Бакалавриат 2024/2025

Системы искусственного интеллекта

Статус: Курс обязательный (Информатика и вычислительная техника)

Направление: 09.03.01. Информатика и вычислительная техника

Кто читает: Департамент компьютерной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 4-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Зунин Владимир Викторович, Романов Александр Юрьевич

Язык: русский

Кредиты: 6

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина «Системы искусственного интеллекта» позволит студентам приобрести теоретические и практические навыки по разработке, проектированию, использованию и программированию систем искусственного интеллекта, в том числе курс включает в себя рассмотрение основных вопросов теории обработки данных с использованием современных программных средств и библиотек, а также реализацию нейронных сетей на аппаратном уровне. В курсе рассмотрены способы использования различных методов для работы с разнообразными типами данных (табличные, звуковые, фото/видео, текстовые): градиентный бустинг, XGBoost, нейронные сети с различной архитектурой, вопросы обработки естественного языка, глубинное обучение, трансформеры, методы ускорения обучения нейронных сетей и их реализаций (инференса); разобраны примеры использования аппаратных устройств, используемых для ускорения выполнения нейронных сетей (GPU, TPU и другие).

Цель освоения дисциплины

• Приобретение студентами базовых знаний в области методов обработки и анализа больших данных
• Приобретение студентами основных знаний и навыков в области систем искусственного интеллекта и их использовании

Планируемые результаты обучения

• Использует язык программирования Python для задач искусственного интеллекта
• Различать типы больших данных; использовать методы подготовки данных, метрики качества и методы валидации
• Решать задачи по обработке табличных данных различными методами
• Уметь использовать нейронных сети для обработки данных разного рода: изображения, табличные, текстовые и звуковые данные
• Использовать различные устройства для расчета на нейронных сетях

Содержание учебной дисциплины

• Введение в методы обработки и анализа больших данных и язык программирования Python
• Типы больших данных, подготовка данных, метрики качества и методы валидации
• Язык программирования Python и полезные модули
• Методы обработки табличных данных и градиентный бустинг
• Методы работы с нейронными сетями для обработки больших данных разного рода
• Введение в нейронные сети
• Свёрточные нейронные сети для работы с изображениями
• Работа со звуковыми данными. Задачи Object Detection и Segmentation для изображений
• Работа с текстовыми данными большого объема
• Графовые нейронные сети
• Аппаратные реализации нейронных сетей
• Систолические массивы
• Использование ИИ в разработке игр

Элементы контроля

• Экзамен
• Домашнее задание
• Активность на лекциях
• Практические работы

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 2nd module
  0.2 * Экзамен + 0.4 * Практические работы + 0.16 * Домашнее задание + 0.24 * Активность на лекциях

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• 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

Рекомендуемая дополнительная литература

• Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы, Рутковская, Д., 2008
• Обработка изображений с помощью OpenCV - Глория Буэно Гарсия, Оскар Дениз Суарес, Хосе Луис Эспиноса Аранда, Исмаэль Серрано Грасиа - Издательство "ДМК Пресс" - 978-5-97060-387-1 - 2016 - русский - https://e.lanbook.com/book/90116 - ЛАНЬ - 90116
• Проектирование на ПЛИС. Курс молодого бойца - Максфилд К. - Издательство "ДМК Пресс" - 978-5-94120-147-1 - 2010 - русский - https://e.lanbook.com/book/60987 - ЛАНЬ - 60987
• Цифровая схемотехника и архитектура компьютера - Дэвид М. Харрис, Сара Л. Харрис - Издательство "ДМК Пресс" - 978-5-97060-522-6 - 2017 - русский - https://e.lanbook.com/book/97336 - ЛАНЬ - 97336
• Цифровая схемотехника и архитектура компьютера. Дополнение по архитектуре ARM - Харрис Дэвид М., Харрис Сара Л. - Издательство "ДМК Пресс" - 978-5-97060-650-6 - 2019 - русский - https://e.lanbook.com/book/111431 - ЛАНЬ - 111431

Авторы

• Романов Александр Юрьевич
• Зунин Владимир Викторович