Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail předmětu
FEKT-MPCN-MLRAk. rok: 2026/2027
Studenti a studentky získají rozhled v oblasti pokročilých metod strojového učení. Budou schopni popsat a porovnat vlastnosti jednotlivých přístupů pro klasifikaci dat. Budou schopni vybrat a aplikovat konkrétní přístup na daný problém. Získají také praktické zkušenosti s aktuálními implementacemi metod strojového učení včetně hlubokého učení.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Nabízen zahraničním studentům
Vstupní znalosti
- Přehled o základních konceptech strojového učení.
- Základní znalosti programování, přednostně v jazyce Python.
- Matematické základy – lineární algebra (matice, vektory), základy diferenciálního počtu a pravděpodobnosti.
- Základy statistiky a optimalizace.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Během semestru lze získat maximálně 30 bodů. Na závěrečnou zkoušku pak maximálně 70 bodů.Během semestru proběhnou 4 testy, každý za maximálně 5 bodů; testy nelze opakovat. Dále zadané úkoly a projekty budou hodnoceny maximálně 10 body.Podmínky udělení zápočtu jsou následující: - plná účast na počítačových cvičení (max. dvě omluvené absence),- získání alespoň 15 bodů z testů.Získání zápočtu je podmínkou pro připuštění k závěrečné zkoušce.Závěrečná zkouška bude ohodnocena max. 70 body. Pro úspěšné složení zkoušky je nutné získat minimálně 35 bodů.
Učební cíle
Základní literatura
Doporučená literatura
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
V rámci počítačových cvičení studenti prakticky implementují algoritmy strojového učení v jazyce Python s využitím knihoven scikit-learn, PyTorch a dalších.1) Úvod do strojového učení v Pythonu, příklad jednoduchého klasifikátoru, úvod do scikit-learn.2) Metody vyhodnocování modelů - metriky, validace modelů.3) Redukce dimenzionality - úvod do pandas, výběr příznaků a PCA.4) Lineární modely - lineární a polynomiální regrese, LASSO/RIDGE regrese, klasifikace s lineárními modely.5) Duální formy a jádra - regrese, SVM.6) Rozhodovací stromy, náhodný les a boosting.7) Úvod do umělých neuronových sítí, úvod do PyTorch.8) Praktický příklad hlubokého učení - klasifikace obrázků nasazená na smartphonu.9) Hluboké učení v různých aplikacích - klasifikace obrázků, klasifikace signálů, segmentace obrázků, regrese image2image, segmentace signálů, regrese signal2signal.10) Transformery - příklad vision transformeru, příklad predikce následujícího slova.11) Pravděpodobnostní modely 1 - Odhad maximální věrohodnosti, odhad maximální aposteriorní pravděpodobnosti.12) Pravděpodobnostní modely 2 - Naivní Bayesovský klasifikátor, Gaussovský model směsi, Logistická regrese.
Pravidelná individuální příprava na aktivity v semestru
V průběhu semestru studenti vypracovávají zadané úkoly a projekty zaměřené na praktickou implementaci algoritmů strojového učení. Úkoly zahrnují programování v Pythonu, analýzu dat, trénování modelů a vyhodnocení jejich výkonnosti. Studenti samostatně implementují řešení na základě získaných znalostí z přednášek a cvičení, přičemž mohou využívat konzultace s vyučujícím.
Individuální příprava na závěrečnou zkoušku
Samostudium výukových materiálů, prezentací z přednášek, materiálů ke cvičení, popř. vlastních poznámek.
Přednáška
1) Úvod do strojového učení, matematické základy, optimalizace ve strojovém učení.2) Vyhodnocování modelů - pipeline učení s učitelem, validační přístupy, metriky, předzpracování dat.3) Redukce dimenzionality - metody výběru a redukce příznaků.4) Lineární modely - definice, ztrátové funkce a regularizace, klasifikační modely, regresní modely.5) Kompromis mezi vychýlením a rozptylem, rozhodovací stromy a náhodné lesy, bagging a boosting.6) Základy neuronových sítí - jednoduchá neuronová síť, aktivační funkce, ztrátové funkce, regularizace, optimalizační metody.7) Principy hlubokého učení - hluboké neuronové sítě (NN) a základní stavební bloky.8) Principy hlubokých NN - speciální bloky.9) Architektury a aplikace hlubokých NN - regrese, klasifikace, image2image a signal2signal.10) Transformery - mechanismus pozornosti, tokenizace, vision transformers, jazykové modely.11) Základy pravděpodobnostních modelů - pravděpodobnostní rozdělení, odhad maximální věrohodnosti, odhad maximální aposteriorní pravděpodobnosti.12) Pravděpodobnostní modely - Naivní Bayesovský klasifikátor, Gaussovský model směsi, Logistická regrese.