Titolo universitario
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Presentazioni
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TensorFlow è diventato lo strumento più importante per implementare e addestrare modelli di Deep Learning. Gli sviluppatori utilizzano sia la gamma di strumenti che le librerie per addestrare i modelli ad eseguire operazioni di rilevamento automatico degli oggetti, classificazione ed elaborazione del linguaggio naturale. Allo stesso modo, questa piattaforma è utile per rilevare le anomalie nei dati, essenziali in settori quali la sicurezza informatica, la manutenzione predittiva e il controllo di qualità. Tuttavia, il loro utilizzo può comportare una serie di sfide per i professionisti, non ultima la selezione dell'architettura di rete neurale appropriata.
Di fronte a questa situazione, TECH sta implementando un Master che fornirà agli esperti un approccio completo al Deep Learning. Sviluppato da esperti del settore, il piano di studi approfondirà le basi matematiche e i principi del Deep Learning. Ciò consentirà agli studenti di costruire reti neurali finalizzate all'elaborazione delle informazioni che comportano il riconoscimento di modelli, il processo decisionale e l'apprendimento dai dati. Inoltre, il programma approfondirà il Reinforcement Learning tenendo conto di fattori quali l'ottimizzazione delle ricompense e la ricerca di politiche. Inoltre, i materiali didattici offriranno tecniche avanzate di ottimizzazione e visualizzazione dei risultati.
Per quanto riguarda il formato del titolo universitario, questo viene insegnato attraverso una metodologia 100% online in modo che gli studenti possano completare il programma comodamente. Per accedere ai contenuti accademici avranno bisogno solo di un dispositivo elettronico con accesso a Internet, poiché gli orari e i programmi di valutazione sono pianificati individualmente. Inoltre, il programma si baserà sul nuovo sistema di insegnamento Relearning, di cui TECH è pioniera. Questo sistema di apprendimento consiste nella reiterazione degli aspetti chiave per garantire la padronanza dei suoi diversi aspetti.
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Questo Master in Deep Learning possiede il programma educativo più completo e aggiornato del mercato. Le caratteristiche principali del programma sono:
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Il personale docente del programma comprende rinomati specialisti del settore e altre aree correlate, che forniscono agli studenti le competenze necessarie a intraprendere un percorso di studio eccellente.
Contenuti multimediali, sviluppati in base alle ultime tecnologie educative, forniranno al professionista un apprendimento coinvolgente e localizzato, ovvero inserito in un contesto reale.
La creazione di questo programma è incentrata sull’Apprendimento Basato su Problemi, mediante il quale il professionista deve cercare di risolvere le diverse situazioni che gli si presentano durante il corso. Lo studente potrà usufruire di un innovativo sistema di video interattivi creati da esperti di rinomata fama.
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Piano di studi
Questo Master offrirà agli studenti una vasta gamma di tecniche di Deep Learning, che porteranno i loro orizzonti professionali a un livello superiore. Per raggiungere questo obiettivo, il percorso accademico approfondirà la codifica dei modelli di Deep Learning. In questo modo, gli studenti tradurranno efficacemente algoritmi e architetture di reti neurali profonde. Inoltre, il programma affronterà in dettaglio l'allenamento delle reti neurali profonde e la visualizzazione dei risultati e la valutazione dei modelli di apprendimento.Anche gli studenti analizzeranno i principali modelli Transformers, al fine di gestirli per generare traduzioni automatiche.
