Course syllabus

Kurs-PM

EEN175 Introduktion till maskininlärning lp1 HT24 (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, gabwal@chalmers.se

Övningsledare

Gabriel Arslan Waltersson, gabwal@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

Innehåll (övningsuppgifter anges inom parentes)

F1
KB1, KX

Tisd 3 sept
13-15, HC1

Introduktion till maskininlärning. Sannolikhetslära, väntevärden, korrelationer (1.2).

F2
KB3

Torsd 5 sept
13-15, HB1

Linjär regression, minsta kvadratskattning.

F3
KB3

Tisd 10 sept
13-15, KC

Transformation av olinjär till linjär regression (2.14).

F4
KB4

Torsd 12 sept
13-15 HB1

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

F5
KB5

Tisd 17 sept
13-15, HB1

Optimering, gradient, konvexitet, Lagrangemultiplikator.

F6
KB2

Torsd 19 sept
13-15, HB1

KKN och Naiv Bayes klassificering.

F7
KB2, KB3

Tisd 24 sept
13-15, HA3

Trädbaserad  och logistisk klassificering.

F8
KB8

Torsd 26 sept
13-15, HB1

Supportvektor-maskiner.

F9
KB6

Tisd 1 okt
13-15, FB

Neuronnät.

F10
KB6

Torsd 3 okt
13-15, HB1

Neuronnät, djup inlärning, bakåtpropagering.

F11
KB6

Tisd 8 okt
13-15, HA3

Djup inlärning, transformer.

F12
KX

Torsd 10 okt
13-15, HC3

Reinforcement learning (6.1).

F13
KX

Tisd 15 okt
13-15, HA3

Reinforcement learning för kontinuerliga system.

F14
KX

Torsd 17 okt
13-15, HB1

Reinforcement learning baserat på neuronnät.

F15

Tisd 22 okt
13-15, SB-H2

Summering.

F16

Tisd 5 nov
13-15, SB-H8

Genomgång av Inlämningsuppgift 3

 

Övningsprogram

Övningstillfälle

Innehåll (övningsuppgifter anges inom parentes)

Tisd 3 sept, 15-17, HC1

Betingade sannolikheter, väntevärden och korrelationer (1.1, 1.3, 1.4).

Fred 6 sept, 13-15, HB1

Linjär regression (2.2-2.5).

Tisd 10 sept, 15-17, HB1

Transformation av olinjär till linjär regression. Genomgång av Inlämningsuppgift 1, (2.7-2.9).

Fred 13 sept, 13-15, HB1

Korsvalidering, konflikt mellen bias och varians, regularisering (2.10-2.12).

Tisd 17 sept, 15-17, HB1

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

Fred 20 sept, 13-15, HB1

KKN och Naiv Bayes klassificering (4.1, 4.2, 4.4, 4.5).

Tisd 24 sept, 15-17, HC2

Trädbaserad  och logistisk klassificering.
Genomgång av Inlämningsuppgift 2, (4.3).

Fred 27 sept, 13-15, HB1

Supportvektor-maskiner (4.6-4.8).

Tisd 1 okt, 15-17, FB

Neuronnät (5.1, 5.2, 5.5).

Fred 4 okt, 13-15, HB1

Neuronnät (5.3, 5.4, 5.6, 5.7)

Tisd 8 okt, 15-17, HA3

Djupinlärning, bakåtpropagering (5.7-5.9).

Fred 11 okt, 13-15

Ingen övning.

Tisd 15 okt, 15-17, HA3

Reinforcement learning (6.2 - 6.4).

Fred 18 okt, 13-15, HB1

Reinforcement learning för kontinuerliga system (uppgifter kommer senare).

Tisd 22 okt, 15-17, SB-H2

Rep inför tentan.

 

Räknestugor

Räknestugor erbjuds lv3-lv8 samt lv2-lv4 i LP2.

18/9 ML11 15-17
25/9 ML11 15-17
2/10 ML11 15-17
9/10 ML11 15-17
16/10 ML11 15-17
24/10 ML15, ML16 13-15

13/11 MB, 15-17  
19/11 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 20 sept (lv 3) 27 sept (lv 4) 4 okt (lv 5)
2 lv 4 4 okt (lv 5) 11 okt (lv 6) 18 okt (lv 7)
3 LP2 22 nov (lv 3) 29 nov (lv4) 6 dec (lv5)

 

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.

Förändringar i kursen sedan föregående år

Egna anteckningar som tidigare varit tillåtna att ta med på ett formelblad är ej längre tillåtet. Orsaken är enkel. Vi har noterat att rena avskrivningar av svaren på de korta frågorna som ingår i slutet på tentan har förekommit på senaste omtentan. Eftersom dessa frågor till viss del upprepas från tidigare tentamina, skulle egna anteckningar innebära att de som skriver av svaren på samtliga gamla tentor har 2-3 gratis poäng utan att påvisa någon egentlig kunskap. Beslutet om denna förändring togs efter rättningen av omtentan som gick i augusti 2024.

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 måndagen den 28 oktober, förmiddag. Första omtentan går tisdagen den 7 januari, förmiddag.  Tillåtna hjälpmedel: Valfri kalkylator med tömt minne, standardtabeller av typen Physics handbook, TEFYMA och Beta. Tentamen omfattar 25 poäng, där betyg tre fordrar 10 poäng, betyg fyra 15 poäng och betyg fem 20 poäng. 

Den formelsamling som ingår i slutet på tentamenstesen får ej tas med på tentamen, vilket innebär att medtagna anteckningar ej heller tillåts på tentamen, se ytterligare kommentarer ovan kring denna förändring i kursen.

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieplan

Kursrepresentanter

Följande personer är utsedda av utbildningsadministrationen att vara kursrepresentanter:

fabianjohannesson@icloud.com       Fabian Johannesson
Simon.lhge@gmail.com                      Simon Lidhage
noah.remmelgas@gmail.com             Noah Remmelgas
teodortambur@gmail.com                 Teodor Tambur
nidal2002z@icloud.com                     Nidal A M Zeineddin

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