Stranice predmeta

Teorijska nastava - Biološki neuralni sistemi: osnovni delovi bioloških neuralnih sistema, struktura bioloških neurona, struktura biološskih sinapsi, organizacija i vrste bioloških neuronskih mreža, osnovni biološki receptori, vizuelni sistem, auditorni sistem, olfaktorni sistem, osnove motoričkog sistema. - Modeli bioloških neurona i sinapsi: kodiranje informacije u biološkim neuronima i neuralnim mrežama, matematički modeli individualnih neurona (Hodgkin–Huxley, FitzHugh-Nagumo, Hindmarsh-Rose, Morris-Lecar, Izhikevich, Integrate-and-Fire), matematički modeli sinapsi (inhibitorne, ekscitatorne). - Arhitekture biološki inspirisanih neuralnih mreža: arhitekture za propagacijom signala unapred, rekurentne arhitekture (Reservoir Computing, Echo State Networks, Liquid State Machines, NeuCube), arhitekture bazirane na lateralnoj inhibiciji, probabilističke neuralne arhitekture, Hierarchical Temporal Memory. - Učenje u biološki inspirisanim neuralnim mrežama: pregled osnovnih tehnika (učenje bazirano na konverziji treniranih veštačkih neuronskih mreža, učenje bazirano na algoritmima treniranja veštačkih neuronskih mreža sa dodatnim ograničenjima, metode bazirane na propagaciji greške unazad, lokalno učenje). - Biološki inspirisani senzori: AER komunikacioni protokol, veštačka retina, veštačka kohlea. - Hardverska implementacije biološki inspirisanih neuralnih mreža: digitalne arhitekture za harversku implementaciju biološki inspirisanih neurona, biološki inspirisanih sinapsi i biološki inspirisanih neuralnih mreža. - Primene biološki inspirisanih veštačkih neuralnih sistema: primena u obradi slike, primena u obradi zvuka, primena u upravljanju i kontroli procesa. Praktična nastava Iako se predmet delom bavi problematikom analize, modelovanja i obučavanja biološki inspirisanih neuralnih mreža, on ima izrazitu aplikativnu dimenziju. Stoga će računarske i laboratorijske vežbe koje prate ovaj kurs biti osmišljene na takav način da kroz praktičan rad sa postojećim sotverskim alatima za simulaciju i obučavanje biološki inspirisanih neuralnih mreža, ali i sa odgovarajućim hardverskim platformama kao i biološki inspirisanim senzorima, ilustruju sve teorijske koncepte koji će biti obrađivani na predavanjima. Neizostavni deo predmeta čini će samostalni studentski projekat, koji će od svakog studenta zahtevati da razvije jedan kompletan ugrađeni elektronski sistem koji će implementirati odabranu biološki inspirisanu neuralnu mrežu i demonstrirati njen uspešan rad u ciljnoj aplikaciji. Ovaj projekat će po pravilu biti realizovan kroz saradnju sa kompanijama koje se bave primenom biološki inspirisanih neuralnidž mreža u oblastima obrade slike, videa, zvuka, itd.