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Aulas da disciplina de Aprendizagem Profunda

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DEEP101 - Aprendizagem Profunda (2024)

Conhecer os conceitos fundamentais de aprendizado profundo, permitindo que os discentes possuam conhecimentos necessários para o aprofundamento em qualquer campo da área e que possam desenvolver métodos, ferramentas e aplicações inteligentes.

Clique aqui e baixe o Programa de Unidade Didática da disciplina.

Professores

Prof. Dr. Saulo Oliveira Lattes | Google Scholar | ORCID

e-mail: saulo.oliveira@ifce.edu.br

Informações

Horário: Às segundas, das 07:30 às 11:30.

Local: Sala 204, Bloco de Pós-graduação. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará | campus Fortaleza.

Endereço: Avenida Treze de Maio, nº 2081 - Benfica - CEP: 60040-215 - Fortaleza/CE.

Pré-requisitos

Apesar das disciplinas do PPGCC não exigirem pré-requisitos, o conhecimento das seguintes ferramentas será de grande valia para acelarar a curva de aprendizado durante a disciplina.

🐍 Python (Numpy & PyTorch) 🔢 Álgebra Linear 🧮 Cálculo (Derivadas)
Todas as atividades serão em Python e usaremos o formato de Notebooks do Jupyter para entrega. Usaremos transposição de matriz, inversa e operações algébricas com expressões de matrizes. Você precisará obter uma derivada e maximizar uma função descobrindo onde a derivada = 0.

Como vai ser a nota?

A avaliação da disciplina é qualitativa e visa o caminho da aprendizagem. Assim, ao invés de um valor número na escala 0-10, uma letra é atribuída. Esta letra indica um conjunto de fatores que são observados ao se realiazar as atividades avaialiativas durante a disciplina. A seguir, nos cards abaixo, são listados os fatores observados e a letra associada a cada um deles.

A B C D
$\bullet$ Compreendeu por completo a proposta da atividade;
$\bullet$ O trabalho está ótimo e completo;
$\bullet$ O discente está pronto para o próximo assunto.
$\bullet$ Compreendeu a maior parte da proposta da atividade;
$\bullet$ O trabalho está bom e completo;
$\bullet$ O discente tem condições de progredir.
$\bullet$ Compreendeu parte da proposta da atividade;
$\bullet$ O trabalho está incompleto;
$\bullet$ O discente precisa de auxílio para compreender o assunto.
$\bullet$ Não compreendeu por completo a proposta da atividade;
$\bullet$ O trabalho precisa ser refeito;
$\bullet$ O discente não tem condições objetivas de progredir.

Além do resultado da avaliação qualitativa, cada atividade avaliativa possui um peso associado. Em posse de cada avaliação e seu respectivo peso, a nota final que é a que vai para o histórico é calculada conforme a seguinte fórmula:

$$\text{Nota final} = \dfrac{\sum\limits^N_{i} a_i * w_i }{\sum\limits^N_{i} a_i} \text{ em que } a_i=\begin{cases} 4, & \text{se } a_i = A;\\ 3, & \text{se } a_i = B;\\ 2, & \text{se } a_i = C;\\ 1, & \text{se } a_i = D;\\ 0, & \text{se não entregue.} \end{cases},$$

em que $N$ representa o número de atividades na disciplina.

Observe um caso ilustrativo -- o número entre parênteses representa o peso da atividade:

Prova (2) Simulação (1) Relatório (1) Seminário (1) Nota final
Huguinho A A B A 9,5
Zezinho B B B C 7,0
Luizinho C A B B 8,0
Donald B D C C 4,5

Por questões éticas, com a finalidade de preservar a verdadeira identidade dos discentes, ocultaremos os nomes dos alunos. Assim, a identificação será por meio do número de matrícula, só que de forma truncada.

Média parcial Resumo Perceptron MLP Prova
1 1 2 2
*******060 9,6 A B A A
*******300 #VALUE! B C
*******164 8,3 B B A B
*******229 7,5 B B A C
*******067 8,7 A B A B
*******210 #VALUE! A B A
*******172 8,3 B B A B

Cronograma e Conteúdo Programático

Este é o plano de estudos da turma de 2024 do curso.

Tipo Data Descrição Material
Aula 19/02/2024 Introdução à Aprendizagem de máquina SlidesAtividadeArtigo do Pedro Domingos
Aula 26/02/2024 Perceptron & Adaline Slide PerceptronSlide AdalineAtividade classificação Salmão vs. Robalo
Aula 04/03/2024 Perceptron multicamadas (MLP) & Redes de treino rápido Slide MLPSlide RBF & ELMAtividade Datasets 2D
Aula 11/03/2024 Normalização & Otimizadores Slide NormalizaçãoSlide Otimizadores (seção só)Notebook PyTorchAtividade
Aula 18/03/2024 Seleção de Modelos e Projeto de Experimentos SlidesAtividade
Prova 25/03/2024 Perceptron, Adaline e MLPs Prova (RNA) 2022Prova (DL) 2023
Aula 01/04/2024 Redes convolucionais SlidesDesafio CNN PokéBalança
Aula 08/04/2024 Redes convolucionais famosinhas Slides
Aula 09/04/2024 Problemas comuns Slides
Seminário 15/04/2024 Desafio CNN Modelo Slide
Aula 22/04/2024 Resumo de Teoria da Probabilidade SlidesAtividade
Aula 29/04/2024 Redes autocodificadoras e Redes adversárias generativas SlidesAtividade
Aula 06/05/2024 Redes recorrentes SlidesAtividade
Prova 13/05/2024 Solução de problemas da indústria Nenhum.
Seminário 20/05/2024 Desafio RNN/GAN/VAE - Parte 01 Nenhum.
Seminário 27/05/2024 Desafio RNN/GAN/VAE - Parte 02 Nenhum.
Seminário 03/06/2024 Artigo final Nenhum.
Seminário 10/06/2024 Socialização do artigo final Nenhum.

Cronograma básico. Ele pode ser alterado a qualquer momento por eventos diversos.

Diretrizes da Sessão de Pôsteres

O objetivo de um pôster é dar ao espectador um resumo rápido do trabalho, que não apenas atrai seu interesse, mas também o motiva a aprender mais sobre o projeto. Para uma introdução à criação de pôsteres acadêmicos, consulte Guia de postêres da Universidade de Nova Iorque. Aqui está um exemplo de estrutura que pode ser útil:

Problema Antecedentes Métodos
O que você está tentando resolver? Consulte os desafios atuais e por que seu trabalho é significativo. Configuração do problema + notação; talvez trabalhos anteriores. Explique suas contribuições técnicas; números podem realmente ajudar a entender especialmente para um modelo neural!
Experimentos Análise Conclusão e referências
Qual é a tarefa? Quais são as entradas e saídas do modelo? O que são as resultados? Compare com as linhas de base; para resultados, um gráfico pode dizer muito mais do que uma tabela do mesmo tamanho! Forneça uma análise aprofundada de certos casos de interesse ou contextualize seus resultados na literatura existente! Adicione alguns gráficos/exemplos/visualizações. Tire brevemente algumas conclusões do trabalho.
Se o espaço permitir, considere adicionar 1-3 referências muito importantes (não faça mais do que isso!)