Datos Identificativos 2024/25
Asignatura (*) Aprendizaxe Profunda Código 614G03022
Titulación
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 1º cuadrimestre
Terceiro Optativa 6
Idioma
Castelán
Galego
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Ciencias da Computación e Tecnoloxías da Información
Coordinación
Fontenla Romero, Oscar
Correo electrónico
oscar.fontenla@udc.es
Profesorado
Alonso Betanzos, Maria Amparo
Cancela Barizo, Brais
Fontenla Romero, Oscar
Mosqueira Rey, Eduardo
Correo electrónico
amparo.alonso.betanzos@udc.es
brais.cancela@udc.es
oscar.fontenla@udc.es
eduardo.mosqueira@udc.es
Web http://campusvirtual.udc.gal
Descrición xeral Nesta asignatura cubriránse os métodos de aprendizaxe automática que abrangue a aprendizaxe profunda (Deep Learning). Daranse a coñecer algoritmos que solventan diversos problemas, como a clasificación, regresión, detección de anomalías e procesado de secuencias. Na vertente práctica, desenvolverase un proxecto que aplique técnicas de aprendizaxe profunda a un caso real.

Competencias / Resultados do título
Código Competencias / Resultados do título

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias / Resultados do título
Coñecer e saber desenvolver diferentes arquitecturas de redes neuronais, tanto clásicas como profundas, e saber elixir as máis axeitadas aos diferentes problemas a tratar. B2
B3
B9
Coñecer a estrutura e as aplicacións das redes neuronais recorrentes, recursivas e convolucionais. B8
Coñecer e saber desenvolver e aplicar redes de tipo autocodificador. B8
Coñecer e saber desenvolver e aplicar redes de crenzas. B8
Coñecer e saber utilizar as distintas ferramentas para o desenvolvemento de redes de aprendizaxe profundas. B3
B5
B10

Contidos
Temas Subtemas
Introdución á aprendizaxe profunda Introdución aos conceptos básicos da aprendizaxe profunda.
Redes profundas con alimentación cara a adiante Teorema de aproximación universal para redes neuronais.
Problema de esvaecemento/explosión do gradiente.
Funcións de activación: funcións ReLU.
Aprendizaxe baseada en gradientes.
Funcións de custo habituais.
Regularización para redes profundas Términos de penalización baseadas na norma dos parámetros.
Dropout.
Normalización de lotes.
Aumento de datos.
Métodos de optimización para adestrar modelos profundos Descenso de gradiente estocástico (SGD).
Descenso de gradiente estocástico con Momentum.
Algoritmos con paso de aprendizaxe adaptativo.
Métodos de aprendizaxe de segunda orde.
Estratexias de inicialización de parámetros.
Redes convolucionais Capas de convolución.
Capas de pooling.
Arquitecturas
Redes residuais e densas Residual neural networks (ResNet).
Dense networks (DenseNet).
Aprendizaxe por transferencia (Transfer Learning) Transferir a aprendizaxe con redes previamente adestradas.
Axuste fino (fine-tuning) de modelos preadestrados.
Redes recorrentes Redes LSTM.
Redes GRU.
Autoencoders Autoencoders automáticos convolucionais.
Autoencoders variacionais (Variational Autoencoder, VAE).
Transformadores (transformers) Mecanismo de atención.
Arquitecturas dos transformadores.
Outros modelos de aprendizaxe profundo Modelos xerativos profundos.
Redes de crenzas.
AutoML.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias / Resultados Horas lectivas (presenciais e virtuais) Horas traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral B2 B5 B9 21 21 42
Solución de problemas B2 B8 21 21 42
Traballos tutelados B3 B10 0 41 41
Proba obxectiva B2 B3 B5 B8 B9 3 21 24
 
Atención personalizada 1 0 1
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Ensinanza teórica da materia. A presentación de novos conceptos teóricos alternarase coa revisión de exemplos e casos de uso.
Solución de problemas Resolución de problemas prácticos mediante o uso das diferentes técnicas de aprendizaxe automática explicadas nas clases teóricas.
Traballos tutelados Elaboración, coa supervisión do profesor, dun proxecto no que se apliquen as técnicas aprendidas na materia para desenvolver un proxecto de análise de datos con aprendizaxe profunda.
Proba obxectiva Proba de avaliación final da materia na que o alumno deberá demostrar todos os coñecementos adquiridos na materia

Atención personalizada
Metodoloxías
Traballos tutelados
Descrición
O profesor orientará o proceso de resolución de problemas e resolverá as dúbidas que xurdan durante o seu desenvolvemento.

