Audience: Engineers, Data-Scientists wishing to learn neural networks / Deep Learning
Artificial intelligence has revolutionized a large number of economic sectors (industry, medicine, communication, etc.) after having upset many scientific fields. Nevertheless, his presentation in the major media is often a fantasy, far removed from what really are the fields of Machine Learning or Deep Learning. The aim of this course is to provide engineers who already have a master's degree in computer tools (including a software programming base) an introduction to Deep Learning as well as to its various fields of specialization and therefore to the main existing network architectures today. If the mathematical bases are recalled during the course, a level of mathematics of type BAC + 2 is recommended for more comfort. It is absolutely possible to ignore the mathematical axis in order to maintain only a "system" vision, but this approach will greatly limit your understanding of the subject.
The course is divided into three separate days, the third being optional.
Day 1 - Machine Learning & Deep Learning: theoretical concepts
1. Introduction IA, Machine Learning & Deep Learning
- History, basic concepts and usual applications of artificial intelligence far of the fantasies carried by this domain
- Collective Intelligence: aggregating knowledge shared by many virtual agents
- Genetic algorithms: to evolve a population of virtual agents by selection
- Usual Learning Machine: definition.
- Types of tasks: supervised learning, unsupervised learning, reinforcement learning
- Types of actions: classification, regression, clustering, density estimation, reduction of
- Examples of Machine Learning algorithms: Linear regression, Naive Bayes, Random Tree
- Machine learning VS Deep Learning: problems on which Machine Learning remains
2. Basic Concepts of a Neural Network (Application: multi-layer perceptron)
- Reminder of mathematical bases.
- Definition of a network of neurons: classical architecture, activation and Weighting of previous activations, depth of a network
- Definition of the learning of a network of neurons: functions of cost, back-propagation,Stochastic gradient descent, maximum likelihood.
Modeling of a neural network: modeling input and output data according to the type of problem (regression, classification, etc.). Curse of dimensionality. Distinction between multi-feature data and signal. Choice of a cost function according to the data.
- Approximation of a function by a network of neurons: presentation and examples
- Approximation of a distribution by a network of neurons: presentation and examples
- Data Augmentation: how to balance a dataset
- Generalization of the results of a network of neurons.
- Initialization and regularization of a neural network: L1 / L2 regularization, Batch Normalization ...
- Optimization and convergence algorithms.
3. Standard ML / DL Tools
A simple presentation with advantages, disadvantages, position in the ecosystem and use is planned.
- Data management tools: Apache Spark, Apache Hadoop
- Tools Machine Learning: Numpy, Scipy, Sci-kit
- DL high level frameworks: PyTorch, Keras, Lasagne
- Low level DL frameworks: Theano, Torch, Caffe, Tensorflow
Day 2 - Convolutional and Recurrent Networks
4. Convolutional Neural Networks (CNN).
- Presentation of the CNNs: fundamental principles and applications
Basic operation of a CNN: convolutional layer, use of a kernel, padding & stride, feature map generation, pooling layers. Extensions 1D, 2D, and 3D. Presentation of the different CNN architectures that brought the state of the art in classification images: LeNet, VGG Networks, Network in Network, Inception, Resnet. Presentation of innovations brought about by each architecture and their more global applications (Convolution 1x1 or residual connections).
- Use of an attention model.
- Application to a common classification case (text or image)
- CNNs for generation: super-resolution, pixel-to-pixel segmentation. Presentation of Main strategies for increasing feature maps for image generation.
5. Recurrent Neural Networks (RNN).
- Presentation of RNNs: fundamental principles and applications.
Basic operation of the RNN: hidden activation, back propagation through time, unfolded version.
Evolutions towards the Gated Recurrent Units (GRUs) and LSTM (Long Short Term Memory). Presentation of the different states and the evolutions brought by these architectures.
- Convergence and vanising gradient problems
- Classical architectures: Prediction of a temporal series, classification ...
- RNN Encoder Decoder type architecture. Use of an attention model.
- NLP applications: word / character encoding, translation.
- Video Applications: prediction of the next generated image of a video sequence.
Day 3 - Generational Models and Reinforcement Learning
6. Generational models: Variational AutoEncoder (VAE) and Generative Adversarial Networks (GAN).
- Presentation of the generational models, link with the CNNs seen in day 2
- Auto-encoder: reduction of dimensionality and limited generation
Variational Auto-encoder: generational model and approximation of the distribution of a given. Definition and use of latent space. Reparameterization trick. Applications and limits observed.
Generative Adversarial Networks: Fundamentals. Dual Network Architecture (Generator and discriminator) with alternate learning, cost functions available.
- Convergence of a GAN and difficulties encountered.
- Improved convergence: Wasserstein GAN, Began. Earth Moving Distance.
- Applications for the generation of images or photographs, text generation, super-
resolution.
7. Deep Reinforcement Learning.
- Presentation of reinforcement learning: control of an agent in a defined environment by a state and possible actions
- Use of a neural network to approximate the state function
- Deep Q Learning: experience replay, and application to the control of a video game.
- Optimizations of the learning policy. On-policy && off-policy. Actor critical architecture. A3C.
- Applications: control of a single video game or a digital system.
United Arab Emirates - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Qatar - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Egypt - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Saudi Arabia - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
South Africa - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Brasil - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Canada - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
中国 - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
香港 - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
澳門 - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
台灣 - Introduction Deep Learning & Neural Networks for Engineers
USA - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Österreich - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Schweiz - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Deutschland - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Czech Republic - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Denmark - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Estonia - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Finland - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Greece - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Magyarország - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Ireland - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Luxembourg - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Latvia - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
España - Introducción a Aprendizaje Profundo y Redes Neuronales Ingeniería
Italia - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Lithuania - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Nederland - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Norway - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Portugal - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
România - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Sverige - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Türkiye - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Malta - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Belgique - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
France - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
日本 - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Australia - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Malaysia - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
New Zealand - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Philippines - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Singapore - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Thailand - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Vietnam - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
India - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Argentina - Introducción a Aprendizaje Profundo y Redes Neuronales Ingeniería
Chile - Introducción a Aprendizaje Profundo y Redes Neuronales Ingeniería
Costa Rica - Introducción a Aprendizaje Profundo y Redes Neuronales Ingeniería
Ecuador - Introducción a Aprendizaje Profundo y Redes Neuronales Ingeniería
Guatemala - Introducción a Aprendizaje Profundo y Redes Neuronales Ingeniería
Colombia - Introducción a Aprendizaje Profundo y Redes Neuronales Ingeniería
México - Introducción a Aprendizaje Profundo y Redes Neuronales Ingeniería
Panama - Introducción a Aprendizaje Profundo y Redes Neuronales Ingeniería
Peru - Introducción a Aprendizaje Profundo y Redes Neuronales Ingeniería
Uruguay - Introducción a Aprendizaje Profundo y Redes Neuronales Ingeniería
Venezuela - Introducción a Aprendizaje Profundo y Redes Neuronales Ingeniería
Polska - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
United Kingdom - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
South Korea - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Pakistan - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Sri Lanka - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Bulgaria - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Bolivia - Introducción a Aprendizaje Profundo y Redes Neuronales Ingeniería
Indonesia - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Kazakhstan - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Moldova - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Morocco - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Tunisia - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Kuwait - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Oman - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Slovakia - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Kenya - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Nigeria - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Botswana - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Slovenia - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Croatia - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Serbia - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Bhutan - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Nepal - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur
Uzbekistan - Introduction Deep Learning & Réseaux de neurones pour l’ingénieur