Course syllabus

Kurs-PM

EEN175 Introduktion till maskininlärning lp1 HT23 (6 hp)

Kursen ges av institutionen för Elektroteknik, avdelningen för system- och reglerteknik.

 

Kontaktuppgifter

Examinator och föreläsare

Bengt Lennartson, tel: 031-772 3722, bengt.lennartson@chalmers.se

Kursansvarig assistent

Gabriel Arslan Waltersson, tel. 031-772 1703, gabwal@chalmers.se

Övningsledare

Gabriel Arslan Waltersson, gabwal@chalmers.se

Ansvarig för räknestugorna

Erik Brorsson, erikbro@chalmers.se   

Tentamensexpedition

Rum EDIT 3342, studadm.e2@chalmers.se

Kursens syfte

Kursens syfte är att introducera och ge grundläggande kunskaper i maskininlärning, med fokus på användning av databaserad inlärning i praktiska tillämpningar.

Schema

TimeEdit

 

Kurslitteratur

Kursbok: A. Lindholm, N. Wahlström, F. Lindsten, T. B. Schön
Machine Learning - A First Course for Engineers and Scientists
Cambridge University Press, 2022.
Tillgänglig online http://smlbook.org/book/sml-book-draft-latest.pdfLinks to an external site.  

Kompletterande extra material kring bl.a. Sannolikhetsteori och optimeringsmetoder laddas ner från Files på Canvas.

 

Föreläsningsprogram 

KBn = Kapitel n i kursboken, KX = Extra material

Datum, sal

Föreläsning

F1
KB1, KB3

Tisd 29 aug
13-15, Zoom

Introduktion till maskininlärning. Sannolikhetslära, väntevärden, korrelationer. Linjär regression, minsta kvadratskattning.



Torsd 31 aug
13-15

Ingen föreläsning.

F2
KB3

Tisd 5 sept
13-15, HA4

Transformation av olinjär till linjär regression.

F3
KB4

Torsd 7 sept
13-15 HB1

Korsvalidering, konflikt mellen bias och varians, regularisering. 

F4
KB5

Tisd 12 sept
13-15, HA4

Optimering, gradient, konvexitet, Lagrangemultiplikator.

F5
KB2

Torsd 14 sept
13-15, HC4

KKN och Naiv Bayes klassificering.

F6
KB2, KB3

Tisd 19 sept
13-15, HA4

Trädbaserad  och logistisk klassificering.

F7
KB8

Torsd 21 sept
13-15, HB1

Supportvektor-maskiner.

F8
KB6

Tisd 26 sept
13-15, HA4

Neuronnät, djup inlärning.

F9
KB6

Torsd 28 sept
13-15, HB3

Djup inlärning, bakåtpropagering.

F10
KB6

Tisd 3 okt
13-15, HA4

Djupinlärning, transformer.

F11
KX

Torsd 5 okt
13-15, HC3

Reinforcement learning.

F12
KX

Tisd 10 okt
13-15, HA4

Reinforcement learning.

F13
KX

Torsd 12 okt
13-15, HB3

Reinforcement learning baserat på neuronnät.

F14

Tisd 17 okt
13-15, HA4

Summering.

 

Övningsprogram

Övningstillfälle

Innehåll

Tisd 29 aug, 15-17, HA4

Betingade sannolikheter, väntevärden och korrelationer.

Fred 1 sept, 13-15, HB1

Linjär regression.

Tisd 5 sept, 15-17, HA4

Transformation av olinjär till linjär regression.

Fred 8 sept, 13-15, HB1

Korsvalidering, konflikt mellen bias och varians, regularisering. (2.11-2.13)

Tisd 12 sept, 15-17, HA4

Optimering, gradient, konvexitet, Lagrangemultiplikator.  (3.2, 3.3, 3.4, 3.7)

Fred 15 sept, 13-15, HB1

KKN och Naiv Bayes klassificering. (tenta tal 3 från januari och oktober tenta)

Tisd 19 sept, 15-17, HA4

Trädbaserad  och logistisk klassificering. (4.2 och lite exempel på trädklassificering)

Fred 22 sept, 13-15, HB1

Supportvektor-maskiner.

Tisd 26 sept, 15-17, HA4

Neuronnät, djup inlärning.

Fred 29 sept, 13-15, HB1

Djup inlärning, bakåtpropagering.

Tisd 3 okt, 15-17, HA4

Djupinlärning, transformer.

