Βαθιά Μάθηση

Εξάμηνο μαθήματος
2nd semester
Κατηγορία μαθήματος
Compulsory
Πιστωτικές Μονάδες
7,5
Διδάσκοντες

Θ. Γιαννακόπουλος, Γ. Μπουρίτσας, Γ. Βούρος

Στοχος

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / η φοιτήτρια θα είναι σε θέση να:

  • Εξηγεί θεμελιώδεις έννοιες και βασικές αρχές σε ότι αφορά στην βαθιά μηχανική μάθηση και την παραμετροποίηση/εφαρμογή/αποτίμηση αλγορίθμων βαθιάς μηχανικής μάθησης σε σύνολα δεδομένων
  • Γνωρίζει, παραμετροποιεί και εφαρμόζει τους βασικότερους αλγορίθμους βαθιάς μηχανικής μάθησης ανά κατηγορία τύπου προβλήματος (regression, classification, clustering, policy optimization)
  • Γνωρίζει την μεθοδολογία εφαρμογής και αποτίμησης αλγορίθμων βαθιάς μηχανικής μάθησης σε δεδομένα, σύγκρισης και επιλογής του κατάλληλου αλγορίθμου.
  • Έχει τη δυνατότητα κατανόησης αλγορίθμων, επιλογής, σχεδιασμού ή προσαρμογής του καταλληλότερου και εφαρμογής/αποτίμησης σε περιοχές ενδιαφέροντος
  • Επικοινωνεί ιδέες που αφορούν την βαθιά μηχανική μάθηση με καθαρό, σαφή και τυπικό τρόπο

Επιπλέον το μάθημα αποσκοπεί στις ακόλουθες γενικές ικανότητες των φοιτητών:

  • Ικανότητα οργάνωσης και σχεδιασμού εργασίας και διαχείρισης του χρόνου
  • Ικανότητα τεκμηριωμένης επικοινωνίας (προφορικής και γραπτής)
  • Ικανότητα επίλυσης προβλημάτων
  • Ικανότητα ανάπτυξης κριτικής σκέψης και ικανότητα για κριτικές προσεγγίσεις
  • Ικανότητα για ομαδική εργασία
  • Ικανότητα διεπιστημονικών προσεγγίσεων
  • Ικανότητα εφαρμογής των θεωρητικών γνώσεων στην πράξη
  • Ικανότητα για έρευνα
  • Ικανότητα προσαρμογής των μεθόδων και τεχνικών σε νέες καταστάσεις και συνθήκες
  • Ικανότητα για δημιουργία νέων ιδεών – Δημιουργικότητα

Περιεχομενα

  • Εισαγωγικά στοιχεία για την βαθιά μηχανική μάθηση
  • Feed-Forward νευρωνικά δίκτυα
  • Συνέλιξη στα νευρωνικά δίκτυα (Convolutional Neural Networks) 
  • Autoencoders και  Data Augmentation 
  • Ανατροφοδότηση και αναδρομή στα νευρωνικά δίκτυα (Recurrent and Recursive Neural Networks)
  • GRU/LSTMs και Attention
  • Βαθιά ενισχυτική μάθηση: Εισαγωγή, αλγόριθμοι policy gradient, μοντέλο actor-critic
  • Μάθηση πολιτικών με μίμηση πολιτικών
  • Ανάστροφη ενισχυτική μάθηση

Ενδεικτικη βιβλιογραφια

  • “Deep Learning”, Ian Goodfellow and Yoshua Bengio and Aaron Courville, MIT Press,
    2016.­
  • “Reinforcement Learning: An Introduction”, Richard S. Sutton  and Andrew G. Barto Second Edition (see here for the first edition) MIT Press, Cambridge, MA, 2018
  • Additional research articles on the topics of the lectures.