課程資訊
課程名稱
類神經網路:理論與實務
Artificial Neural Networks : Theory and Application 
開課學期
109-1 
授課對象
生物資源暨農學院  生物環境系統工程學研究所  
授課教師
張斐章 
課號
BSE5114 
課程識別碼
622 U4710 
班次
 
學分
3.0 
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期一7,8,9(14:20~17:20) 
上課地點
農工九 
備註
總人數上限:46人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1091BSE5114_ 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
本課程尚未建立核心能力關連
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

機器學習是近年發展最快速的AI議題之一,其中以類神經網路(ANNs)為主的深度學習技術結合巨量資料的處理與應用漸趨熱切,如何快速有效地從資料中篩選、萃取、分類及解析出有用的資訊,創造出高價值的服務,實為一大挑戰。類神經網路具有從環境中擷取資訊,自我學習,從而做出推論之能力,利用電腦的軟體來模擬生物神經系統的資訊處理方式,由人類專家解決問題的實際案例中學習,利用統計、分類、非線性函數的轉換及最佳化原理等,能有效地對大量且複雜之資訊進行統計分析、分類、判識、推估等。類神經網路可解決過去傳統的電腦資訊理論中一些難以突破的瓶頸,例如:生物醫農領域中之判識、分類或推論;工程、科學與資訊管理領域中之模擬與預測、最佳化管理、非線性系統識別、圖形和語音的辨識、自動控制駕駛、電腦遊戲、或者是處理邏輯上的問題等。本課程藉由深入淺出說明ANNs的相關理論與展示實際研究案例,很適合對ANNs基本原理具濃厚興趣 及/或 想運用類神經網路科技解決地球科學、生態環境、生物醫學、工程與工商管理領域相關問題之同學共同來研習。 

課程目標
Artificial Neural networks is one of the main constitutional intelligence, the set of biological inspired computing paradigms used to learn and establish baseline behavioral profiles for various entities based on big data. ANNs can play an important role in solving certain problems in science and engineering such as forecasting, pattern recognition, optimization and identification of nonlinear systems etc. This course will cover the basic components of building and applying prediction functions with an emphasis on practical applications. The course will provide basic grounding in concepts such as training and tests sets, overfitting, and error rates. The course will also introduce a range of machine learning algorithms including BPNN, RBFNN, SOM, RNN, CFNN, ANFIS as well as deep learning algorithms such as LSTM and CNN. The course is primarily intended for those individuals, who want to understand the underlying principles of artificial neural networks and want to be able to apply various neurocomputing techniques to solve problems in earth sciences, business administration, ecological environment, biomedical, and engineering. 
課程要求
教學進度 主題 上課日期 備註
課程內容簡介、類神經網路簡述 9/14
生物神經網路與類神經網路、學習演算法、Neural Tool簡介 9/21
倒傳遞類神經網路(BPNN) 9/28
倒傳遞類神經網路(BPNN) 10/5 作業一
教學進度 相關應用軟體的介紹(matlab python) 10/12 作業實習
輻狀基底函數類神經網路(RBFNN) 10/19 作業繳交
聚類演算法(Clustering) 10/26 作業二
自組性類神經網路(SOMNN) 11/2 作業實習
回饋式類神經網路(RNN)、長短期記憶體(LSTM) 11/9
含外變數非線性自回歸模型(NARX) 11/16 作業繳交
模糊集合與模糊邏輯系統 11/23 作業三
反傳遞模糊類神經網路(CFNN) 11/30 作業實習
調適性網路模糊推論系統(ANFIS) 12/7 作業繳交
期中考 12/14
深度學習(Deep learning)、卷積類神經網路(CNN) 12/21
專題演講-Big-data Mining Applications 12/28
期末報告 01/04
 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
Textbook:
張斐章、張麗秋,「類神經網路導論:原理與應用(第二版)(CD Inside)」,滄海書局,2015年。
References:
1. Simon Haykin; Neural Networks – A comprehensive foundation, 3nd Edition, 2009.
2. 類神經網路相關期刊論文導讀 ( https://www.researchgate.net/profile/Fi-John_Chang/stats ) 
參考書目
Textbook:
張斐章、張麗秋,「類神經網路導論:原理與應用(第二版)(CD Inside)」,滄海書局,2015
年。
References:
1. Simon Haykin; Neural Networks – A comprehensive foundation, 3nd
Edition, 2009.
2. 類神經網路相關期刊論文導讀 ( https://www.researchgate.net/profile/Fi-
John_Chang/stats ) 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
作業 
35% 
 
2. 
期中考 
35% 
 
3. 
期末報告 
30% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
9/14  課程內容簡介、類神經網路簡述  
第2週
9/21  生物神經網路與類神經網路、學習演算法、Neural Tool簡介  
第3週
9/28  倒傳遞類神經網路(BPNN)  
第4週
10/05  倒傳遞類神經網路(BPNN)  
第5週
10/12  相關應用軟體的介紹(matlab & python)  
第6週
10/19  輻狀基底函數類神經網路(RBFNN)  
第7週
10/26  聚類演算法(Clustering)  
第8週
11/02  自組性類神經網路(SOMNN)  
第9週
11/09  回饋式類神經網路(RNN)、長短期記憶體(LSTM)  
第10週
11/16  含外變數非線性自回歸模型(NARX)  
第11週
11/23  模糊集合與模糊邏輯系統  
第12週
11/30  反傳遞模糊類神經網路(CFNN)  
第13週
12/07  調適性網路模糊推論系統(ANFIS)  
第14週
12/14  期中考  
第15週
12/21  深度學習(Deep learning)、卷積類神經網路(CNN)  
第16週
12/28  專題演講-Big-data Mining & Applications  
第17週
1/04  期末報告