Fred 6 okt, 13-15

Ingen övning.

Tisd 10 okt, 15-17, HA4

Reinforcement learning.

Fred 13 okt, 13-15, HB1

Reinforcement learning baserat på neuronnät.

Tisd 17 okt, 15-17, HA4

Rep inför tentan.

 

Representativa tal inför inför tentamen

Följande 23 tal rekommenderas som förberedelse inför tentamen

• Probability Theory: 1.2
• Linear Regression: 2.7, 2.8, 2.9, 2.10, 2.11, 2.12
• Optimization: 3.2, 3.4, 3.6, 3.7
• Classification: 4.1, 4.2, 4.3, 4.6, 4.7, 4.8
• Neural Networks: 5.1 5.4, 5.7, 5.8
• Reinforcement Learning: 6.2, 6.5

 

Räknestugor

Räknestugor erbjuds lv3-lv8.

13/9 ML11 15-17
20/9 ML11 15-17
27/9 ML11 15-17
4/10 ML11 15-17
11/10 ML11 15-17
19/10 ML15,ML16 13-15

 

Inlämningsuppgifter

Kursen inkluderar tre inlämningsuppgifter varav den sista genomförs i läsperiod 2.

Inlämningsuppgifterna genomförs i form av självständigt arbete i tvåmannagrupper och resultatet redovisas i en rapport som lämnas in i ett exemplar av varje sådan grupp. Anmälan till grupper sker via Canvas under "People". Rapporterna lämnas in under "Assignments".

Inlämningsuppgift Påbörjas Lämnas in senast fredagen den Återlämnas fredagen den Eventuell retur lämnas in senast fredagen den
1 lv 2 15 sept (lv 3) 22 sept (lv 4) 29 sept (lv 5)
2 lv 4 30 sept (lv 5) 6 okt (lv 6) 13 okt (lv 7)
3 LP2 * * *

* Återkommer med tider  senare i kursen.

 

Lärandemål

Efter fullgjord kurs ska studenten kunna

  • förklara och tillämpa grundläggande maskininlärningsmetoder,
  • använda mjukvara för maskininlärning i praktiska tillämpningar,
  • utvärdera tillämpbarhet och begränsningar för de metoder som presenteras i kursen.

 

Innehåll

Sannolikhetslära och statistik. Linjär regression baserad på minstakvadrat och maximum-likelihood kriterier. Klassificering med hjälp av avståndsbaserade metodor, k-närmaste grannmetoden, beslutsträd och logistisk regression. Modellvalidering, avvägning mellan bias och varians samt överanpassning. Ickelinjära parametriska lärandemodeller, regularisering och gradientbaserad optimering. Neurala nätverk och djupinlärning. Icke-linjära transformationer, supportvektor regression och klassificering. Bayesiansk linjär regression och Gaussiska processer. Övervakade och icke-övervakade inlärningsalgoritmer.

 

Examination

För slutbetyg krävs godkända inlämningsuppgifter samt godkänd tentamen. Kursens omfattning är 6 hp, varav inlämningsuppgifterna ger 1.5 hp och tentamen ger 4.5 hp.

Ordinarie tentamenstillfälle är den 27 oktober, eftermiddag. Första omtentan går den 3 januari, förmiddag.  Tillåtna hjälpmedel: Valfri kalkylator med tömt minne, standardtabeller av typen Physics handbook, TEFYMA och Beta.  Ett formelblad där egna handskrivna anteckningar på fram och baksida är tillåtna. Datorutskrifter förutom de ingående formlerna och figurerna på formelbladet är ej tillåtna. Tentamen omfattar 25 poäng, där betyg tre fordrar 10 poäng, betyg fyra 15 poäng och betyg fem 20 poäng.

Länk till kursplanen i Studieportalen StudieplanLinks to an external site.

 

Kursrepresentanter

Följande personer är utsedda av utbildningsadministrationen att vara kursrepresentanter:

zeb.borjesson@outlook.com  Zeb Börjesson
teriksson09@gmail.com   Tor Eriksson
elmer.janmark@gmail.com  Elmer Janmark
simonkarlsson02@outlook.com  Simon Karlsson
davidrsilberberg@gmail.com  David Silberberg

Se ytterligare info https://www.chalmers.se/utbildning/dina-studier/planera-och-genomfora-studier/kursvardering/Links to an external site.

 

Course summary:

Date Details Due