Quay lại Khóa học
AI003 Nghề nghiệp

Giới thiệu về Học sâu

Học sâu là một nhánh của học máy tập trung vào việc học các biểu diễn đặc trưng phức tạp, theo cấp độ từ dữ liệu thô bằng cách sử dụng mạng nơ-ron nhân tạo. Khóa học bao gồm các nguyên lý cơ bản, toán học nền tảng, các khái niệm tối ưu hóa (giảm dần gradient, truyền ngược), các mô-đun mạng (lớp tuyến tính, lớp tích chập, lớp lấy mẫu) và các kiến trúc phổ biến (CNN, RNN). Các ứng dụng được minh họa bao gồm thị giác máy tính, xử lý ngôn ngữ tự nhiên và học tăng cường. Sinh viên sẽ sử dụng thư viện học sâu PyTorch để triển khai và hoàn thành một dự án cuối khóa trong một tình huống thực tế.

5.0
30.0h
512 học viên
10 lessons
0 lượt thích
Trí tuệ nhân tạo
Bắt đầu học

Tổng quan khóa học

📚 Tóm tắt nội dung

Học sâu là một nhánh con của học máy, tập trung vào việc học các biểu diễn đặc trưng phức tạp, có cấu trúc phân cấp từ dữ liệu thô bằng mạng nơ-ron nhân tạo. Khóa học bao gồm các nguyên lý nền tảng, toán học cơ sở, các khái niệm tối ưu hóa (giảm dần gradient, truyền ngược gradient), các mô-đun mạng (lớp tuyến tính, lớp tích chập, lớp lấy mẫu) và các kiến trúc phổ biến (CNNs, RNNs). Các ứng dụng được minh họa bao gồm thị giác máy tính, xử lý ngôn ngữ tự nhiên và học tăng cường. Sinh viên sẽ sử dụng thư viện học sâu PyTorch để triển khai và hoàn thành một dự án cuối khóa trong một tình huống thực tế.

Tóm tắt ngắn gọn về các mục tiêu cốt lõi: Nắm vững lý thuyết học sâu, triển khai mô hình bằng PyTorch, hiểu rõ các kiến trúc chuyên biệt (CNNs, RNNs, Transformers), và áp dụng các khái niệm này vào lĩnh vực thị giác máy tính, xử lý ngôn ngữ tự nhiên và ra quyết định tuần tự.

🎯 Mục tiêu học tập

  1. Giải thích các nền tảng toán học và các kỹ thuật tối ưu hóa cốt lõi (Giảm dần Gradient, Truyền ngược Gradient) cần thiết để huấn luyện mạng nơ-ron sâu.
  2. Sử dụng khung học sâu PyTorch để triển khai, huấn luyện và gỡ lỗi hiệu quả các kiến trúc mạng hiện đại bằng cách tận dụng gia tốc CUDA và các kỹ thuật xử lý dữ liệu hiệu quả.
  3. Thiết kế và phân tích các kiến trúc chuyên biệt, bao gồm Mạng nơ-ron tích chập (CNNs) cho dữ liệu ảnh và mô hình Transformer cho các mối quan hệ tuần tự.
  4. Áp dụng các kỹ thuật học sâu để giải quyết các vấn đề thực tiễn trong các lĩnh vực ứng dụng chính: Thị giác máy tính, Xử lý ngôn ngữ tự nhiên và Học tăng cường.
  5. Đánh giá mô hình dựa trên độ bền, khả năng giải thích và công bằng đạo đức, so sánh điểm mạnh của các khuôn khổ tiên tiến khác nhau (ví dụ: Mô hình sinh học, Học bán giám sát).

Bài học

Lesson

AI003: Deep Learning Fundamentals and Optimization (Lesson 1) introduces deep learning as a high-dimensional function approximation task built upon linear algebra and multivariate calculus. Students will learn how to implement and optimize neural networks by mastering the core training cycle of forward passes, backpropagation, and weight updates using vectorized matrix operations.

This lesson introduces PyTorch Tensors as the fundamental multi-dimensional data structures used for hardware-accelerated computation and model parameters. It further explores the dynamic computation graph and the autograd engine, which allow for flexible, real-time gradient tracking and automatic differentiation during neural network training.

EvoClass-AI003: From Fully Connected to Convolutional (Lesson 3) explores the limitations of dense layers in image processing, such as parameter explosion and the loss of spatial locality. It introduces Convolutional Neural Networks (CNNs) as a solution, focusing on the use of receptive fields, weight sharing, and the mathematical definition of the 2D convolution operation.

EvoClass-AI003: Overview and Architectural Evolution (Lesson 4) explores the evolution of deep CNNs by analyzing how VGG, GoogLeNet, and ResNet addressed challenges in depth, computational efficiency, and gradient stability. Students will learn how these seminal architectures utilize techniques like small kernel stacking, bottleneck layers, and skip connections to optimize performance in ultra-deep networks.

EvoClass-AI003: Recurrent Neural Networks and Sequence Modeling (Lesson 5) explores the transition from static data models to sequential data by introducing Recurrent Neural Networks (RNNs). Students will learn how RNNs utilize shared parameters and hidden states to maintain temporal memory, while also examining the challenges of gradient instability in long-sequence processing.

EvoClass-AI003: From Recurrence to Attention (Lesson 6) explores how attention mechanisms overcome the scalability and information bottleneck limitations of traditional RNNs by enabling direct, parallelized dependency modeling. The lesson details the transition from fixed-size context vectors to dynamic, weighted contextual sums using the Query, Key, and Value tensor framework.

EvoClass-AI003: From Sparse Vectors to Semantic Space (Lecture 7). This lesson explores the limitations of sparse representations like One-Hot Encoding, which suffer from extreme dimensionality and a lack of semantic meaning, and introduces dense word embeddings as a solution that captures linguistic relationships through continuous, low-dimensional vector spaces.

This lesson introduces generative modeling as a shift from discriminative tasks to learning the underlying data distribution $P(x)$ through explicit density models like Variational Autoencoders (VAEs) and implicit models like GANs. It specifically explores the VAE framework, detailing how variational inference and the ELBO objective enable the creation of structured, continuous latent spaces for effective data synthesis and representation learning.

This lesson introduces Deep Reinforcement Learning (DRL) as a framework where agents learn optimal policies through trial-and-error interactions within a Markov Decision Process (MDP). Students will explore how agents use scalar reward signals, discount factors, and the Markov property to make sequential decisions and maximize long-term cumulative returns.

This lesson explores the labeling spectrum in machine learning, contrasting the high-cost requirements of supervised learning with the structural discovery of unsupervised learning and the hybrid efficiency of semi-supervised learning. It further examines deep unsupervised learning through autoencoders, which utilize an encoder-decoder architecture to compress data into meaningful latent representations.