450-2029/01 – Systémy s umělou inteligencí (SsUI)

Garantující katedra	Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství	Kredity	4
Garant předmětu	prof. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.	Garant verze předmětu	prof. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.
Úroveň studia	pregraduální nebo graduální	Povinnost	volitelný odborný
Ročník	3	Semestr	zimní
		Jazyk výuky	čeština
Rok zavedení	2010/2011	Rok zrušení
Určeno pro fakulty	FEI	Určeno pro typy studia	bakalářské

Výuku zajišťuje
Os. čís.	Jméno	Cvičící	Přednášející
KON0327	Ing. Jiří Konečný
PRA132	prof. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.

Rozsah výuky pro formy studia
Forma studia	Zp.zak.	Rozsah
prezenční	Klasifikovaný zápočet	2+2
kombinovaná	Klasifikovaný zápočet	2+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Studenti se seznámí se základy vědního oboru umělé inteligence, poznají její aktuálně využívané nástroje a metody v inženýrských disciplínách. Seznámí se s přístupy učení s učitelem a bez učitele. Studenti získají informace a znalosti z oblasti úloh regrese, klasifikace, shlukové analýzy a redukce dimenze. Dále budou vysvětleny principy zpětnovazebního učení či formulace optimalizačních úloh. Studenti budou schopni aplikovat probírané nástroje ve svých závěrečných pracích a inženýrské praxi.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Výuka odborníka z praxe (přednáška nebo cvičení)

Anotace

Předmět je zaměřen na uplatnění metod a nástrojů umělé inteligence v inženýrské praxi v kontextu moderní kybernetiky. Vysvětluje principy umělé inteligence a strojového učení. Obsah předmětu se orientuje na aktuálně využívané metody, které řeší základní úlohy regrese, klasifikace, shlukové analýzy a redukce dimenze. Součástí výuky je i úvod do zpětnovazebního učení a optimalizační úloh. V laboratorních cvičeních studenti aplikují probírané metody přímo na vybrané datasety, inženýrské úlohy či speciální hardwarové prostředky. Probírané učivo je dáváno do kontextu přímé aplikace v praxi.

Povinná literatura:

CHOLLET, François. Deep learning v jazyku Python - 2., rozšířené vydání: Knihovna Keras, TensorFlow. Grada, 2023. ISBN 978-80-271-7081-4 ŠULC, Stanislav. Umělá inteligence: Vítejte v nové realitě. Práh, 2024. ISBN 9788076960480.

Doporučená literatura:

BARTOŠ, Pavel a ČERNÝ, Lukáš. AI umělá inteligence, úvod do problematiky a současné trendy: Jak zprovoznit vlastní AI „Verze učitel/student“. Evropská akademie vzdělávání SE, 2025. ISBN 9788053051279.

Další studijní materiály

Studijní opory v systému E-výuka

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Průběžná kontrola je prováděna na základě účasti studenta v laboratorních cvičeních. Podmínky udělení klasifikovaného zápočtu: Student může dosáhnout 40 (min 21) bodů za protokoly laboratorních prací a 60 (min 30) bodů za závěrečný písemný test.

E-learning

Materiály jsou dostupné v https://lms.vsb.cz/

Další požadavky na studenta

Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky 1. Úvod do umělé inteligence, typy učení 2. Regresní úlohy a lineární regrese 3. Rozhodovací a regresní stromy 4. Shluková analýza 5. Support vector machines 6. Základy neuronových sítí 7. Trénink a optimalizace neuronových sítí 8. Hluboké neuronové sítě 9. Velké jazykové modely 10. Zpětnovazební učení 11. Biologicky-inspirované algoritmy 12. Implementace strojového učení do výpočetně omezených systémů 13. Trendy v umělé inteligenci Cvičení 1. Základy Pythonu pro analýzu dat, práce s knihovnami, vizualizace dat 2. Implementace lineární regrese, trénink modelu a vyhodnocení výsledků 3. Vytvoření rozhodovacího stromu, vizualizace stromu a analýza dat 4. Aplikace algoritmu K-means, vizualizace a analýza shluků 5. Trénink SVM modelu, optimalizace hyperparametrů 6. Vytvoření, trénink a testování neuronové sítě 7. Parametry neuronové sítě a sledování metrik 8. Aplikace CNN a RNN 9. Praktická implementace GPT 10. Implementace zpětnovazebního učení 11. Implementace evolučního algoritmu a optimalizační úloha 12.-13. Řešení projektu a hodnocení

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2010/2011 zimní semestr, platnost do: 2013/2014 letní semestr)

Název úlohy	Typ úlohy	Max. počet bodů (akt. za podúlohy)	Min. počet bodů	Max. počet pokusů
Klasifikovaný zápočet	Klasifikovaný zápočet	100 (100)	51	3
Laboratorní práce	Laboratorní práce	60	45
Písemný test	Jiný typ úlohy	40	6

Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rok	Program	Obor/spec.	Forma	Jazyk výuky	Konz. stř.	Ročník	Typ povinnosti
2026/2027	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2026/2027	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2026/2027	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2025/2026	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2025/2026	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2025/2026	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2024/2025	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2024/2025	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2024/2025	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2023/2024	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2023/2024	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2023/2024	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2022/2023	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2022/2023	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2022/2023	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2021/2022	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2021/2022	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2021/2022	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2020/2021	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2020/2021	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2020/2021	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2020/2021	(B2649) Elektrotechnika	(2612R041) Řídicí a informační systémy	P	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2020/2021	(B2649) Elektrotechnika	(2612R041) Řídicí a informační systémy	K	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2019/2020	(B2649) Elektrotechnika	(2612R041) Řídicí a informační systémy	P	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2019/2020	(B2649) Elektrotechnika	(2612R041) Řídicí a informační systémy	K	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2019/2020	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2019/2020	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2019/2020	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy		K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2018/2019	(B2649) Elektrotechnika	(2612R041) Řídicí a informační systémy	P	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2018/2019	(B2649) Elektrotechnika	(2612R041) Řídicí a informační systémy	K	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2017/2018	(B2649) Elektrotechnika	(2612R041) Řídicí a informační systémy	P	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2017/2018	(B2649) Elektrotechnika	(2612R041) Řídicí a informační systémy	K	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2016/2017	(B2649) Elektrotechnika	(2612R041) Řídicí a informační systémy	P	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2016/2017	(B2649) Elektrotechnika	(2612R041) Řídicí a informační systémy	K	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2015/2016	(B2649) Elektrotechnika	(2612R041) Řídicí a informační systémy	P	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2015/2016	(B2649) Elektrotechnika	(2612R041) Řídicí a informační systémy	K	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2014/2015	(B2649) Elektrotechnika	(2612R041) Řídicí a informační systémy	P	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2014/2015	(B2649) Elektrotechnika	(2601R004) Měřicí a řídicí technika	P	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2014/2015	(B2649) Elektrotechnika	(2612R041) Řídicí a informační systémy	K	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2014/2015	(B2649) Elektrotechnika	(2601R004) Měřicí a řídicí technika	K	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2013/2014	(B2649) Elektrotechnika	(2601R004) Měřicí a řídicí technika	P	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2013/2014	(B2649) Elektrotechnika	(2601R004) Měřicí a řídicí technika	K	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2012/2013	(B2649) Elektrotechnika	(2601R004) Měřicí a řídicí technika	P	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2012/2013	(B2649) Elektrotechnika	(2601R004) Měřicí a řídicí technika	K	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2011/2012	(B2649) Elektrotechnika	(2601R004) Měřicí a řídicí technika	P	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2011/2012	(B2649) Elektrotechnika	(2601R004) Měřicí a řídicí technika	K	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2010/2011	(B2649) Elektrotechnika	(2601R004) Měřicí a řídicí technika	P	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2010/2011	(B2649) Elektrotechnika	(2601R004) Měřicí a řídicí technika	K	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název bloku	Akademický rok	Forma studia	Jazyk výuky	Ročník	Z	L	Typ bloku	Vlastník bloku

Hodnocení Výuky