教學大綱 Syllabus

科目名稱:深度學習的原理與實務上的應用

Course Name: Deep Learning Theory and Applications

修別:選

Type of Credit: Elective

1.0

學分數

Credit(s)

299

預收人數

Number of Students

課程資料Course Details

課程簡介Course Description

深度學習是近年來人工智慧非常重要的工脤。要做好一個人工智慧的專案,需要包括領域專家、工程師等等通力合作才能做好。不論哪一個角色,都需要瞭解深度學習的運作方式。本課程介紹深度學習的基礎概念、了解如何構建神經網路。導入實務應用,最重要的重點為「問一個可幫我們解決痛點的好問題」。我們會討論如何把實務的問題化為一個深度學習可解的問題。

重要提醒:
1. 本課程為磨課師微學分課程, 為非同步線上課程, 請同學們務必安排時間在期限內完成各項作業及線上測驗。
2. 希望加簽的同學必需參加第一週課程直播

【直播互動】
本課程會安排二到三次直播, 直播點是 Facebook「炎龍老師的課程直播區」
https://www.facebook.com/groups/yenlung.live

第一次直播是在

2023 年 9 月 11 日 (一) 晚上 7:00

核心能力分析圖 Core Competence Analysis Chart

能力項目說明


    課程目標與學習成效Course Objectives & Learning Outcomes

    本課程透過課程講述與實作練習,期許學生達成:

    1.    瞭解深度學習的原理

    2.    知道如何將實務問題用深度學習的方式解決

    3.    具備基本深度學習程式的理解

    每周課程進度與作業要求 Course Schedule & Requirements

    教學週次Course Week 彈性補充教學週次Flexible Supplemental Instruction Week 彈性補充教學類別Flexible Supplemental Instruction Type

     

    上課週次

    課程主題

    課程內容綱要

    學生學習

    投入時間

    第一週

    人工智慧與深度學習的概念

     0 課程說明

     1-1 AI要做的事就是預測

     1-2 三種AI之古典AI

     1-3 三種AI之機器學習

     1-4 三種AI之深度學習

     1-5 AI實作就是打造函數學習機

     1-6 AI實作六部曲之問個好問題

     1-7【實作】Colab的基本操作

     1-8【實作】用Colab畫函數圖形

    作業一:程式作業畫個函數圖形吧!

    1.5小時

    第一週

    期初開課見面會

    (直播)

    課程線上互動見面會,課程說明及使用平台 Colab 的介紹,學習基本套件讀入方式及畫圖實作練習。

    1-1百種AI應用

    1-2 那些關於AI的錯誤想像

    1-3 手把手操做colab平台

    1-4 colab畫圖

    1-5 課程作業繳交方式

    1-6 互評機制說明

    1-7 QA解答

    1.5小時

    第二週

    問個適合AI專案的好問題

     2-1 股價預測

     2-2 流感病毒篩檢

     2-3 全壘打預測

     2-4 對話機器人

     2-5 創作型機器人

     2-6 自學型神經網路

     2-7 養成問問題的習慣

    作業二:發想作業AI 人工智慧」可以做甚麼樣的運用?

    1.5小時

    第三週

    全連結神經網路 DNN

     3-1 上個世紀就大紅的神經網路

     3-2 神經網路的寒冬

     3-3 DNN的基本架構

     3-4 神經元的運算方式

     3-5 練習:假裝自己是一個神經元

     3-6 損失函數是訓練神經網路的標準

     3-7 神經網路的學習方式

     3-8 實作手寫辨識

     3-9【實作】讀入MNIST訓練資料

     3-10【實作】用DNN做手寫辨識

    作業三:程式作業全連結神經網路 DNN

    2.5小時

    第四週

    期中考週

    評量範圍包含1~3週課程教學內容,考試範圍:

    1. 人工智慧與深度學習的概念
    2. 問個適合AI專案的好問題
    3. 全連結神經網路DNN

    1小時

    第五週

    卷積神經網路 CNN

     4-1 圖形辨識的天王CNN

     4-2 CNN是救了神經網路的大功臣

     4-3 CNN的兩種隱藏層之卷積層

     4-4 為什麼卷積會抽取特徵?

     4-5 其實神經元的動作和以前一樣

     4-6 我們希望記分板和原圖一樣大

     4-7 CNN的兩種隱藏層之池化層

     4-8 常見的CNN設計架構

     4-9【實作】用CNN做手寫辨識

    作業四:程式作業全連結神經網路 DNN

    1.5小時

    第六週

    遞歸神經網路 RNN

     5-1 遞歸神經網路RNN

     5-2 遞歸層怎麼讓神經網路有記憶?

     5-3 RNN最重要的應用是對話機器人

     5-4 RNN有趣的應用

     5-5 RNN的訓練和罩門

     5-6 RNN兩大救星:LSTMGRU

     5-7 全壘打預測的應用

     5-8【實作】讀入IMDB電影資料庫

     5-9【實作】用RNN做情意分析影音教材

    作業五:程式作業 RNN做情意分析

    1.5小時

    第七週

    生成模式和生成對抗網路

     6-1 為什麼要討論生成模式呢?影音教材

     6-2 生成模式兩個基本作法影音教材

     6-3 AutoEncoder影音教材

     6-4 VAE讓我們特徵向量神奇符合常態分布影音教材

     6-5 很會創作的生成對抗網路GAN影音教材

     6-6 GAN有趣的應用影音教材

     6-7 CycleGAN令人驚呆的魔法影音教材

    作業六:發想作業生成模式和生成對抗網路

    1.5小時

    第八週

    強化學習和AI近期發展

     7-1 強化學習震撼世界影音教材

     7-2 兩個強化學習的方式影音教材

     7-3 Deep-Q Learning影音教材

     7-4 訓練資料是怎麼做出來的?影音教材

     7-5 應用範例-自動交易系統影音教材

     7-6-1 進擊的自然語言處理-1影音教材

     7-6-2 進擊的自然語言處理-2影音教材

     7-7 學習怎麼學習的meta learning影音教材

    作業七:發想作業強化學習和AI近期發展

     

    1.5小時

    第九週

    打通 AI 實作的各種難關 (線上講座)

     0 講者介紹

     1-1 對於不同類型AI的疑惑

     1-2 釐清AI的誤區

     1-3 學會AI到底可以做甚麼工作?

     1-4 五花八門的AI實務問題

     1-5 實務操作的手段

     1-6 如果AI繼續發展下去的未來想像

    2小時

    第十週

    期末考週

    評量範圍包含5~8週課程教學內容,考試範圍:

    1. 卷積神經網路 CNN
    2. 遞歸神經網路 RNN
    3. 生成模式和生成對抗網路
    4. 強化學習和AI近期發展

    1小時

    授課方式Teaching Approach

    30%

    講述 Lecture

    0%

    討論 Discussion

    0%

    小組活動 Group activity

    70%

    數位學習 E-learning

    0%

    其他: Others:

    評量工具與策略、評分標準成效Evaluation Criteria

    平時作業:佔總成績 70 %

    期中考:佔總成績  15 %

    期末考:佔總成績 15 %

    指定/參考書目Textbook & References

    "少年Py的大冒險-成為Python AI深度學習達人的第一門課", 蔡炎龍/林澤佑/黃瑜萍/焉 然著, 全華出版

    已申請之圖書館指定參考書目 圖書館指定參考書查詢 |相關處理要點

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    課程相關連結Course Related Links

    https://moocs.nccu.edu.tw/

    課程附件Course Attachments

    課程進行中,使用智慧型手機、平板等隨身設備 To Use Smart Devices During the Class

    需經教師同意始得使用 Approval

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