Нейроматематика

2024/2025

Статус: Майнор

Кто читает: Департамент программной инженерии

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 3, 4 модуль

Охват аудитории: для всех кампусов НИУ ВШЭ

Преподаватели: Пантюхин Дмитрий Валерьевич, Силаев Юрий Владимирович, Харламов Александр Александрович

Язык: русский

Кредиты: 5

Контактные часы: 64

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Дается понятие о способах использования нейронных сетей различного вида для решения математических задач: аппроксимация, экстраполяция (прогнозирование), кластеризация, построение адаптивных сеток, решение систем линейных и нелинейных уравнений (алгебраических, дифференциальных) и др, а также углубленные знания об устройстве биологических нейронных сетей.

Цель освоения дисциплины

Приобретение знаний о способах решения базовых задач на искусственных нейронных сетях: аппроксимация, классификация, прогнозирование и др.
Приобретение базовых знаний о механизмах мозга для решения базовых задач: анализ и синтез речи, анализ зрительной информации, ассоциативная память и др.

Планируемые результаты обучения

Знает основные механизмы мозга для решения базовых задач (обработка речи, зрительной информации, память и др.)
Знает основные способы решения базовых математических задач на искусственных нейронных сетях
Умеет создавать, обучать и проверять нейронные сети для решения базовых математических задач (классификация, кластеризация, прогнозирование и др.)

Содержание учебной дисциплины

Основные способы решения базовых задач на искусственных нейронных сетях
Основные механизмы мозга для решения базовых задач

Элементы контроля

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.
Контрольные задания по практическим занятиям
Задания по практическим занятиям в виде написания программы и ответов на вопросы.
Экзамен
Экзамен в виде написания программы и ответов на вопросы. Проводится в сессию 4 модуля.
Модульная контрольная работа
Контрольная работа в виде написания программы и ответов на вопросы. Проходит в конце 3 модуля.
Контрольные вопросы по лекциям
Тестовые вопросы по изученным материалам лекций
Домашнее задание
Презентация по выбранной теме с ответами на вопросы и\или программный проект и презентация по результатам. Преимущественно в 4 модуле.

Промежуточная аттестация

2024/2025 4th module
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

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.
Анализ и обработка сигналов в среде MATLAB/ЩетининЮ.И. - Новосиб.: НГТУ, 2011. - 115 с.: ISBN 978-5-7782-1807-9 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/548133
Антонио, Д. Библиотека Keras – инструмент глубокого обучения. Реализация нейронных сетей с помощью библиотек Theano и TensorFlow / Д. Антонио, П. Суджит , перевод с английского А. А. Слинкин. — Москва : ДМК Пресс, 2018. — 294 с. — ISBN 978-5-97060-573-8. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/111438 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Барский, А. Б. Введение в нейронные сети : учебное пособие / А. Б. Барский. — 2-е изд. — Москва : ИНТУИТ, 2016. — 358 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/100684 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Гудфеллоу, Я. Глубокое обучение / Я. Гудфеллоу, И. Бенджио, А. Курвилль , перевод с английского А. А. Слинкина. — 2-е изд. — Москва : ДМК Пресс, 2018. — 652 с. — ISBN 978-5-97060-618-6. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/107901 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Ковалева, А. В. Нейрофизиология, физиология высшей нервной деятельности и сенсорных систем : учебник для академического бакалавриата / А. В. Ковалева. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 365 с. — (Бакалавр. Академический курс). — ISBN 978-5-534-00350-5. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/432852 (дата обращения: 28.08.2023).
Кудинов Ю.И., Пащенко Ф.Ф. - Теория автоматического управления (с использованием MATLAB — SIMULINK): учебное пособие - Издательство "Лань" - 2019 - ISBN: 978-5-8114-1994-4 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/111198
Нейрокомпьютеры : учеб. пособие для вузов, Комарцова, Л. Г., 2004
Нейронные сети: основы теории / А.И. Галушкин. - М.: Гор. линия-Телеком, 2012. - 496 с.: ил.; 60x90 1/16. (обложка) ISBN 978-5-9912-0082-0, 1000 экз. - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/353660
Основы программирования в системе MATLAB: Учебное пособие / Кошкидько В.Г., Панычев А.И. - Таганрог:Южный федеральный университет, 2016. - 84 с.: ISBN 978-5-9275-2048-0 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/991834
Паттерсон, Д. Глубокое обучение с точки зрения практика / Д. Паттерсон, А. Гибсон. — Москва : ДМК Пресс, 2018. — 418 с. — ISBN 978-5-97060-481-6. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/116122 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Ростовцев В.С. - Искусственные нейронные сети: учебник - Издательство "Лань" - 2019 - 216с. - ISBN: 978-5-8114-3768-9 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/122180
Русановский, В. В., Нейрофизиология. Основы курса. : учебное пособие / В. В. Русановский, А. А. Лебедев, В. А. Лебедев, П. Д. Шабанов. — Москва : КноРус, 2019. — 230 с. — ISBN 978-5-406-06944-8. — URL: https://book.ru/book/931372 (дата обращения: 26.08.2024). — Текст : электронный.
Ручай, А. Н., Биометрическая аутентификация диктора в MATLAB : учебное пособие / А. Н. Ручай. — Москва : Русайнс, 2017. — 166 с. — ISBN 978-5-4365-1864-0. — URL: https://book.ru/book/926383 (дата обращения: 26.08.2024). — Текст : электронный.
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
Сизиков В.С. - Прямые и обратные задачи восстановления изображений, спектроскопии и томографии с MatLab: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2017 - 412с. - ISBN: 978-5-8114-2754-3 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/99358
Тарков, М. С. Нейрокомпьютерные системы : учебное пособие / М. С. Тарков. — 2-е изд. — Москва : ИНТУИТ, 2016. — 170 с. — ISBN 5-9556-0063-9. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/100268 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Федотов А.А. - Прикладная обработка биомедицинских изображений в среде MATLAB: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2019 - ISBN: 978-5-8114-3471-8 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/112698
Хливненко Л.В., Пятакович Ф.А. - Практика нейросетевого моделирования: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2019 - 200с. - ISBN: 978-5-8114-3639-2 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/123697
Шульговский, В. В., Нейрофизиология : учебник / В. В. Шульговский. — Москва : КноРус, 2019. — 272 с. — ISBN 978-5-406-06664-5. — URL: https://book.ru/book/929994 (дата обращения: 26.08.2024). — Текст : электронный.

Авторы

Пантюхин Дмитрий Валерьевич

Программа дисциплины