Нейронні мережі в системах обробки інформації

Мета дисципліни: опанування здобувачами сукупності теоретичних питань теорії штучних нейронних мереж та надання практичних вмінь щодо застосування алгоритмів навчання мереж для їх застосування в системах обробки інформації.

Завдання дисципліни:
вивчення штучних нейронних мереж різної структури;
вивчення алгоритмів навчання мереж різної структури;
надання навичок використання нейронних мереж в системах обробки інформації.
Основні результати навчання

 Використовувати в практичній роботі спеціалізовані програмні продукти та програмні системи комп’ютерної математики.
 Розробляти математичні моделі у вигляді нейронних мереж для задач машинного навчання.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
Л – лекційні заняття; ЛЗ – лабораторні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; КО – контрольні опитування; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.
Тематика та види навчальних занять
1  тиждень

Л1. Біологічні основи функціонування нейрона. Прикладні можливості нейронних мереж.
ЛЗ1. 
СРС. К.
 
2  тиждень

Л2. Персептрон. Структура.
СРС. К.

3  тиждень

Л3. Модель нейрона Хебба. Структура.
ЛЗ2. 
СРС. К.
 
4  тиждень

Л4. Стохастична модель нейрона. Структура.
СРС. К.

5  тиждень

Л5. Багатошаровий персептрон. Структура. Алгоритм зворотного розповсюдження похибки.
ЛЗ3. 
СРС. К.
 
6  тиждень

Л6. Градієнтні методи навчання мереж.
СРС. К.

7  тиждень

Л7. Евристичні методи навчання мережі.
ЛЗ4. 
СРС. К.
 
8  тиждень

Л8. Елементи глобальної оптимізації.
МКР1. 
СРС. К.

9  тиждень

Л9. Проблеми застосування нейронних мереж. Підбір архітектури мережі
ЛЗ5. 
СРС. К.
 
10  тиждень

Л10. Методи нарощування мережі. Формування навчальної вибірки.
СРС. К.

11  тиждень

Л11. Використання нейронних мереж в прикладних задачах.
ЛЗ6. 
СРС. К.
 
12  тиждень

Л12. Радіальні нейронні мережі. Методи навчання. Застовування. 
СРС. К.

13  тиждень

Л13. Автоасоциативна мережа Хопфілда.
ЛЗ7. 
СРС. К.
 
14  тиждень

Л14. Мережа Хеммінга.
СРС. К.

15  тиждень

Л15. Алгоритми навчання мереж з самонавчанням. Алгоритм Кохонена.
ЛЗ8. 
МКР2.
СРС. К.
Індивідуальна робота
Не передбачена.

Самостійна робота
Самостійна робота складає 44 години. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1)  підготовка до лекційних занять – 14 годин;
2)  підготовка до практичних занять – 30 годин.
Процедура оцінювання
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи.
Модульні контрольні роботи №1, №2  виконуються у письмовій формі. Максимальна оцінка за бездоганне виконання становить 20 балів. Модульна робота складається з теоретичної частини (2 запитання) та практичної частини (2 завдання). Максимальна оцінка за правильне виконання теоретичної частини становить 10 балів, та за правильне виконання практичної частини становить 10 балів. Кожна правильна відповідь за теоретичне або практичне запитання оцінюється в 5 балів. Завдання вважається розв’язаним, якщо отримана правильна відповідь, послідовно наведено рішення, виконано всі необхідні рисунки та схеми, проставлені розмірності, пояснено формули.

Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів.

Семестровий модуль  №  1

ЛЗ. Оцінка за виконання робіт – 10 балів. Термін надання – 1, 3, 5 тиждень.
МК1.  Модульна контрольна робота – 20 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль  №  2

ЛЗ. Оцінка за виконання робіт – 10 балів. Термін надання – 9, 11, 13 тиждень.
МК2.  Модульна контрольна робота – 20 балів (15 тиждень).

Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.

Остаточним контролюючим моментом освоєння дисципліни є залік у 7 семестрі. Оцінка виставляється за результатами модульних опитувань та лабораторних робіт.
Умови допуску до підсумкового контролю
До заліку допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 60  %.
Політика освітнього процесу
Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності.
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
Відсутність здобувача на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.
Заборонено використання будь-яких підручників, посібників, конспектів лекцій, шпаргалок під час проходження модульних контролів.