A resolución de dúbidas realizarase en horario de clase ou nas horas establecidas como titorías para cada profesor.

Titorías:

Ademais, as titorías considéranse parte importante do desenvolvemento da materia. Están orientadas de forma que o alumnado teña e/ou poida consultar diferentes cuestións como:

1. Problemas no desenvolvemento dos traballos prácticos.
2. Formas de enfocar/organizar os traballos prácticos.
2. Resolución de dúbidas sobre cuestións teóricas.

Avaliación
Metodoloxías Competencias / Resultados Descrición Cualificación
Traballos tutelados B3 B10 O alumnado debe elaborar e entregar proxectos de análise de datos sobre problemas reais aplicando as técnicas de aprendizaxe automática aprendidas na materia. Os proxectos deberán ir acompañados dunha memoria explicativa da solución proposta e xustificación das decisións de deseño adoptadas. 50
Proba obxectiva B2 B3 B5 B8 B9 Proba de coñecementos teóricos e resolución de problemas prácticos para avaliar a adquisición de coñecementos e competencias por parte do alumno. 50
 
Observacións avaliación

Para superar a materia o alumno deberá cumprir os seguintes requisitos:

  • Acadar unha nota mínima de 5 sobre 10 puntos na proba obxectiva.
  • Acadar unha nota mínima de 4 sobre 10 puntos nos traballos tutelados.
  • Acadar unha nota mínima de 5 sobre 10 ao calcular a media ponderada das cualificacións da proba obxectiva e dos traballos tutelados.

De non acadarse esta cualificación mínima nalgún destes apartados, a nota da materia será a máis baixa obtida entre a proba obxectiva e o traballo dirixido.

Un alumno/a considerarase presentado nunha convocatoria se realiza a proba obxectiva.

Os traballos supervisados deberán entregarse nas datas sinaladas. Unha entrega tardía dará lugar a un 0 nesa proba. Os traballos presentados deberán ser orixinais para o alumno A entrega de traballos non orixinais ou con partes duplicadas (xa sexa por copias entre compañeiros ou mediante a obtención doutras fontes) levará unha nota global de SUSPÊNSO na convocatoria correspondente, tanto para o alumno que presente material copiado así como a quen o facilitou, invalidando calquera outra cualificación obtida nas actividades avaliables.

Sobre a responsabilidade compartida do traballo en grupo:

Nas actividades realizadas en grupo, como o traballo tutelado, todos os membros do grupo serán solidariamente responsables do traballo realizado e entregado, así como das consecuencias que se deriven do incumprimento das normas de autoría deste. 

Segunda oportunidade:

Na segunda oportunidade mantense a cualificación obtida no traballo tutelado. Aqueles alumnos que teñan que aproveitar esta oportunidade deberán realizar a proba obxectiva cos mesmos criterios de avaliación que na primeira oportunidade. Opcionalmente, no que respecta ás prácticas, habilitarase unha entrega adicional para a entrega do traballo. A nota deste traballo substituirá á nota do traballo tutelado da primeira oportunidade. A entrega dun novo traballo implica a perda da califiación anterior independentemente de que fose superior.

Matrícula con exención académica:

Para o alumnado matriculado con exención académica, os traballos tutelados deberán entregarse nas datas establecidas. Correspóndelle aos devanditos alumnos informar ao profesor da súa circunstancia.


Fontes de información
Bibliografía básica Aston Zhang, Zachary C. Lipton, Mu Li, Alexander J. Smola (2023). Dive in Deep Learning. Cambridge University Press. Libro de código abierto disponible en https://d2l.ai
Simon J.D. Prince (2023). Understanding Deep Learning. The MIT Press. Libro de código abierto disponible en https://udlbook.github.io/udlbook

Bibliografía complementaria Ian Goodfellow, Yoshua Bengio, Aaron Courville (2016). Deep Learning. The MIT Press
François Chollet (2018). Deep Learning with Python. Manning Publications
Eugene Charniak (2019). Introduction to Deep Learning. A project-based guide to the basics of deep learning. The MIT Press


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Programación I/614G03006
Programación II/614G03007
Matemática Discreta/614G03003
Álxebra/614G03001
Cálculo e Análise Numérica/614G03002
Estatística/614G03004
Algoritmos/614G03008
Fundamentos de Aprendizaxe Automática/614G03018

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario
Modelos Avanzados de Aprendizaxe Automática II/614G03023

Observacións


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías