| Název: | Neuronové sítě, adaptivní a optimální filtrace |
|---|
| Zkratka: | QB4 |
|---|
| Ak.rok: | 2012/2013 |
|---|
| Semestr: | letní |
|---|
| Studijní plán: | |
|---|
| Vyučovací jazyk: | čeština |
|---|
| Ukončení: | zkouška (ústní) |
|---|
| Výuka: | | hod./sem | přednáška | sem./cvičení | lab. cvičení | poč. cvičení | jiná |
|---|
| Rozsah: | 39 | 0 | 0 | 0 | 0 |
|---|
| | zkouška | testy | cvičení | laboratoře | ostatní |
|---|
| Body: | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 |
|---|
|
|---|
| Garant: | Jan Jiří, prof. Ing., CSc., UBMI |
|---|
| Fakulta: | Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně |
|---|
| Pracoviště: | Ústav biomedicínského inženýrství FEKT VUT v Brně |
|---|
| | | Cíle předmětu: |
|---|
Získání znalostí z teorie neuronových sítí a teorie adaptivní a optimální filtrace, hledání společných hledisek obou oblastí | | Anotace: |
|---|
Předmět se v prvé části zabývá přehledem typů architektur neuronových sítí a podrobnou analýzou jejich vlastností. Součástí tohoto rozboru je využití neuronových sítí ve zpracování a rozpoznávání signálů a obrazů. Ve druhé části je předmět věnován teorii optimální detekce a restaurace signálu v klasické i zobecněné podobě, se zdůraznění společného základu této oblasti. Předmět upozorňuje na společná hlediska v oblasti neuronových sítí a v oblasti optimalizovaného zpracování signálu. | | Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti: |
|---|
teorie signálu a systému, císlicové zpracování signálu (napr. predmety BCZA, MMZS) | | Získané dovednosti, znalosti a kompetence: |
|---|
Teoretické znalosti z oblasti neuronových sítí a optimálního zpracování signálů, schopnost aplikace a příp. modifikace těchto metod pro konkrétní problémy. | | Osnova přednášek: |
|---|
Výuka předmětu bude pouze formou samostudia doporučené literatury s ústni zkouškou na konci semestru (podrobné informace o látce a konkrétní literatuře budou zaslány přihlášeným studentům emailem).
- Architektury a klasifikace neuronových sítí. Neuron jako procesor a klasifikátor, metody tréninku, nenaučitelné problémy
- Dopředné sítě, jednoduchý a vícevrstvý perceptron. Učení - zpětné šíření chyby jako iterativní minimalizace střední kvadratické odchylky
- Řízené a neřízené učení. Zobecňování znalostí a optimální stupeň tréninku
- Sítě s vzájemnými vazbami. Hopfieldovy sítě, chování, stavový diagram, atraktory, učení. Sítě se skrytými uzly
- Využití relaxační minimalizace "energie" pro optimalizační úlohy, využití sítě jako asociativní paměti. Stochastický neuron a simulované žíhání, Boltzmannův stroj
- Rekursivní a Jordanovy sítě. Soutěživé učení
- Kohonenovy mapy, asociativní učení, automatická lokální organizace, zjemnění klasifikace
- Možnosti neuronových sítí jako signálových procesorů a analyzátorů, praktické aplikace ve zpracování a restauraci signálů a obrazů
- Optimální detekce a restaurace signálu - přístupy. Nelineární "přizpůsobené" filtry
- Model zkreslení, LMS-filtrace, diskretní Wienerův filtr v nestacionárním prostředí
- Kálmánova filtrace ve skalární verzi, vektorové zobecnění ve stacionárním a nestacionárním prostředí
- Adaptivní filtrace, adaptační algoritmy, rekursivní realizace adaptivní filtrace, filtrace metodou stochastického gradientu
- Typické aplikace adaptivní filtrace. Srovnání konceptů optimální a adaptivní filtrace s neuronově orientovaným přístupem
| | Literatura referenční: |
|---|
- B. Kosko: Neural Networks and fuzzy systems. Prentice Hall 1992
- B. Kosko (ed.): Neural Networks for signal processing. Prentice Hall 1992
- S. Haykin: Neural Networks. Prentice Hall 1994
- J.G.Proakis, et al.: Advanced digital signal processing. McMillan Publ. 1992
- J.Jan: Digital Signal Filtering, Analysis and Restoration. IEE Publishing, London, UK, 2000
- P.M.Clarkson: Optimal and Adaptive Signal Processing. CRC Press, 1993
- S. Haykin: Adaptive Filter Theory. Prentice-Hall Int. 1991
- V.K.Madisetti, D.B.Williams (eds.): The Digital Signal Processing Handbook. CRC Press & IEEE Press, 1998
| | Literatura studijní: |
|---|
- J.Jan: Digital Signal Filtering, Analysis and Restoration. IEE Publishing, London, UK, 2000
- B. Kosko (ed.): Neural Networks for signal processing. Prentice Hall 1992
- Jan, J,: Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů. 2. rozš. vydání. VUTIUM Brno 2003
| | |
|