Искусственный интеллект и машинное обучение
О курсе
Категория слушателей
Характеристики курса
Содержание курса
Тема 1. Введение в искусственный интеллект
- Рассматриваются история развития ИИ, три волны: символьный подход, машинное обучение и глубокое обучение.
- Изучаются виды искусственного интеллекта: узкий ИИ, общий ИИ и суперинтеллект.
- Разбирается тест Тьюринга и понятие интеллекта как функции.
- Анализируется архитектура беспилотного транспортного средства и место ИИ в каждом из ее слоев: восприятие, принятие решений и управление.
Тема 2. Данные и признаки в машинном обучении
-
Рассматриваются типы данных: структурированные, неструктурированные и временные ряды.
-
Изучаются понятие признака, ручное и автоматическое извлечение признаков.
-
Анализируются источники данных для беспилотного транспорта: камера, лидар, радар и GNSS, а также принцип сенсорной фьюжн.
-
Разбираются проблемы качества данных: несбалансированность классов, смещение выборки и ошибки разметки.
-
Изучается разбивка данных на обучающую, валидационную и тестовую выборки.
Тема 3. Классические алгоритмы машинного обучения
-
Рассматриваются три парадигмы машинного обучения: с учителем, без учителя и с подкреплением.
-
Изучаются линейная регрессия, функция потерь и метод градиентного спуска.
-
Разбираются деревья решений, проблема переобучения и ансамблевые методы: случайный лес и градиентный бустинг.
-
Анализируется метод опорных векторов и ядровый трюк.
-
Изучаются практические критерии выбора алгоритма в зависимости от задачи и объема данных.
Тема 4. Нейронные сети
- Рассматривается математическая модель нейрона, функции активации и их роль в формировании нелинейных зависимостей.
- Изучается история развития нейронных сетей: персептрон Розенблатта и проблема XOR.
- Разбирается архитектура многослойного персептрона и теорема об универсальной аппроксимации.
- Анализируется алгоритм обратного распространения ошибки и цепное правило дифференцирования.
- Изучаются гиперпараметры обучения: скорость обучения, размер батча и число эпох
Тема 5. Сверточные нейронные сети
- Рассматривается операция свертки: фильтр, карта признаков, разделение весов и локальная связность.
- Изучается операция пулинга и полная архитектура CNN.
- Анализируется иерархическое извлечение признаков: от краев и текстур до семантических объектов.
- Разбираются ключевые архитектуры: LeNet, AlexNet, VGG и ResNet с остаточными связями.
- Изучаются задачи компьютерного зрения: классификация, детекция и сегментация.
- Рассматривается семейство архитектур YOLO для детекции в реальном времени и метод переноса обучения
Тема 6. Обучение с подкреплением
-
Рассматривается формальная постановка задачи: агент, среда, состояние, действие и вознаграждение.
-
Изучается марковский процесс принятия решений и уравнение Беллмана.
-
Рассматривается применение обучения с подкреплением в задачах планирования пути беспилотного транспортного средства, проектирование функции вознаграждения и симуляция как инструмент обучения.
Тема 7. Источники данных и платформы машинного обучения
-
Рассматриваются методы сбора собственного датасета: поиск видеоматериалов, критерии отбора и оценки качества исходных данных.
-
Изучаются открытые платформы для работы с готовыми датасетами: Kaggle и Roboflow.
-
Анализируются критерии выбора датасета в зависимости от задачи: размер, разметка, лицензия и соответствие предметной области.
-
Разбирается работа с готовыми датасетами для задач компьютерного зрения в контексте беспилотного транспорта.
Тема 8. Обучение собственной модели YOLO
- Рассматривается полный цикл разработки детектора объектов на собственном датасете.
- Изучается поиск и скачивание видеоматериалов с открытых источников.
- Разбивка видео на обучающую, валидационную и тестовую части с помощью программного обеспечения.
- Нарезка видео на отдельные кадры для последующей разметки.
- Разметка изображений в инструменте CVAT: создание проекта, добавление классов и аннотация объектов.
- Обучение модели YOLOv8 в облачной среде Google Colab с применением предобученных весов.
- Оценка качества обученной модели и запуск инференса на видео с визуализацией результатов детекции.
Преподаватели
Другие курсы