176 с. — ISBN 978-5-94120-251-5. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/61023 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Сизиков В. С. - Обратные прикладные задачи и MatLab - Издательство "Лань" - 2011 - 256с. - ISBN: 978-5-8114-1238-9 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/2037
Смит, С. Цифровая обработка сигналов. Практическое руководство для инженеров и научных работников : учебник / С. Смит. — Москва : ДМК Пресс, 2011. — 720 с. — ISBN 978-5-94120-145-7. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/60986 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Ушенина И.В. - Проектирование цифровых устройств на ПЛИС: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2019 - ISBN: 978-5-8114-3657-6 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/119638
Цифровая обработка сигналов: Учебное пособие / Ролдугин С.В., Паринов А.В., Голубинский А.Н. - Воронеж:Научная книга, 2016. - 144 с. ISBN 978-5-4446-0908-8 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/923327
Цифровая фильтрация и синтез цифровых фильтров / Яковлев А.Н., Соколова Д.О. - Новосиб.:НГТУ, 2012. - 64 с.: ISBN 978-5-7782-1964-9
Цифровые методы обработки информации/БорисоваИ.В. - Новосиб.: НГТУ, 2014. - 139 с.: ISBN 978-5-7782-2448-3

Авторы

Пантюхин Дмитрий Валерьевич

Программа дисциплины