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Modulo 1. Fondamenti Matematici di Deep Learning
1.1. Funzioni e Derivate
1.1.1. Funzioni lineari
1.1.2. Derivate parziali
1.1.3. Derivate di ordine superiore
1.2. Funzioni annidate
1.2.1. Funzioni composite
1.2.2. Funzioni inverse
1.2.3. Funzioni ricorsive
1.3. La regola della catena
1.3.1. Derivate di funzioni annidate
1.3.2. Derivate di funzioni composte
1.3.3. Derivate di funzioni inverse
1.4. Funzioni a ingressi multipli
1.4.1. Funzioni di più variabili
1.4.2. Funzioni vettoriali
1.4.3. Funzioni a matrice
1.5. Derivate da funzioni con ingressi multipli
1.5.1. Derivate parziali
1.5.2. Derivate direzionali
1.5.3. Derivate miste
1.6. Funzioni a ingressi multipli vettoriali
1.6.1. Funzioni vettoriali lineari
1.6.2. Funzioni vettoriali non lineari
1.6.3. Funzioni vettoriali a matrice
1.7. Creazione di nuove funzioni da funzioni esistenti
1.7.1. Somma delle funzioni
1.7.2. Prodotto delle funzioni
1.7.3. Composizione delle funzioni
1.8. Derivate di funzioni a ingressi multipli vettoriali
1.8.1. Derivate di funzioni lineari
1.8.2. Derivate di funzioni non lineari
1.8.3. Derivate di funzioni composte
1.9. Funzioni vettoriali e loro derivate: Un passo oltre
1.9.1. Derivate direzionali
1.9.2. Derivate miste
1.9.3. Derivate matriciali
1.10. Il Backward Pass
1.10.1. Propagazione di errori
1.10.2. Applicazione delle regole di aggiornamento
1.10.3. Ottimizzazione dei parametri
Modulo 2. Principi di Deep Learning
2.1. Apprendimento Supervisionato
2.1.1. Macchine ad apprendimento supervisionato
2.1.2. Usi dell'apprendimento supervisionato
2.1.3. Differenze tra apprendimento supervisionato e non supervisionato
2.2. Modelli ad apprendimento supervisionato
2.2.1. Modelli lineari
2.2.2. Modelli di alberi decisionali
2.2.3. Modelli di reti neurali
2.3. Regressione lineare
2.3.1. Regressione lineare semplice
2.3.2. Regressione lineare multipla
2.3.3. Analisi di regressione
2.4. Training del modello
2.4.1. Batch Learning
2.4.2. Online Learning
2.4.3. Metodi di ottimizzazione
2.5. Valutazione del modello di modello: Set di training contro set di test
2.5.1. Metriche di valutazione
2.5.2. Convalida incrociata
2.5.3. Confronto dei set di dati
2.6. Valutazione del modello di modello: Il codice
2.6.1. Generazione di previsioni
2.6.2. Analisi degli errori
2.6.3. Metriche di valutazione
2.7. Analisi delle variabili
2.7.1. Identificazione delle variabili rilevanti
2.7.2. Analisi di correlazione
2.7.3. Analisi di regressione
2.8. Spiegabilità dei modelli di reti neurali
2.8.1. Modello interpretativo
2.8.2. Metodi di visualizzazione
2.8.3. Metodi di valutazione
2.9. Ottimizzazione
2.9.1. Metodi di ottimizzazione
2.9.2. Tecniche di regolarizzazione
2.9.3. L'uso di grafici
2.10. Iperparametri
2.10.1. Selezione degli iperparametri
2.10.2. Ricerca di parametri
2.10.3. Regolazione degli iperparametri
Modulo 3. Le reti neurali, base del Deep Learning
3.1. Apprendimento Profondo
3.1.1. Tipi di Deep Learning
3.1.2. Applicazioni del Deep Learning
3.1.3. Vantaggi e svantaggi del Deep Learning
3.2. Operazioni
3.2.1. Somma
3.2.2. Prodotto
3.2.3. Trasporto
3.3. Livelli
3.3.1. Livello di input
3.3.2. Livello nascosto
3.3.3. Livello di output
3.4. Unione di livelli e operazioni
3.4.1. Progettazione dell’architettura
3.4.2. Connessione tra i livelli
3.4.3. Propagazione in avanti
3.5. Costruzione della prima rete neurale
3.5.1. Progettazione della rete
3.5.2. Impostare i pesi
3.5.3. Addestramento della rete
