|
Vyučující
|
-
Hrdý Radek, doc. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Úvod - neuroinformatika jako disciplína, vymezení a kontext oboru. 2. Lineární prostor, lineární závislost a nezávislost. Báze a dimenze prostoru. 3. Pojem grafu, orientované a neorientované grafy, cesty a vzdálenosti v grafech. 4. Teorie organizace a fungování biologických neuronálních sítí, přehled základních konceptů neurověd. 5. Základní počítačové modely biologického a umělého neuronu. 6. Základní počítačové modely neuronálních sítí. 7-8. Impulzní a umělé neuronové sítě - srovnání konceptů, přehled simulačních možností a softwarových simulátorů. 9-10. Datové a metadatové standardy v neuroinformatice. 11. Systémy rozhraní mozek-počítač - koncept a využití. 12. Aktuální výzvy neuroinformatiky. Globální neuroinformatické iniciativy, projekty a infrastruktury.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
- Kontaktní výuka
- 13 hodin za semestr
- Praktická výuka [vyjádření počtem hodin]
- 26 hodin za semestr
- Projekt týmový [20-60 / počet studentů]
- 50 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 30 hodin za semestr
- E-learning [dáno e-learningovým kurzem]
- 12 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| - orientovat se v matematice středoškolské úrovně - rozumět základním konceptům umělé inteligence - rozumět základním principům programovacího jazyka a programování - orientovat se v základních pojmech spojených s organizací a fungováním biologických neuronálních systémů (lidského mozku) |
| Odborné dovednosti |
|---|
| - aplikovat znalosti středoškolské matematiky v běžných úlohách - vysvětlit základní koncepty/pojmy umělé inteligence - vytvořit jednoduchý počítačový program v alespoň v jednom programovacím jazyce - popsat základní strukturu a fungování biologických neuronálních systémů (lidského mozku) |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: své učení a pracovní činnost si sám plánuje a organizuje, |
| bc. studium: kriticky přistupuje ke zdrojům informací, informace tvořivě zpracovává a využívá při svém studiu a praxi, |
| bc. studium: vytváří hypotézy, navrhuje postupné kroky, zvažuje využití různých postupů při řešení problému nebo ověřování hypotézy, |
| bc. studium: používá s porozuměním odborný jazyk a symbolická a grafická vyjádření informací různého typu, |
| bc. studium: prezentuje vhodným způsobem svou práci i sám sebe před známým i neznámým publikem, |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| - rozumět vybraným teoriím z neurověd a jejich počítačovým modelům a simulacím - popsat rozdílné modely neuronu a neuronálních struktur - rozumět rozdílům a propojením stávajících neurovědních modelů a počítačových simulací reálných neuronálních systémů se světem strojového učení a umělé inteligence - identifikovat rozdíly, společné rysy a oblasti použití impulzních (spiking) a umělých neuronových sítí - orientovat se v aktuálních datových a metadatových standardech užívaných v neuroinformatice - popsat základní koncept rozhraní mozek-počítač - orientovat se v aktuálních trendech v neuroinformatice s ohledem na stávající globální iniciativy, infrastruktury a projekty |
| Odborné dovednosti |
|---|
| - použít vybraný softwarový simulátor a provést simulaci jednoduché neuronové sítě - provést jednoduchou programovou úpravu při simulacích neuronových sítí - identifikovat a přečíst vybraný neuroinformatický datový/metadatový standard - provádět vybranou praktickou činnost při nastavování/ovládání rozhraní mozek-počítač |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: samostatně a odpovědně se rozhodují v nových nebo měnících se souvislostech nebo v zásadně se vyvíjejícím prostředí s přihlédnutím k širším společenským důsledkům jejich rozhodování, |
| mgr. studium: plánují, podporují a řídí s využitím teoretických poznatků oboru získávání dalších odborných znalostí, dovedností a způsobilostí ostatních členů týmu, |
| - přečíst a kriticky zhodnotit jednodušší odborný text |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Přednáška s demonstrací, |
| E-learning, |
| Výuka podporovaná multimédii, |
| Analyticko-kritická práce s textem, |
| Projektová výuka, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Řešení problémů, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Projektová výuka, |
| Samostatná práce studentů, |
| Prezentace práce studentů, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Přednáška s demonstrací, |
| E-learning, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Projektová výuka, |
| Samostatná práce studentů, |
| Prezentace práce studentů, |
| Řešení problémů, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Výstupní projekt, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Výstupní projekt, |
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Skupinová prezentace, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Výstupní projekt, |
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Skupinová prezentace, |
|
Doporučená literatura
|
-
František Koukolík. Já : o mozku, vědomí a sebeuvědomování 2., přeprac. a dopl. vyd.. Praha: Karolinum, 2013. ISBN 978-80-246-2249-1.
-
Jiří Horáček, Cyril Höschl, Ladislav Kesner, Filip Španiel. Mozek a jeho člověk, mysl a její nemoc. Galén, 2016. ISBN 9788074922831.
|