Aprendizagem Profunda (2021/2022) - Departamento de Informática
Descrição

Esta unidade curricular visa dotar o estudante de competências para:

Compreender:
- Princípios básicos de ''''deep learning''''
- Fundamentos computacionais de redes profundas
Algoritmos de optimização, funções de activação, funções objectivo
- Diferentes arquitecturas de redes profundas e sua utilidade:
Densas, convolução, recorrentes, modelos geradores.
- Treino e regularização de redes profundas
- A importância das características dos dados e da criação de conjuntos de treino, validação e teste

Ser capaz de:
- Seleccionar modelos e funções objectivo adequados para cada problema
- Usar bibliotecas modernas de aprendizagem profunda
- Implementar redes profundas, optimizar os seus hiper-parâmetros e treiná-las.
- Avaliar o treino dos modelos e a qualidade dos resultados.

Conhecer:
- Tipos de problemas resolvidos com redes profundas
- Arquitecturas e regularização de redes profundas
- Métodos de selecção de modelos e hiper-parâmetros

Programa

1. Introdução: fundamentos de aprendizagem profunda, transformações não-lineares e sobreajustamento.
2. Redes neuronais artificiais, retropropagação e redes feedforward profundas.
3. Implementação e treino de redes neuronais profundas
4. Optimização e regularização de redes feedforward. Treino, teste e validação cruzada.
5. Redes de convolução, teoria e prática
6. Aprendizagem profunda não supervisionada com autoencoders.
7. Aprendizagem de representações e transferência de conhecimento.
8. Modelos geradores.
9. Redes recorrentes e problemas com dados sequenciais.
10. Aprendizagem por reforço.
11. Modelos probabilísticos estruturados.
12. Aspectos práticos da selecção, aplicação e optimização de redes profundas.
13. Visualização de dados e modelos.
14. Problemas abertos em aprendizagem profunda.

Bibliografia Principal

Main textbook, mandatory:

Goodfellow, Ian, Bengio, Yoshua, Courville, Aaron: Deep Learning , MIT Press, 2016

Complementary reading:

Skansi, Sandro: Introduction to Deep Learning: From Logical Calculus to Artificial Intelligence , Springer, 2018

Géron, Aurélien: Hands-on machine learning with Scikit-Learn and TensorFlow: concepts, tools, and techniques to build intelligent systems O''''Reilly Media, Inc, 2017

Requisitos Prévios

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Esforço do Aluno
  Horas por crédito 28
  Horas p/ semana Semanas Horas
Aulas práticas e laboratoriais   24.0
Aulas teóricas   24.0
Avaliação   8.0
Estudo   60.0
Projectos e trabalhos   52.0
Total de Horas 168
ECTS 6.0