3.6. Trainer e ottimizzatore
3.6.1. Selezione dell'ottimizzatore
3.6.2. Ristabilire una funzione di perdita
3.6.3. Ristabilire una metrica
3.7. Applicazione dei Principi delle Reti Neurali
3.7.1. Funzioni di attivazione
3.7.2. Propagazione all'indietro
3.7.3. Regolazioni dei parametri
3.8. Dai neuroni biologici a quelli artificiali
3.8.1. Funzionamento di un neurone biologico
3.8.2. Trasferimento della conoscenza ai neuroni artificiali
3.8.3. Stabilire relazioni tra di essi
3.9. Implementazione di MLP (Perceptron multistrato) con Keras
3.9.1. Definizione della struttura di reti
3.9.2. Creazione del modello
3.9.3. Training del modello
3.10. Iperparametri di Fine tuning di Reti Neurali
3.10.1. Selezione della funzione di attivazione
3.10.2. Stabilire il learning rate
3.10.3. Regolazioni dei pesi
Modulo 4. Addestramento delle reti neurali profonde
4.1. Problemi di Gradiente
4.1.1. Tecniche di ottimizzazione gradiente
4.1.2. Gradienti stocastici
4.1.3. Tecniche di inizializzazione dei pesi
4.2. Riutilizzo di strati pre-addestrati
4.2.1. Addestramento per il trasferimento dell'apprendimento
4.2.2. Estrazione delle caratteristiche
4.2.3. Deep Learning
4.3. Ottimizzatori
4.3.1. Ottimizzatori a discesa stocastica del gradiente
4.3.2. Ottimizzatori Adam e RMSprop
4.3.3. Ottimizzatori di momento
4.4. Programmazione del tasso di apprendimento
4.4.1. Controllo automatico del tasso di apprendimento
4.4.2. Cicli di apprendimento
4.4.3. Termini di lisciatura
4.5. Overfitting
4.5.1. Convalida incrociata
4.5.2. Regolarizzazione
4.5.3. Metriche di valutazione
4.6. Linee guida pratiche
4.6.1. Progettazione dei modelli
4.6.2. Selezione delle metriche e dei parametri di valutazione
4.6.3. Verifica delle ipotesi
4.7. Transfer learning
4.7.1. Addestramento per il trasferimento dell'apprendimento
4.7.2. Estrazione delle caratteristiche
4.7.3. Deep Learning
4.8. Aumento dei dati
4.8.1. Trasformazioni dell'immagine
4.8.2. Generazione di dati sintetici
4.8.3. Trasformazione del testo
4.9. Applicazione Pratica del Transfer Learning
4.9.1. Addestramento per il trasferimento dell'apprendimento
4.9.2. Estrazione delle caratteristiche
4.9.3. Deep Learning
4.10. Regolarizzazione
4.10.1. L1 e L2
4.10.2. Regolarizzazione a entropia massima
4.10.3. Dropout
Modulo 5. Personalizzazione di Modelli e addestramento con TensorFlow
5.1. TensorFlow
5.1.1. Utilizzo della libreria TensorFlow
5.1.2. Addestramento dei modelli con TensorFlow
5.1.3. Operazioni grafiche su TensorFlow
5.2. TensorFlow e NumPy
5.2.1. Ambiente computazionale NumPy per TensorFlow
5.2.2. Utilizzo degli array NumPy con TensorFlow
5.2.3. Operazioni NumPy per i grafici di TensorFlow
5.3. Personalizzazione di modelli e algoritmi di addestramento
5.3.1. Costruire modelli personalizzati con TensorFlow
5.3.2. Gestione dei parametri di addestramento
5.3.3. Utilizzo di tecniche di ottimizzazione per l’addestramento
5.4. Funzioni e grafica di TensorFlow
5.4.1. Funzioni con TensorFlow
5.4.2. Utilizzo di grafici per l’addestramento dei modelli
5.4.3. Ottimizzazione dei grafici con le operazioni di TensorFlow
5.5. Caricamento e pre-elaborazione dei dati con TensorFlow
5.5.1. Caricamento di insiemi di dati con TensorFlow
5.5.2. Pre-elaborazione dei dati con TensorFlow
5.5.3. Utilizzo di strumenti di TensorFlow per la manipolazione dei dati
5.6. La API tf.data
5.6.1. Utilizzo dell'API tf.data per il trattamento dei dati
5.6.2. Costruzione di flussi di dati con tf.data
5.6.3. Uso dell'API tf.data per l’addestramento dei modelli
