AKTS - İleri Derin Öğrenme Teknikleri ve Uygulamaları

İleri Derin Öğrenme Teknikleri ve Uygulamaları (CMPE452) Ders Detayları

Ders Adı Ders Kodu Dönemi Saati Uygulama Saati Laboratuar Hours Kredi AKTS
İleri Derin Öğrenme Teknikleri ve Uygulamaları CMPE452 Alan Seçmeli 3 0 0 3 5
Ön Koşul Ders(ler)i
N/A
Dersin Dili İngilizce
Dersin Türü Seçmeli Dersler
Dersin Seviyesi Fen Bilimleri Yüksek Lisans
Ders Verilme Şekli
Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri Anlatım, Soru Yanıt, Uygulama-Alıştırma, Sorun/Problem Çözme.
Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i
Dersin Asistan(lar)ı
Dersin Amacı Dersin amacı, öğrencileri derin öğrenme prensiplerini iyi bir şekilde anlamaları için yetiştirmek, bu sayede ileri düzey sinir ağı modellerini tasarlayıp uygulayabilmelerini ve değerlendirebilmelerini sağlamaktır.
Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • Yapay sinir ağlarının ileri düzey kavramlarını kavramak ve Python programlama diliyle uygulamalı deneyim kazanmak
  • Derin denetimli öğrenme teknikleri ve geri yayılım algoritmalarında yetkinlik geliştirmek ve bunları Kaggle gibi platformlardan alınan veri setlerine uygulamak.
  • Nesne tanıma, görüntü segmentasyonu ve görsel tabanlı gezinme gibi görevler için evrişimsel sinir ağlarını anlamak ve uygulamak.
  • Derin öğrenme çerçeveleri içinde yapısal tahmin yöntemlerini ve doğal dil işleme uygulamalarını araştırmak.
  • YZ model performansını artırmak, aşırı öğrenmeyi azaltmak ve sinir ağlarını etkili bir şekilde başlatmak için optimizasyon tekniklerini uygulamak.
  • Derin öğrenmenin özel alanlardaki kullanımını incelemek ve bu alandaki mevcut zorlukları ve gelecekteki eğilimleri değerlendirmek.
Dersin İçeriği Yapay zekâ, makine öğrenimi ve derin öğrenme, sinir ağlarının matematiksel yapı taşları, denetimli öğrenme, geri yayılım, CNN'ler, nesne tanıma, görüntü segmentasyonu, özellik çıkarma, NLP, optimizasyon teknikleri

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Ders Tanıtımı, Makine Öğrenimine Giriş Ders Kitabı – Böl. 1.1
2 Sinir Ağlarına Giriş, Python ile Kodlama (Yapay Beyin Geliştirme) Ders Kitabı – Böl. 2.1
3 Derin Öğrenmeye Giriş Ders Kitabı – Böl. 1.2, Böl. 1.3
4 Denetimli Derin Öğrenme I, Denetimli Derin Öğrenme II Ders Notları
5 Birinci Kısım: Geri Yayılım İkinci Kısım: Kaggle Veri Seti ile Derin Öğrenme Modeli Denemesi Ders Kitabı – Böl. 2.2, Böl. 4.1, Böl. 4.2, Böl. 5.1
6 Evrişimsel Ağların Teknik Gelişimi, Birden Çok Nesne Tanıma, Görsel Nesne Algılama ve Basit Nesne Tanıma için Evrişimsel Ağlar Ders Kitabı – Böl. 3.1
7 Ara Sınav
8 Segmentasyon ve Görüş Tabanlı Navigasyon için ConvNet, Görüntü Segmentasyonu ve Sahne Etiketleme için Evrişimsel Ağlar, Gerçek Nesne Tanıma için Evrişimsel Ağlar Ders Kitabı – Böl. 3.1
9 Genel Özellik Çıkarıcılar olarak ConvNet'ler, Siyam Ağları ile Görüntü Benzerliği Eşleştirme, Stereo'dan Doğru Derinlik Tahmini, Vücut Pozu Tahmini, Görsel Proje Fikirleri, Konuşma, Ses ve Sinyallerde Derin Öğrenme ve Evrişimsel Ağ Örnekleri, Evrişimsel Ağlar için Yazılım Araçları ve Donanım Hızlandırma Ders Kitabı – Böl. 3.1, Böl. 3.3
10 Yapısal Tahmin ve Doğal Dil İşleme Ders Kitabı – Böl. 8.1, Böl. 8.3
11 Birinci Kısım: Daha Fazla Geri Yayılım İkinci Kısım: Yarı-denetimli Görüntü Tanıma Ders Kitabı – Böl. 6.1, Böl. 6.2
12 Optimizasyon Teknikleri, Aşırı Öğrenmeyi Azaltma, Başlangıç Ayarları Ders Kitabı – Böl. 5.3, Böl. 9.1, Böl. 9.2
13 Python ile Kodlama (Görüntü Segmentasyonu) Deep Learning with Python, Second Edition by Francois Chollet – Böl. 9.2
14 Uydu Görselleri ile Afet Risk İzleme Ders Kitabı – Böl. 10.2, Böl. 10.3
15 Ders Tekrarı
16 Final Sınavı

