FI:IB031 Úvod do strojového učení - Informace o předmětu
IB031 Úvod do strojového učení
Fakulta informatikyjaro 2021
- Rozsah
- 2/2/0. 3 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: z.
- Vyučující
- doc. RNDr. Tomáš Brázdil, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Lubomír Popelínský, Ph.D. (přednášející)
Bc. Aleš Calábek (cvičící)
RNDr. Jaroslav Čechák, Ph.D. (cvičící)
RNDr. Tomáš Effenberger, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Adam Ivora (cvičící)
Mgr. Marek Kadlčík (cvičící)
RNDr. Filip Lux (cvičící)
doc. Mgr. Bc. Vít Nováček, PhD (cvičící)
Bc. Michal Starý (cvičící) - Garance
- doc. RNDr. Tomáš Brázdil, Ph.D.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky - Rozvrh
- Út 8:00–9:50 Virtuální místnost
- Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
IB031/02: Po 16:00–17:50 Virtuální místnost, F. Lux, M. Starý
IB031/03: Út 14:00–15:50 Virtuální místnost, A. Calábek, J. Čechák
IB031/04: Po 14:00–15:50 Virtuální místnost, M. Kadlčík, V. Nováček
IB031/05: Út 18:00–19:50 Virtuální místnost, F. Lux - Předpoklady
- Doporučeno: znalosti v rozsahu kursů MB102 a MB103.
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Analýza a zpracování obrazu (program FI, N-VIZ)
- Bioinformatika a systémová biologie (program FI, N-UIZD)
- Computer Games Development (program FI, N-VIZ_A)
- Computer Graphics and Visualisation (program FI, N-VIZ_A)
- Computer Networks and Communications (program FI, N-PSKB_A)
- Cybersecurity Management (program FI, N-RSSS_A)
- Formální analýza počítačových systémů (program FI, N-TEI)
- Grafický design (program FI, N-VIZ)
- Graphic Design (program FI, N-VIZ_A)
- Hardware Systems (program FI, N-PSKB_A)
- Hardwarové systémy (program FI, N-PSKB)
- Image Processing and Analysis (program FI, N-VIZ_A)
- Informační bezpečnost (program FI, N-PSKB)
- Informatika (program FI, B-INF) (2)
- Informatika ve vzdělávání (program FI, B-IVV) (2)
- Information Security (program FI, N-PSKB_A)
- Kvantové a jiné neklasické výpočetní modely (program FI, N-TEI)
- Počítačová grafika a vizualizace (program FI, N-VIZ)
- Počítačová lingvistika (program FF, B-PLIN_) (3)
- Počítačové sítě a komunikace (program FI, N-PSKB)
- Principy programovacích jazyků (program FI, N-TEI)
- Programování a vývoj aplikací (program FI, B-PVA)
- Řízení kyberbezpečnosti (program FI, N-RSSS)
- Řízení vývoje služeb (program FI, N-RSSS)
- Řízení vývoje softwarových systémů (program FI, N-RSSS)
- Services Development Management (program FI, N-RSSS_A)
- Software Systems Development Management (program FI, N-RSSS_A)
- Software Systems (program FI, N-PSKB_A)
- Softwarové systémy (program FI, N-PSKB)
- Strojové učení a umělá inteligence (program FI, N-UIZD)
- Učitel informatiky a správce sítě (program FI, N-UCI)
- Učitelství informatiky pro střední školy (program FI, N-UCI) (2)
- Vývoj počítačových her (program FI, N-VIZ)
- Zpracování a analýza rozsáhlých dat (program FI, N-UIZD)
- Zpracování přirozeného jazyka (program FI, N-UIZD)
- Cíle předmětu
- Student se bude po absolvování předmětu schopen samostatně orientovat v základních metodách a přístupech z oblasti strojového učení. Bude mít základní představu o fundamentálních teoretických modelech a jejich klíčových praktických aplikacích. Bude mít přehled o souvislostech strojového učení s dalšími oblastmi informatiky a matematiky, zejména s matematickou statistikou, logikou, umělou inteligencí a optimalizací. Bude umět implementovat aplikaci metod strojového učení.
- Výstupy z učení
- Student bude po absolvování předmětu
- schopen se samostatně orientovat v základních metodách a přístupech z oblasti strojového učení;
- bude mít základní představu o fundamentálních teoretických modelech a jejich klíčových praktických aplikacích;
- bude mít přehled o souvislostech strojového učení s dalšími oblastmi informatiky a matematiky, zejména s matematickou statistikou, logikou, umělou inteligencí a optimalizací;
- bude umět implementovat aplikaci metod strojového učení a ověřit její výsledky. - Osnova
- Základy strojového učení: klasifikace a regrese, shluková analýza, učení s učitelem a bez učitele, ilustrační příklady
- Rozhodovací stromy: učení rozhodovacích stromů, učení pravidel
- Logika a strojové učení: specializace, generalizace, logický důsledek
- Ověřování výsledku učení: učící a testovací množina, přeučení, krížová validace, matice záměn/zmatenosti, učící krivka, ROC křivka; sampling, normalizace
- Pravděpodobnostní model: Bayesovo pravidlo, MAP, MLE, naivní Bayes; jemný úvod do Bayesovských sítí
- Lineární regrese (klasifikace), metoda nejmenších čtverců, souvislost s MLE, regresní stromy
- Kernelové metody: SVM, kernelová transformace, kernelový trik
- Neuronové sítě: vícevrstvá síť, zpětná propagace, nelineární regrese, bias vs. variance, regularizace
- Líné učení: metoda k nejbližších sousedů. Shluková analýza: metoda k-středů, hierarchické shlukování, EM
- Praktické strojové učení. Předzpracování dat: výběr atributů, konstrukce nových atributů, metody vzorkování. Ensemble methods. Bagging. Boosting. Nástroje pro strojové učení.
- Ukázka pokročilejších metod strojového učení: Induktivní logické programování, hluboké učení.
- Literatura
- doporučená literatura
- MITCHELL, Tom M. Machine learning. Boston: McGraw-Hill, 1997, xv, 414. ISBN 0070428077. info
- neurčeno
- GÉRON, Aurélien. Hands-on machine learning with Scikit-Learn, Keras, and TensorFlow : concepts, tools, and techniques to build intelligent systems. Second edition. Beijing: O'Reilly, 2019, xxv, 819. ISBN 9781492032649. info
- ROGERS, Simon a Mark GIROLAMI. A first course in machine learning. Boca Raton: CRC Press/Taylor & Francis Group, 2012, xx, 285. ISBN 9781439824146. info
- FLACH, Peter A. Machine learning : the art and science of algorithms that make sense of data. New York: Cambridge University Press, 2012, xvii, 396. ISBN 1107422221. info
- Pattern recognition and machine learning. Edited by Christopher M. Bishop. New York: Springer, 2006, xx, 738. ISBN 0387310738. info
- BERKA, Petr. Dobývání znalostí z databází. Vyd. 1. Praha: Academia, 2003, 366 s. ISBN 8020010629. info
- Záložky
- https://is.muni.cz/ln/tag/FI:IB031!
- Výukové metody
- Přednášky + cvičení + projekt
- Metody hodnocení
- Semestrální zkouška, projekt, závěrečná zkouška.
- Navazující předměty
- Další komentáře
- Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
- Statistika zápisu (jaro 2021, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/fi/jaro2021/IB031