5.7. Il formato TFRecord
5.7.1. Utilizzo dell'API tf.data per la serialità dei dati
5.7.2. Caricamento di file TFRecord con TensorFlow
5.7.3. Utilizzo di file TFRecord per l’addestramento dei modelli
5.8. Livelli di pre-elaborazione di Keras
5.8.1. Utilizzo dell'API di pre-elaborazione Keras
5.8.2. Costruzione di pipeline di pre-elaborazione con Keras
5.8.3. Uso dell'API nella pre-elaborazione di Keras per il training dei modelli
5.9. Il progetto TensorFlow Datasets
5.9.1. Utilizzo di TensorFlow Datasets per la serialità dei dati
5.9.2. Pre-elaborazione dei dati con TensorFlow Datasets
5.9.3. Uso di TensorFlow Datasets per l’addestramento dei modelli
5.10. Costruire un'applicazione di Deep Learning con TensorFlow. Applicazione Pratica
5.10.1. Costruire un'applicazione di Deep Learning con TensorFlow
5.10.2. Addestramento dei modelli con TensorFlow
5.10.3. Utilizzo dell'applicazione per la previsione dei risultati
Modulo 6. Deep Computer Vision con Reti Neurali Convoluzionali
6.1. L'architettura Visual Cortex
6.1.1. Funzioni della corteccia visiva
6.1.2. Teoria della visione computazionale
6.1.3. Modelli di elaborazione delle immagini
6.2. Layer convoluzionali
6.2.1. Riutilizzazione dei pesi nella convoluzione
6.2.2. Convoluzione 2D
6.2.3. Funzioni di attivazione
6.3. Livelli di raggruppamento e distribuzione dei livelli di raggruppamento con Keras
6.3.1. Pooling e Striding
6.3.2. Flattening
6.3.3. Tipi di Pooling
6.4. Architetture CNN
6.4.1. Architettura VGG
6.4.2. Architettura AlexNet
6.4.3. Architettura ResNet
6.5. Implementazione di una CNN ResNet-34 utilizzando Keras
6.5.1. Inizializzazione dei pesi
6.5.2. Definizione del livello di input
6.5.3. Definizione di output
6.6. Uso di modelli pre-addestramento di Keras
6.6.1. Caratteristiche dei modelli pre-addestramento
6.6.2. Usi dei modelli pre-addestramento
6.6.3. Vantaggi dei modelli pre-addestramento
6.7. Modelli pre-addestramento per l'apprendimento tramite trasferimento
6.7.1. L'apprendimento attraverso il trasferimento
6.7.2. Processo di apprendimento per trasferimento
6.7.3. Vantaggi dell’apprendimento per trasferimento
6.8. Classificazione e localizzazione in Deep Computer Vision
6.8.1. Classificazione di immagini
6.8.2. Localizzazione di oggetti nelle immagini
6.8.3. Rilevamento di oggetti
6.9. Rilevamento di oggetti e tracciamento degli oggetti
6.9.1. Metodi di rilevamento degli oggetti
6.9.2. Algoritmi di tracciamento degli oggetti
6.9.3. Tecniche di tracciamento e localizzazione
6.10. Segmentazione semantica
6.10.1. Deep Learning con segmentazione semantica
6.10.2. Rilevamento dei bordi
6.10.3. Metodi di segmentazione basati su regole
Modulo 7. Sequenze di elaborazione utilizzando RNN (Reti Neurali Ricorrenti) e CNN (Reti Neurali Convoluzionali)
7.1. Neuroni e livelli ricorrenti
7.1.1. Tipi di reti neuronali ricorrenti
7.1.2. Architettura di un livello ricorrente
7.1.3. Applicazioni dei livelli ricorrenti
7.2. Addestramento di Reti Neurali Ricorrenti (RNN)
7.2.1. Backpropagation nel corso del tempo (BPTT)
7.2.2. Gradiente stocastico verso il basso
7.2.3. Regolarizzazione nell’addestramento di RNN
7.3. Valutazione dei modelli RNN
7.3.1. Metriche di valutazione
7.3.2. Convalida incrociata
7.3.3. Regolazione degli iperparametri
7.4. RNN pre-addestrate
7.4.1. Reti pre-addestrate
7.4.2. Trasferimento di apprendimento
7.4.3. Regolazione fine
7.5. Previsione di una serie temporale
7.5.1. Modelli statistici per le previsioni
7.5.2. Modelli di serie temporali
