Detail předmětu

Bayesovské modely pro strojové učení (v angličtině)

BAYa Ak. rok 2025/2026 zimní semestr 5 kreditů

Aktuální akademický rok

Teorie pravděpodobnosti a rozdělení pravděpodobnosti, Bayesovská Inference, Inference v Bayesovských modelech s konjugovanými apriorními pravděpodobnostmi, Inference v Bayesovských sítích, Expectation-Maximization algoritmy, Přibližná inference v Bayesovských modelech pomocí Gibbsova vzorkování, Inference pomocí variačního Bayese (VB), Stochastický VB, Modely s nekonečným počtem směsných komponentů, Dirichletovy procesy, Chinese Restaurant procesy, Pitman-Yor proces pro modelování jazyka, Praktické aplikace bayesovské inference

Garant předmětu

Burget Lukáš, doc. Ing., Ph.D. (UPGM)

Koordinátor předmětu

Černocký Jan, prof. Dr. Ing. (UPGM)
Diez Sánchez Mireia, M.Sc., Ph.D.

Jazyk výuky

anglicky

Zakončení

zkouška

Rozsah

  • 26 hod. přednášky
  • 13 hod. seminář
  • 13 hod. projekty

Bodové hodnocení

  • 51 bodů závěrečná zkouška (písemná část)
  • 24 bodů půlsemestrální test (písemná část)
  • 25 bodů projekty

Zajišťuje ústav

Ústav počítačové grafiky a multimédií (UPGM)

Přednášející

Burget Lukáš, doc. Ing., Ph.D. (UPGM)
Diez Sánchez Mireia, M.Sc., Ph.D.

Cvičící

Burget Lukáš, doc. Ing., Ph.D. (UPGM)
Diez Sánchez Mireia, M.Sc., Ph.D.

Cíle předmětu

Demonstrovat omezení hlubokých neuronových sítí (DNN), které se staly velmi populární v mnoha oborech, ale fungují dobře jen v případě dostatečného množství dobře popsaných trénovacích dat. Presentovat Bayesovské modely (BM) umožňující činit spolehlivá rozhodnutí i v případech omezených dat, jelikož berou v úvahu nepřesnosti v odhadu parametrů modelu. Zavést koncept latentních proměnných, které činí BM modulárními (komplexní modely mohou být tedy rozloženy na jednodušší) a vhodné pro případy s chybějícími daty (např. trénování bez učitele v případě chybějících popisů dat). Uvést základní vědomosti a intuice k BM a pokročit ke složitějším tématům: techniky přibližné inference nutné pro složité modely, modely s nekonečným množstvím směsných komponentů v neparametrických BM. Kurs je veden v angličtině.

Osnova přednášek

  1. Teorie pravděpodobnosti a rozdělení pravděpodobnosti. 
  2. Bayesovská Inference (apriorní pravděpodobnosti, nejasnost odhadu parametrů, předpovězená hodnota posteriorních pravděpodobností)
  3. Inference v Bayesovských modelech s konjugovanými apriorními pravděpodobnostmi. 
  4. Inference v Bayesovských sítích (loopy belief propagation)
  5. Expectation-Maximization algoritmy (s aplikacemi na Gaussovské směsné modely)
  6. Přibližná inference v Bayesovských modelech pomocí Gibbsova vzorkování 
  7. Inference pomocí variačního Bayese (VB) 
  8. Modely s nekonečným počtem směsných komponentů. Dirichletovy procesy. Chinese Restaurant procesy 
  9. Pitman-Yor proces pro modelování jazyka. 
  10. Praktické aplikace bayesovské inference

Osnova seminářů

Demonstrační cvičení budou následovat okamžitě po přednáškách a budou obsahovat příklady, především v Pythonu. Kód a data pro příklady budou k dispozici studentům a budou tvořit základ projektu.

Osnova ostatní - projekty, práce

Projekt bude následovat demonstrační cvičení, jeho náplní bude zpracování poskytnutých reálných nebo simulovaných dat. Studenti budou pracovat v týmech v "evaluačním" módu a presentovat své výsledky na poslední přednášce/cvičení.

Průběžná kontrola studia

  • půlsemestrální zkouška (24b)  
  • odevzdání a presentace projektu (25b) 
  • semestrální zkouška 51b.

Pro získání bodů ze zkoušky je nutné získat min. 20 bodů, jinak je zkouška hodnocena 0 body.


Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru