• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Бакалавриат 2024/2025

Методы Монте - Карло и МЛ

Направление: 01.03.02. Прикладная математика и информатика
Когда читается: 3-й курс, 3, 4 модуль
Формат изучения: без онлайн-курса
Охват аудитории: для своего кампуса
Язык: русский
Кредиты: 4

Программа дисциплины

Аннотация

Курс "Методы Монте-Карло и Машинное обучение" знакомит студентов с передовыми методами в области статистического моделирования и машинного обучения. Программа курса включает изучение ключевых алгоритмов Методов Монте-Карло, применение байесовских методов в машинном обучении, а также использование библиотеки PyMC3 для построения и анализа байесовских моделей. Студенты получат не только теоретические знания, но также и практические навыки работы с данными, что позволит им успешно применять передовые методы анализа данных и построения моделей в своей профессиональной деятельности.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  •  Освоить фундаментальные принципы методов Монте-Карло и их применение для моделирования и оценки неопределенности в задачах машинного обучения.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Развить навыки работы с различными типами данных, включая текстовые, аудио- и визуальные данные, с целью их анализа с использованием методов Монте-Карло.
  • Применять методы Монте-Карло для повышения надежности и точности нейросетевых моделей, а также для оценки доверительных интервалов и вероятностных предсказаний.
  • Приобрести навыки оптимизации процесса обучения нейросетевых моделей с использованием методов Монте-Карло, включая стохастическую оптимизацию и байесовскую оптимизацию гиперпараметров.
  • Углубить знания в областях обработки естественного языка, речевых технологий и компьютерного зрения, с акцентом на применение методов Монте-Карло для решения сложных задач.
  • Развить способность к проведению самостоятельных исследований и разработке решений на основе методов Монте-Карло, включая работу с большими данными.
  • Сформировать умение интегрировать методы Монте-Карло в современные архитектуры глубокого машинного обучения и адаптировать эти методы для решения реальных прикладных задач.
  • Углубить знания в областях обработки естественного языка, речевых технологий и компьютерного зрения, с акцентом на применение методов Монте-Карло.
  • Развить способность к проведению самостоятельных исследований и разработке решений на основе методов Монте-Карло.
  • Разрабатывать и реализовывать алгоритмы Монте-Карло, включая Марковские цепи Монте-Карло и сэмплирование, для моделирования, оптимизации и оценки неопределенности в задачах машинного обучения.
  • Применять методы Монте-Карло для улучшения надежности нейросетевых моделей, включая оценку доверительных интервалов и вероятностных предсказаний, особенно в задачах обработки естественного языка, речевых технологий и компьютерного зрения.
  • Оптимизировать обучение нейросетевых моделей с использованием методов Монте-Карло, применяя стохастическую оптимизацию и байесовскую оптимизацию гиперпараметров для повышения производительности моделей.
  • Использовать современные библиотеки глубокого машинного обучения, такие как PyTorch, TorchAudio, Timm и Vit-Pytorch, для разработки и тестирования сложных нейросетевых моделей.
  • Проводить самостоятельные исследования и разработки в области методов Монте-Карло, решая сложные задачи и улучшая модели для реальных приложений.
  • Интегрировать методы Монте-Карло в существующие архитектуры глубокого машинного обучения, адаптируя их для различных задач, связанных с обработкой естественного языка, речевыми технологиями и компьютерным зрением.
  • Работать с большими объемами данных, масштабируя методы Монте-Карло и эффективно управляя вычислительными ресурсами для выполнения задач машинного обучения.
  • Проводить исследования и разработки в области методов Монте-Карло, решая сложные задачи и улучшая модели для реальных приложений.
  • Использовать библиотеки глубокого машинного обучения, такие как PyTorch, TorchAudio, Timm и Vit-Pytorch, для разработки и тестирования сложных нейросетевых моделей.
  • Анализировать и интегрировать данные из различных модальностей (тексты, изображения, аудиосигналы), применяя методы Монте-Карло для повышения точности и надежности моделей.
  • Оптимизировать обучение нейросетевых моделей с использованием методов Монте-Карло, применяя стохастическую оптимизацию и байесовскую оптимизацию гиперпараметров.
  • Применять знания Монте-Карло для улучшения надежности нейросетевых моделей, включая оценку доверительных интервалов и вероятностных предсказаний, особенно в задачах обработки естественного языка, речевых технологий и компьютерного зрения.
  • Разрабатывать алгоритмы Монте-Карло, включая Марковские цепи Монте-Карло и сэмплирование, для моделирования, оптимизации и оценки неопределенности в задачах машинного обучения.
  • Реализовывать алгоритмы Монте-Карло, включая Марковские цепи Монте-Карло и сэмплирование, для моделирования, оптимизации и оценки неопределенности в задачах машинного обучения.
  • Сформировать знание интегрировать методы Монте-Карло в современные архитектуры глубокого машинного обучения и адаптировать эти методы для решения реальных прикладных задач.
  • Углубить знания в областях обработки естественного языка, речевых технологий.
  • Освоить современные инструменты и библиотеки для глубокого обучения, такие как PyTorch, Transformers, TorchAudio, Timm и Vit-Pytorch с целью эффективной разработки и тестирования моделей машинного обучения.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Введение в методы Монте-Карло.
  • Основы случайного моделирования.
  • Методы Монте-Карло для интеграции и оценки.
  • Марковские цепи Монте-Карло.
  • Монте-Карло в задачах обработки естественного языка (NLP).
  • Монте-Карло для улучшения речи (Speech Enhancement).
  • Методы Монте-Карло в компьютерном зрении (CV).
  • Оптимизация гиперпараметров с использованием Монте-Карло.
  • Мультимодальные данные и методы Монте-Карло.
  • Мультизадачные модели и методы Монте-Карло.
  • Методы Монте-Карло для предсказания и прогнозирования.
  • Методы Монте-Карло в больших данных.
  • Применение Монте-Карло в индустрии.
  • Заключение курса.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • блокирует часть оценки/расчета Домашние задание
  • блокирующий Итоговый проект
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2024/2025 4th module
    0.25 * Домашние задание + 0.25 * Домашние задание + 0.5 * Итоговый проект
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Методы Монте-Карло в статистической физике, , 1982
  • Соболевский, Н. М. Метод Монте-Карло в задачах о взаимодействии частиц с веществом : учебное пособие / Н. М. Соболевский. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2017. — 208 с. — ISBN 978-5-9221-1723-4. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/104985 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.