Введение в машинное обучение (IML) – Программа курса

Программа курса

День 1: Введение в искусственный интеллект

Основы искусственного интеллекта

Определение ИИ и его происхождение

  • История развития ИИ.
  • Важные вехи и прорывы в области ИИ.
  • Основные ученые и их вклад в ИИ.

Основные понятия: машинное обучение, глубокое обучение, нейронные сети

  • Различия между ИИ, машинным обучением и глубоким обучением.
  • Что такое нейронные сети и как они работают.
  • Примеры нейронных сетей: полносвязные, свёрточные, рекуррентные.

Применения искусственного интеллекта

Обзор областей применения ИИ

  • Промышленность: автоматизация производства, предиктивное обслуживание.
  • Медицина: диагностика заболеваний, персонализированное лечение.
  • Финансовый сектор: управление рисками, торговые стратегии.
  • Развлечения: рекомендательные системы, создание контента.
  • Транспорт: автономные транспортные средства, оптимизация маршрутов.

Успешные примеры внедрения ИИ

  • Case study 1.
  • Case study 2.
  • Case study 3.

Установка и использование инструментов

Установка и настройка необходимых инструментов

  • Обзор популярных инструментов и библиотек для ИИ (Python, TensorFlow, PyTorch, Scikit-learn).
  • Установка Python и Jupyter Notebook.
  • Установка библиотек через pip.

Практическое задание

  • Настройка рабочего окружения.
  • Написание первой программы на Python, использующей библиотеку для машинного обучения.

День 2: Основы машинного обучения

Введение в машинное обучение

Основные концепции и типы машинного обучения

  • Что такое машинное обучение и как оно отличается от традиционного программирования.
  • Основные методы машинного обучения: supervised learning, unsupervised learning, reinforcement learning.

Роль данных в машинном обучении

  • Важность качества данных.
  • Методы сбора и подготовки данных.
  • Понятие "обучающая выборка" и "тестовая выборка".

Обучение с учителем и без учителя

Различия между обучением с учителем и без учителя

  • Основные концепции и примеры supervised learning и unsupervised learning.
  • Преимущества и недостатки каждого подхода.

Примеры задач: классификация, регрессия, кластеризация

  • Классификация: распознавание изображений, спам-фильтры.
  • Регрессия: предсказание цен на жилье, прогнозирование продаж.
  • Кластеризация: сегментация клиентов, обнаружение аномалий.

Практическое задание: Создание простой модели машинного обучения на основе данных

Сбор и подготовка данных

  • Загрузка датасета (например, из библиотеки Scikit-learn или Kaggle).
  • Очистка и предобработка данных.

Разработка модели

  • Выбор алгоритма (например, линейная регрессия, k-ближайших соседей).
  • Обучение модели на тренировочных данных.

Оценка модели

  • Разделение данных на тренировочную и тестовую выборки.
  • Оценка точности модели на тестовых данных.

Визуализация и интерпретация результатов

  • Построение графиков и визуализация результатов.
  • Интерпретация результатов и выводы.