Нейрокомпьютеры

2021/2022

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»

Статус: Майнор

Кто читает: Департамент программной инженерии

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 1, 2 модуль

Охват аудитории: для всех кампусов НИУ ВШЭ

Преподаватели: Воронков Илья Михайлович, Дам Ван Ньить, Пантюхин Дмитрий Валерьевич, Силаев Юрий Владимирович

Язык: русский

Кредиты: 5

Контактные часы: 40

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Дается понятие о существующих и перспективных способах аппаратной поддержки нейросетевых вычислений: на цифровых и аналоговых устройствах, специализированных нейрочипах и универсальных вычислителях типа графических ускорителей, перспективных нанотехнологиях (мемристоры), а также дается понятие о методах цифровой обработки сигналов и адаптивной фильтрации сигналов и нейроуправлении.

Цель освоения дисциплины

Приобретение базовых знаний о цифровой обработке сигналов, адаптивной фильтрации и устройств для их выполнения
Приобретение базовых знаний об устройстве универсальных (графические ускорители) и специализированных (нейрочипы) вычислительных средств для реализации нейронных сетей

Планируемые результаты обучения

Знает основные виды нейрочипов и нейрокомпьютеров
Знает основные виды цифровых фильтров
Умеет рассчитывать линейные и нелинейные фильтры

Содержание учебной дисциплины

Основы цифровой обработки сигналов и адаптивной фильтрации
Нейрокомпьютеры

Элементы контроля

Контрольные вопросы по лекциям
Контрольные вопросы по лекциям. Регулярные тесты по материалам прошедших лекций. Не менее 4 раз за дисциплину. Возможно проведение онлайн. Разрешено использование только собственных записей и материалов, размещенных в ЛМС. При пропуске по уважительной причине можно сдать на следующем занятии. Пропуск по неуважительной причине оценивается в 0 баллов. За каждый тест выставляется 10 бальная оценка, общая оценка считается как среднее арифметическое от всех полученных оценок за тесты, округляется по стандартным правилам.
Контрольные задания по практическим занятиям
Контрольные задания по практическим занятиям. Регулярные задания по темам практических занятий. Не менее 4 раз за дисциплину. Разрешенные источники указываются преподавателем для каждого задания. При пропуске по уважительной причине можно сдать на следующем занятии. Пропуск по неуважительной причине оценивается в 0 баллов. За каждое задание выставляется 10 бальная оценка, общая оценка считается как среднее арифметическое от всех полученных оценок, округляется по стандартным правилам.
Модульная контрольная работа
Модульная контрольная работа. Проводится в конце 1 модуля по пройденным материалам. В виде теста и\или расчетной (практической) части. Не более 2 ак. час. Разрешенные источники указываются преподавателем в задании. При пропуске по уважительной причине можно сдать, по решению преподавателя, на одном из последующих занятий. Пропуск по неуважительной причине оценивается в 0 баллов. Оценка 10-бальная. Оценивается качество ответов на вопросы тестов и выполнения практического задания.
Домашнее задание
Презентация (устный доклад) по выбранной и согласованной теме на 15-20 минут. Проводится на любом семинаре по выбору студента и согласованию с преподавателем. Оценка 10-бальная. Оценивается качество доклада, актуальность и сложность темы, качество ответов на вопросы.
Экзамен
Экзамен (письменный). В виде теста и\или расчетной (практической) части. Проводится в сессию (2 модуль). Не более 2 ак. час. Разрешено использование собственных записей, материалов размещенных в ЛМС, другие источники только с разрешения преподавателя. Оценка 10-бальная. Оценивается качество ответов на вопросы тестов и выполнения практического задания.
Личные достижения
Оцениваются личные достижения студента в области нейросетевых технологий сверх требований ПУД, как-то: выполненные курсовые работы, научные проекты, опубликованные работы, пройденные онлайн курсы и др. Достижения должны приходиться на период изучения Дисциплины. Не оцениваются повторно. Результаты докладываются публично на семинаре, и должны быть подтверждены. Оценивается сложность, актуальность результатов, качество доклада и ответов на вопросы.

Промежуточная аттестация

2021/2022 учебный год 2 модуль
0.2 * Экзамен + 0.1 * Контрольные вопросы по лекциям + 0.1 * Модульная контрольная работа + 0.3 * Домашнее задание + 0.2 * Личные достижения + 0.1 * Контрольные задания по практическим занятиям

Список литературы

Рекомендуемая дополнительная литература

Аллен, Б. Д. Think DSP. Цифровая обработка сигналов на Python / Б. Д. Аллен ; перевод с английского А. Э. Бряндинский. — Москва : ДМК Пресс, 2017. — 160 с. — ISBN 978-5-97060-454-0. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/93566 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Амос, Г. MATLAB. Теория и практика / Г. Амос ; перевод с английского Н. К. Смоленцев. — 5-е изд. — Москва : ДМК Пресс, 2016. — 416 с. — ISBN 978-5-97060-183-9. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/82814 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Антимиров В. М. ; под науч. ред. Телицина В.В. - СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ: БОРТОВЫЕ ЦИФРОВЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ. Учебное пособие для вузов - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 71с. - ISBN: 978-5-9916-9907-5 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/sistemy-avtomaticheskogo-upravleniya-bortovye-cifrovye-vychislitelnye-sistemy-438166
Боресков, А. В. Основы работы с технологией CUDA / А. В. Боресков, А. А. Харламов. — Москва : ДМК Пресс, 2010. — 232 с. — ISBN 978-5-94074-578-5. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/1260 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Волков В.Ю. - Адаптивные и инвариантные алгоритмы обнаружения объектов на изображениях и их моделирование в Matlab - Издательство "Лань" - 2014 - 192с. - ISBN: 978-5-8114-1656-1 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/68475
Гайдук А.Р., Беляев В.Е., Пьявченко Т.А. - Теория автоматического управления в примерах и задачах с решениями в MATLAB: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2019 - ISBN: 978-5-8114-4200-3 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/125741
Гайдук А.Р., Плаксиенко Е.А. - Анализ и аналитический синтез цифровых систем управления: монография - Издательство "Лань" - 2018 - 272с. - ISBN: 978-5-8114-2813-7 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/107282
Затонский А.В., Тугашова Л.Г. - Моделирование объектов управления в MatLab: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2019 - ISBN: 978-5-8114-3270-7 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/111915
Коломейцева М. Б., Беседин В. М., Ягодкина Т. В. - ОСНОВЫ ИМПУЛЬСНОЙ И ЦИФРОВОЙ ТЕХНИКИ 2-е изд., испр. и доп. Учебное пособие для академического бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 124с. - ISBN: 978-5-534-06429-2 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/osnovy-impulsnoy-i-cifrovoy-tehniki-441957
Красавин А. В., Жумагулов Я. В. - КОМПЬЮТЕРНЫЙ ПРАКТИКУМ В СРЕДЕ MATLAB 2-е изд. Учебное пособие для вузов - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 277с. - ISBN: 978-5-534-08509-9 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/kompyuternyy-praktikum-v-srede-matlab-442328
Малявко А. А. - ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ OPENMP, MPI, CUDA 2-е изд., испр. и доп. Учебное пособие для академического бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 129с. - ISBN: 978-5-534-11827-8 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/parallelnoe-programmirovanie-na-osnove-tehnologiy-openmp-mpi-cuda-446247
Моделирование систем управления с применением MatLab : учеб. пособие / А.Н. Тимохин, Ю.Д. Румянцев ; под ред. А.Н. Тимохина. — М. : ИНФРА-М, 2017. — 256 с. + Доп. материалы [Электронный ресурс; Режим доступа http://www.znanium.com]. —(Высшее образование: Бакалавриат). — www.dx.doi.org/10.12737/14347. - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/590240
Моделирование систем управления с применением Matlab: Учебное пособие / Тимохин А.Н., Румянцев Ю.Д; Под ред. А.Н.Тимохина - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 256 с.: 60x90 1/16. - (Высшее образование: Бакалавриат) (Переплёт) ISBN 978-5-16-010185-9 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/474709
Основы теории и расчета цифровых фильтров : учеб. пособие / В.П. Васильев, Э.Л. Муро, С.М. Смольский ; под ред. С.М. Смольского. — 2-е изд., стереотип. — М. : ИНФРА-М, 2017. — 272 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — www.dx.doi.org/10.12737/textbook_591ae74d57bb22.15375684. - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/906240
Основы теории и расчета цифровых фильтров : учеб. пособие / В.П. Васильев, Э.Л. Муро, С.М. Смольский ; под ред. С.М. Смольского. — 2-е изд., стереотип. — М. : ИНФРА-М, 2018. — 272 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — www.dx.doi.org/10.12737/textbook_591ae74d57bb22.15375684. - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/949609
Основы теории рекурсивных КИХ-фильтров: Монография / Турулин И.И. - Таганрог:Южный федеральный университет, 2016. - 264 с.: ISBN 978-5-9275-2170-8 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/995089
Ощепков А.Ю. - Системы автоматического управления: теория, применение, моделирование в MATLAB: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2018 - 208с. - ISBN: 978-5-8114-1471-0 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/104954
Проектирование аналоговых и цифровых устройств: Учебное пособие / В.С. Титов, В.И. Иванов, М.В. Бобырь. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 143 с.: 60x88 1/16. - (Высшее образование: Бакалавриат). (обложка) ISBN 978-5-16-009101-3 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/422720
Сажнев А. М. - МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ: ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА И МИКРОПРОЦЕССОРЫ 2-е изд., пер. и доп. Учебное пособие для СПО - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 139с. - ISBN: 978-5-534-12092-9 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/mikroprocessornye-sistemy-cifrovye-ustroystva-i-mikroprocessory-446807
Сандерс, Д. Технология CUDA в примерах: введение в программирование графических процессоров / Д. Сандерс, Э. Кэндрот. — Москва : ДМК Пресс, 2011. — 232 с. — ISBN 978-5-94074-504-4. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/3029 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Сато, Ю. Без паники! Цифровая обработка сигналов : учебное пособие / Ю. Сато. — Москва : ДМК Пресс, 2010. — 176 с. — ISBN 978-5-94120-251-5. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/61023 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Сизиков В. С. - Обратные прикладные задачи и MatLab - Издательство "Лань" - 2011 - 256с. - ISBN: 978-5-8114-1238-9 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/2037
Смит, С. Цифровая обработка сигналов. Практическое руководство для инженеров и научных работников : учебник / С. Смит. — Москва : ДМК Пресс, 2011. — 720 с. — ISBN 978-5-94120-145-7. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/60986 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Ушенина И.В. - Проектирование цифровых устройств на ПЛИС: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2019 - ISBN: 978-5-8114-3657-6 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/119638
Цифровая обработка сигналов: Учебное пособие / Ролдугин С.В., Паринов А.В., Голубинский А.Н. - Воронеж:Научная книга, 2016. - 144 с. ISBN 978-5-4446-0908-8 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/923327
Цифровая фильтрация и синтез цифровых фильтров / Яковлев А.Н., Соколова Д.О. - Новосиб.:НГТУ, 2012. - 64 с.: ISBN 978-5-7782-1964-9
Цифровые методы обработки информации/БорисоваИ.В. - Новосиб.: НГТУ, 2014. - 139 с.: ISBN 978-5-7782-2448-3

Программа дисциплины