Detail předmětu

Machine Learning Fundamentals

FEKT-MPA-MLFAk. rok: 2020/2021

Kvantová informace je základní entitou v teorii kvantové informace a může být manipulována pomocí inženýrských technik známých jako kvantové zpracování informací. Stejně jako mohou být zpracovány, digitálními počítači, klasické informace, přenášeny z místa na místo, manipulovány a analyzovány, podobnými koncepty lze pracovat s kvantovou informaci. Zatímco základní jednotka klasické informace je bit, v kvantové informaci je to qubit. Proto se v počítačových cvičeních se věnuje veliká pozornost zpracování qubitů.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen: (a) pochopit problematiku kvantových počítačů, konkrétně je schopen rozpoznat, kdy je takový výpočet výhodný; (b) počítat a navrhovat základní algoritmy pro kvantové počítače.

Doporučená nebo povinná literatura

GRUSKA, J., Quantum Computing (Advanced topics in computer science series), Osborne/McGraw-Hill, 1999. (EN)

Jazyk výuky

angličtina

Osnovy výuky

1 - Organizace výuky, úvod do strojového učení, motivace
2 - Základy lineární algebry pro ML
3 - Podpůrné vektory, Support vector Machines
4 - Úvod do umělých neuronových sítí, reprezentace, klasifikace
5 - Trénování neuronových sítí (lineární regrese, Gradientní metoda,
polynomiální regrese, ...)
6 - Konvoluční neuronové sítě
7 - Rekurzivní neuronové sítě
8 - Ladění hyperparametrů, dávková normalizace a programovací rámce
9 - Učení bez dozoru
10 - Generativní učení, autoenkodéry, GAN
11 - Strojové učení ve velkém měřítku

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními koncepty kvantové fyziky a algoritmy nezbytnými pro práci s kvantovou informací. Kvantová mechanika jako obor fyziky zkoumá, jak se mikroskopické fyzické dynamické systémy mění v přírodě. Nicméně v oblasti teorie kvantových informací jsou studované kvantové systémy jako teoretické abstraktní systémy a koncepty abstrahované od samotné kvantové mechaniky. Cílem počítačových cvičení je pak získat praktické zkušenosti s implementací algoritmů pomocí kvantové teorie.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-TEC magisterský navazující, 1. ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor