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Struttura del corso

Introduzione al machine learning applicato

  • Apprendimento statistico vs. Machine Learning
  • Iterazioni ed valutazione dei modelli
  • Bilanciamento tra bias e varianza
  • Apprendimento supervisionato vs. non supervisionato
  • Tipologie di problemi risolvibili tramite Machine Learning
  • Fasi di allenamento, validazione e test: come evitare il sovradattamento dei modelli
  • Flusso operativo tipico nel machine learning
  • Principali algoritmi utilizzati in machine learning
  • Come scegliere l’algoritmo più adeguato al problema specifico

Valutazione degli algoritmi

  • Valutazione delle previsioni numeriche
    • Metriche di accuratezza: ME, MSE, RMSE, MAPE
    • Stabilità dei parametri e delle predizioni
  • Valutazione degli algoritmi di classificazione
    • L’accuratezza come metrica: limiti e problemi associati
    • La matrice di confusione
    • Il problema delle classi sbilanciate
  • Visualizzazione della performance dei modelli
    • Curva di profitto
    • Curva ROC
    • Curva di lift
  • Selezione del modello ottimale
  • Ottimizzazione dei parametri: strategie di ricerca a griglia

Preparazione dei dati per la modellazione

  • Importazione e memorizzazione dei dati
  • Analisi preliminare dei dati: indagine di base
  • Elaborazione dei dati tramite la libreria pandas
  • Trasformazioni e ottimizzazione della struttura dei dati
  • Analisi esplorativa dei dati
  • Rilevamento e gestione di valori mancanti
  • Identificazione degli outlier: tecniche per la loro gestione
  • Standardizzazione, normalizzazione e binarizzazione dei dati
  • Codifica delle variabili qualitative in formato numerico

Algoritmi di machine learning per il rilevamento degli outlier

  • Algoritmi supervisionati
    • KNN
    • Ensemble Gradient Boosting
    • SVM
  • Algoritmi non supervisionati
    • Metodi basati sulla distanza
    • Tecniche basate sulla densità
    • Approcci probabilistici
    • Modelli basati su architetture specifiche

Introduzione al deep learning

  • Panoramica sui concetti fondamentali del deep learning
  • Differenze tra machine learning e deep learning
  • Applicazioni più comuni del deep learning in contesti reali

Nozioni base sulle reti neurali

  • Cos’è una rete neurale?
  • Reti neurali vs modelli di regressione: a confronto
  • Fondamenti matematici e meccanismi di apprendimento delle reti neurali
  • Costruzione pratica di una rete neurale artificiale
  • Comprensione dei nodi e delle connessioni all’interno di una rete neurale
  • Utilizzo corretto di neuroni, livelli e dati di input/output
  • Funzionamento dei perceptron a singolo strato
  • Differenze chiave tra apprendimento supervisionato e non supervisionato
  • Costruzione di reti neurali con propagazione avanti e indietro
  • Meccanismi della propagazione avanti e della retropropagazione degli errori

Sviluppo di modelli di deep learning semplici con Keras

  • Creazione di un modello utilizzando Keras
  • Analisi e comprensione della struttura dei dati da elaborare
  • Definizione delle caratteristiche principali del proprio modello di deep learning
  • Compilazione del modello per l’allenamento
  • Esecuzione dell’addestramento effettivo del modello
  • Elaborazione di dati di classificazione con il modello creato
  • Utilizzo pratico dei modelli sviluppati per finalità di classificazione
  • Applicazioni dirette dei modelli ottenuti in contesti concreti

Sviluppo di modelli di deep learning con TensorFlow

  • Preparazione preliminare dei dati
    • Scaricamento dei dataset richiesti
    • Organizzazione e preparazione dei dati per l’allenamento
    • Preparazione dei dati di test
    • Normalizzazione degli input forniti
    • Utilizzo di placeholder e variabili per la gestione dei dati
  • Definizione dell’architettura della rete neurale scelta
  • Scelta della funzione di costo ottimale per il modello
  • Selezione del metodo di ottimizzazione più idoneo all’allenamento
  • Impostazione degli inizializzatori dei parametri necessari
  • Avvio e gestione dell’allenamento della rete neurale stessa
  • Costruzione del grafo di calcolo per il modello elaborato
    • Calcolo delle previsioni generate dal modello (inferenza)
    • Calcolo della funzione di perdita (loss) riscontrata
    • Implementazione dei meccanismi di aggiornamento dei parametri durante l’allenamento
  • Avvio effettivo del processo di addestramento
    • Struttura e dinamica del grafo elaborato dal modello
    • Gestione delle sessioni computazionali per il calcolo dei dati
    • Ciclo di iterazione ed aggiornamenti continui durante l’addestramento
  • Valutazione finale del modello addestrato
    • Costruzione di un grafo specifico per la valutazione dei risultati ottenuti
    • Analisi completa delle uscite generate dal processo di verifica
  • Scalabilità e ottimizzazione dei modelli nel tempo
  • Visualizzazione e analisi dettagliata delle performance del modello grazie a TensorBoard

Applicazioni del deep learning nel rilevamento di anomalie

  • Autoencoder
    • Architettura tipo encoder-decoder per la modellazione dei dati
    • Calcolo della perdita legata alla ricostruzione del pattern originale
  • Variational Autoencoder
    • Teoria dell’inferenza variazionale applicata ai modelli di deep learning
  • Generative Adversarial Network (GAN)
    • Struttura a coppia composta da generatore e discriminatore per la modellazione dei dati
    • Strategie di rilevamento delle anomalie ottenute tramite l’utilizzo di GAN

Metodiche basate sull’insieme dei modelli (Ensemble)

  • Combinazione integrata delle previsioni ottenute da più algoritmi e metodi diversi
  • Tecniche come il Bootstrap Aggregating per migliorare la stabilità dei modelli
  • Calcolo della media armonica delle previsioni fornite da più modelli indipendenti per individuare gli outlier

Requisiti

  • Esperienza nella programmazione in Python
  • Conoscenze di base riguardo a statistica e concetti matematici

Destinatari del corso

  • Sviluppatori
  • Data scientist
 28 ore

Numero di Partecipanti


Prezzo per partecipante

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