Kaynaklar

Ders Kitabı 1. Understanding Deep Learning: Building Machine Learning Systems with PyTorch and TensorFlow by TransformaTech Institute, independently published Nov. 10, 2024.
Diğer Kaynaklar 2. NVIDIA Deep Learning Institute: https://www.nvidia.com/en-us/training/
3. Deep Learning with Python, Second Edition by Francois Chollet, Publisher: Manning, Dec. 21, 2021.
4. Deep Learning by Ian Goodfellow, Publisher: The MIT Press, Nov. 18, 2016.
5. Neural Networks and Deep Learning: A Textbook by Charu C. Aggarwal, Publisher: Springer, Sep. 13, 2018.
6. PyTorch web page: https://pytorch.org/ & TensorFlow web page: https://www.tensorflow.org/

Değerlendirme System

Çalışmalar Sayı Katkı Payı
Devam/Katılım - -
Laboratuar - -
Uygulama - -
Alan Çalışması - -
Derse Özgü Staj - -
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - -
Ödevler 1 20
Sunum - -
Projeler - -
Rapor - -
Seminer - -
Ara Sınavlar/Ara Juri 1 35
Genel Sınav/Final Juri 1 45
Toplam 3 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı 55
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 45
Toplam 100

Kurs Kategorisi

Temel Meslek Dersleri
Uzmanlık/Alan Dersleri X
Destek Dersleri
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri

Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi

# Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Matematik, fen bilgisi ve mühendislik bilgilerini uygular.
2 Deney tasarlar, deney yapar, deney sonuçlarını analiz eder ve yorumlar.
3 Belirlenen gereksinimlere göre bir sistemi, bileşeni veya süreci tasarlar.
4 Disiplinler arası alanlarda etkin biçimde çalışır.
5 Mühendislik problemlerini belirler, formüle eder ve çözer.
6 Mesleki ve etik sorumluluk bilincine sahiptir.
7 Etkili iletişim kurar.
8 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliğini tanır ve bu sürece katılır.
9 Çağdaş konular hakkında bilgi sahibidir.
10 Mühendislik uygulamaları için gerekli modern araç, teknik ve becerileri kullanır.
11 Proje yönetimi becerilerine ve uluslararası standartlar ile metodolojilere ilişkin bilgiye sahiptir.
12 Gerçek dünya problemleri için mühendislik ürünleri ve prototipleri geliştirir.
13 Mesleki bilgiye katkı sağlar.
14 Yöntemsel ve bilimsel araştırma yapar.
15 Orijinal ya da mevcut bilgi kümesi çerçevesinde bilimsel bir yapıt üretir, raporlar ve sunar.
16 Ürettiği özgün fikri savunur.

ECTS/İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü
Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) 16 3 48
Laboratuar
Uygulama
Derse Özgü Staj
Alan Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 16 2 32
Sunum/Seminer Hazırlama
Projeler
Raporlar
Ödevler 1 18 18
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi 1 12 12
Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 1 15 15
Toplam İş Yükü 125