7.5.3. Modelli basati su reti neurali
7.6. Interpretazione dei risultati dell'analisi si serie temporali
7.6.1. Analisi delle componenti principali
7.6.2. Analisi di cluster
7.6.3. Analisi di correlazione
7.7. Gestione di sequenze lunghe
7.7.1. Long Short-Term Memory (LSTM)
7.7.2. Gated Recurrent Units (GRU)
7.7.3. Convoluzionali 1D
7.8. Apprendimento in sequenza parziale
7.8.1. Metodi di apprendimento profondo
7.8.2. Modelli generativi
7.8.3. Apprendimento di rinforzo
7.9. Applicazione pratica di RNN e CNN
7.9.1. Elaborazione di linguaggio naturale
7.9.2. Riconoscimento di pattern
7.9.3. Visione Artificiale
7.10. Differenze nei risultati classici
7.10.1. Metodi classici e RNN
7.10.2. Metodi classici e CNN
7.10.3. Differenza nel tempo di addestramento
Modulo 8. Elaborazione del Linguaggio Naturale (NLP) con Reti Neurali Ricorrenti (RNN) e Assistenza
8.1. Generazione di testo utilizzando RNN
8.1.1. Addestramento di una RNN per la generazione di testo
8.1.2. Generazione di linguaggio naturale con RNN
8.1.3. Applicazioni di generazione di testo con RNN
8.2. Creazione del set di dati di addestramento
8.2.1. Preparazione dei dati per l’addestramento di una RNN
8.2.2. Conservazione del set di dati di addestramento
8.2.3. Pulizia e trasformazione dei dati
8.3. Analisi di Sentimento
8.3.1. Classificazione delle opinioni con RNN
8.3.2. Rilevamento degli argomenti nei commenti
8.3.3. Analisi dei sentimenti con algoritmi di deep learning
8.4. Rete encoder-decoder per eseguire la traduzione automatica neurale
8.4.1. Addestramento di una RNN per eseguire la traduzione automatica
8.4.2. Utilizzo di una rete encoder-decoder per la traduzione automatica
8.4.3. Migliore precisione della traduzione automatica con RNN
8.5. Meccanismi di assistenza
8.5.1. Attuazione di meccanismi di assistenza in RNN
8.5.2. Utilizzo di meccanismi di assistenza per migliorare la precisione dei modelli
8.5.3. Vantaggi dei meccanismi di assistenza nelle reti neurali
8.6. Modelli Transformers
8.6.1. Utilizzo dei modelli Transformers per l'elaborazione del linguaggio naturale
8.6.2. Applicazione dei modelli Transformers per la visione
8.6.3. Vantaggi dei modelli Transformers
8.7. Transformers per la visione
8.7.1. Uso dei modelli Transformers per la visione
8.7.2. Elaborazione dei dati di immagine
8.7.3. Addestramento dei modelli Transformer per la visione
8.8. Libreria di Transformer di Hugging Face
8.8.1. Uso della Libreria di Transformer di Hugging Face
8.8.2. Applicazione della Libreria di Transformer di Hugging Face
8.8.3. Vantaggi della libreria di Transformer di Hugging Face
8.9. Altre Librerie di Transformers: Confronto
8.9.1. Confronto tra le diverse librerie di Transformers
8.9.2. Uso di altre librerie di Transformers
8.9.3. Vantaggi delle altre librerie di Transformers
8.10. Sviluppo di un'applicazione NLP con RNN e Assistenza: Applicazione Pratica
8.10.1. Sviluppare di un'applicazione di elaborazione di linguaggio naturale con RNN e attenzione
8.10.2. Utilizzo di RNN, meccanismi di assistenza e modelli Transformers nell'applicazione
8.10.3. Valutazione dell'attuazione pratica
Modulo 9. Autoencoder, GAN e Modelli di Diffusione
9.1. Rappresentazione dei dati efficienti
9.1.1. Riduzione della dimensionalità
9.1.2. Deep Learning
9.1.3. Rappresentazioni compatte
9.2. Realizzazione di PCA con un encoder automatico lineare incompleto
9.2.1. Processo di addestramento
9.2.2. Implementazione in Python
9.2.3. Uso dei dati di prova
9.3. Codificatori automatici raggruppati
9.3.1. Reti neurali profonde
9.3.2. Costruzione di architetture di codifica
9.3.3. Uso della regolarizzazione
9.4. Autocodificatori convoluzionali
9.4.1. Progettazione di modelli convoluzionali
9.4.2. Addestramento di modelli convoluzionali
9.4.3. Valutazione dei risultati
9.5. Eliminazione del rumore dei codificatori automatici
9.5.1. Applicare filtro
9.5.2. Progettazione di modelli di codificazione
9.5.3. Uso di tecniche di regolarizzazione
9.6. Codificatori automatici dispersi
9.6.1. Aumentare l'efficienza della codifica
9.6.2. Ridurre al minimo il numero di parametri
9.6.3. Uso di tecniche di regolarizzazione
9.7. Codificatori automatici variazionali
9.7.1. Utilizzo dell’ottimizzazione variazionale
9.7.2. Deep learning non supervisionato
9.7.3. Rappresentazioni latenti profonde
9.8. Creazione di immagini MNIST di moda
9.8.1. Riconoscimento di pattern
9.8.2. Creazione di immagini
9.8.3. Addestramento delle reti neurali profonde
9.9. Reti generative avversarie e modelli di diffusione
9.9.1. Generazione di contenuti da immagini
9.9.2. Modello di distribuzione dei dati
9.9.3. Uso di reti avversarie
9.10. L'implementazione dei modelli. Applicazione Pratica
9.10.1. L'implementazione dei modelli
9.10.2. Utilizzo dei dati di prova
9.10.3. Valutazione dei risultati
Modulo 10. Reinforcement Learning
10.1. Ottimizzazione delle ricompense e ricerca delle policy
10.1.1. Algoritmi di ottimizzazione delle ricompense
10.1.2. Processi di ricerca delle politiche
10.1.3. Apprendimento per rinforzo per ottimizzare i premi
10.2. OpenAI
10.2.1. Ambiente OpenAI Gym
10.2.2. Creazione delle ambientazioni OpenAI
10.2.3. Algoritmi di apprendimento di rinforzo in OpenAI
10.3. Politiche di reti neurali
10.3.1. Reti neurali convoluzionali per la ricerca di politiche
10.3.2. Politiche di apprendimento profondo
10.3.3. Ampliamento delle politiche di reti neurali
10.4. Valutazione delle azioni: il problema dell'assegnazione dei crediti
10.4.1. Analisi dei rischi per l'assegnazione dei crediti
10.4.2. Stima della redditività dei prestiti
10.4.3. Modelli di valutazione dei crediti basati su reti neurali
10.5. Gradienti di Politica
10.5.1. Apprendimento per rinforzo con gradienti politici
10.5.2. Ottimizzazione dei gradienti delle politiche
10.5.3. Algoritmi dei gradienti delle politiche
10.6. Processo decisionale di Markov
10.6.1. Ottimizzazione dei processi decisionali di Markov
10.6.2. Apprendimento per rinforzo per i processi decisionali di Markov
10.6.3. Modelli dei processi decisionali di Markov
10.7. Apprendimento delle differenze temporanee e Q-Learning
10.7.1. Applicazione delle differenze temporanee nell'apprendimento
10.7.2. Applicazione di Q-Learning nell'apprendimento
10.7.3. Ottimizzazione dei parametri di Q-Learning
10.8. Implementazione del Deep Q-Learning e varianti di Deep Q-Learning
10.8.1. Costruzione di reti neurali profonde per Deep Q-Learning
10.8.2. Implementazione di Deep Q-Learning
10.8.3. Variazioni di Deep Q-Learning
10.9. Algoritmi di Reinforment Learning
10.9.1. Algoritmi di apprendimento per rinforzo
10.9.2. Algoritmi di apprendimento di ricompensa
10.9.3. Algoritmi di apprendimento di castigo
10.10. Progettazione di un ambiente di apprendimento di Rinforzo. Applicazione Pratica
10.10.1. Progettazione di un ambiente di apprendimento di rinforzo
10.10.2. Implementazione di un algoritmo di apprendimento di rinforzo
10.10.3. Valutazione di un algoritmo di apprendimento di rinforzo
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