Aprendizaje de Máquina para Visión Computacional


Profesores
Dr. Boris Escalante Ramírez
Dra. Olveres Montiel Jimena
Objetivos
El alumno comprenderá e implementará los métodos más importantes de aprendizaje de máquina aplicados al área de visión computacional.
Conocerá e implementará métodos de extracción y selección de características de una imagen.
Aprenderá los modelos matemáticos que describen los patrones característicos de una imagen.
Conocerá e implementará los métodos más importantes de clasificación y regresión aplicados a visión computacional.
Comprenderá la importancia del preprocesamiento de imágenes.
Será capaz de seleccionar el mejor modelo de aprendizaje de máquina, incluyendo los modelos profundos, de acuerdo a las particularidades del problema a resolver y a las características y ventajas de cada uno de los modelos.

Temario

Tema Título
1 Introducción
1.1 Conceptos Aprendizaje de Máquina
1.2 Ejemplos de sistemas automáticos de aprendizaje de máquina
1.3 Problemas fundamentales en el diseño de aprendizaje de máquina
1.4 Clasificación supervisada y no supervisada
1.5 Bases de datos en imágenes y su importancia en el área de reconocimiento de patrones y aprendizaje de máquina
2 Extracción de patrones y características en Visión Computacional
2.1 Filtrado de la imagen
2.2 Detección de estructuras primitivas: bordes, líneas, esquinas
2.3 Pirámides gaussianas y laplacianas, SIFT
2.4 Transformaciones de la imagen: PCA, DFT, DCT, Gabor, Wavelets, Hermite
2.5 Caracterización de texturas: momentos estadísticos, matriz de coocurrencia, GLCM, superpixeles y LBPs
3 Funciones de decisión
3.1 Funciones de decisión lineales y generalizadas
3.2 Espacio generado por los patrones y las constantes de peso. Vectores y espacios de características
3.3 Sistemas de funciones ortogonales
4 Clasificación Bayesiana
4.1 Revisión de probabilidad: densidad y momentos de una variable aleatoria. Densidad, correlación y covarianzas de vectores de variables aleatorias. Densidades condicionales
4.2 Teoría de detección y estimación
4.3 Clasificación como un problema de decisión estadístico
4.4 Clasificación de Bayes
5 Clasificación supervisada
5.1 Árboles de decisión
5.2 Reglas de decisión
5.3 K Nearest Neighbor
6 Clasificación no supervisada: K–Means
7 Regresión
7.1 Regresión lineal y logística
7.2 Máquinas de soporte vectorial
7.3 Análisis discriminante lineal (Fisher)
8 Redes Neuronales Artificiales y convolucionales
8.1 Principios de las redes neuronales
8.2 Redes neuronales convolucionales
8.3 Retropropagación y descenso del gradiente
9 Experimentación y métricas de clasificación
9.1 Errores, exactitud y precisión, error medio cuadrado
9.2 Métodos de experimentación
9.3 Matriz de confusión
9.4 Curva ROC
9.5 Métricas de validación (sensibilidad, exactitud, precisión, etc.)

Bibliografía

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Aurélien Géron
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Michael Nielsen
Neural Networks and Deep Learning, Online book. http://neuralnetworksanddeeplearning.com