K-INFO
HU
EN
Belépés

Komplex valószínűségi modellek, következtetésre, tanulásra, adatfúzióra

Complex Probabilistic Models for Inference, Learning and Data Fusion
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
Hatályosság vége:
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Komplex valószínűségi modellek, következtetésre, tanulásra, adatfúzióra
Complex Probabilistic Models for Inference, Learning and Data Fusion
Tantárgykód BMEVIMIAV20
Tantárgyjelleg
Képzési szint
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 4 0 0
jelleg (kapcsolt/önálló)
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 4
Tantárgyfelelős
DR. Antal Péter
beosztás: egyetemi docens
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Kar
Tantárgy weboldala
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

1.      Statisztikai paradigmák, a Bayes-statisztikai paradigma. Alapfogalmak bemutatása. Emberi hibák és heurisztikák valószínűségi becslésekben és döntésekben. Valószínűségi reprezentációk és következtetések a neurobiológiában és a kognitív pszichológiában.

2.      Bayesi következtetés analitikus megoldással. A konjugáltság és az exponenciális eloszlások.

3.      Bayesi becslés- és döntéselmélet. Optimális döntés fogalma, Bayes-faktor, Bayes-döntés,  Bayes-hiba, Bayes-tanulás, bayesi modell átlagolás.

4.      Sztochasztikus szimulációs eljárások. Gyakori eloszlások generálása. Mintavételi módszerek.

5.      Markov láncokon alapuló sztochasztikus szimulációs eljárások (Markov Chain Monte Carlo módszerek): Gibbs, Metropolis és hibrid MCMC.

6.      Bayesi következtetés közelítő módszerekkel. Az EM algoritmus család és alkalmazása.

7.      A variációs bayesi megközelítés.

8.      Valószínűségi gráfos modellek. Markov-(véletlen)-mezők. Rejtett Markov Modellek. Bayes-hálók. Dinamikus Bayes-hálók.

9.      Faktor-gráfok. Összeg-szorzat (sum-product) hálózatok.

10.  Bayesi mátrix faktorizáció.

11.  Bayesi neurális hálózatok és bayesi mély struktúrák.

12.  Oksági diagrammok.

13.  Valószínűségi relációs modellek. Valószínűségi logikák.

14.  Nem teljes adatok felhasználása. A „véletlen hiányzás" definíciói, a szelekciós elfogultság, a negatív minták hiányzásának kezelése, hiányzási modellek.

Az új megfigyeléseknek és kísérleti adatoknak a kombinálása a korábban származtatott ismeretekkel egy alapvető kérdése a statisztikai, gépi tanulási és mesterséges intelligencia kutatásoknak. A Bayes-statisztikai és bayesi döntéselméleti keret egy univerzális, konzisztens keretet kínál az ismeretek reprezentálására és új adatokkal való kombinálására, amely napjainkra komplex, rendszerszemléletű valószínűségi modellosztályok sokaságával egészült ki. A bayesi megközelítés így általános keretbe fogja a modern gépi tanulási eszköztár legnagyobb részét, ideértve a komplex valószínűségi modelleket, oksági modelleket, mély tanulási modelleket és mátrixfaktorizációs eljárásokat is. A tárgy fő célja a valószínűségi megközelítésnek ezen gyakorlati, adatmérnöki és tudásmérnöki alkalmazásának a bemutatása, elsősorban a mesterséges intelligencia és a gépi tanulás iránt érdeklődő hallgatók számára. A tárgy szisztematikusan bemutatja a hierarchikus és strukturált komplex valószínűségi modellek osztályait és felhasználásukat, mind következtésben, tanulásban és heterogén tudás és adatok fúziójában. A tárgy a komplex, valószínűségi modellek bemutatása, alkalmazásorientált jellemzése mellett nagy hangsúlyt helyez az általuk kínált rendszerszemléletű dekomponálás lehetőségeinek a megismertetésére, annak készség szinten történő fejlesztésére. A bemutatott modellosztályok természetes módon kapcsolódnak a bayesi megközelítéshez és így különösen alkalmasak nagy léptékű, heterogén adat- és tudásfúzióra. A mérnöki területeken bemutatott alkalmazások ajánlórendszerekkel, visszaélés detekcióval, szenzorhálózatokkal, egészségügyi és gyógyszerkutatásokkal, illetve szövegbányászati elemzésekkel kapcsolatosak.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

A tárgy elméleti része előadás formájában kerül leadásra. Önálló munkára a házi feladat által kerül sor.

Tanulástámogató anyagok

Online források
Pearl, Judea. Probabilistic reasoning in intelligent systems:; networks of plausible inference. Morgan Kaufmann, 2014.; Bernardo, José M., and Adrian FM Smith. "Bayesian theory."; (2001): 221.; Gelman, Andrew, et al. Bayesian data analysis. Vol. 2. Boca; Raton, FL, USA: Chapman & Hall/CRC, 2014.; Koller, Daphne, and Nir Friedman. Probabilistic graphical models:; principles and techniques. MIT press, 2009.; Murphy, Kevin P. Machine learning: a probabilistic perspective.; MIT press, 2012.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Valószínűségszámítás
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Valószínűségszámítás
Általános szabályok
Követelmények: Szorgalmi időszakban: Házi feladat sikeres elkészítése és leadása a félév végéig.Vizsgaidőszakban: Szóbeli vizsga. A vizsgára bocsátás feltétele az elfogadott házi feladat.Osztályozás: A vizsga osztályzata a szóbeli vizsgán megszerzett jegy. Pótlási lehetőségek: A házi feladat bemutatása a pótlási héten még lehetséges.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak

Nincs megadva.

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.