Construire, former et évaluer des modèles PyTorch que vous pourrez présenter dans votre portfolio professionnel
Acquérir une expérience pratique avec les tenseurs, les ensembles de données et la différenciation automatique en utilisant les outils de base de PyTorch, notamment autograd et DataLoader
Développer des modèles de régression linéaire en utilisant la descente de gradient, l'optimisation par mini-batchs et les séparations formation/validation pour évaluer la performance des modèles
-Appliquer la perte d'entropie croisée, la classification basée sur la sigmoïde et des techniques d'optimisation avancées pour construire des modèles de régression logistique dans PyTorch
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Il y a 7 modules dans ce cours
Ce cours vous permet de développer les compétences fondamentales de PyTorch dont vous avez besoin pour lancer votre carrière en tant qu'ingénieur en IA - le titre d'emploi qui connaît la croissance la plus rapide aux États-Unis. En commençant par les tenseurs, ce cours vous emmène jusqu'aux modèles de classification entièrement entraînés. Vous maîtriserez les opérations sur les tenseurs, construirez des ensembles de données personnalisés et mettrez en œuvre des modèles de régression linéaire en utilisant le module nn.Module et le système autograd de PyTorch. Ensuite, vous progresserez dans la descente de gradient, l'entraînement stochastique et par mini-lots, les fonctions de perte et les flux de travail d'entraînement/validation. En outre, vous construirez des classificateurs de régression logistique, appliquerez la perte d'entropie croisée et mettrez en œuvre des techniques avancées d'optimisation et de régularisation. Grâce à des laboratoires interactifs, des vidéos pédagogiques et un dialogue assisté par l'IA, vous vous entraînerez à construire, à entraîner et à évaluer des modèles en utilisant de véritables modèles de code PyTorch. À la fin du cours, vous créerez un projet digne d'un portfolio qui démontrera votre capacité à effectuer des tâches de classification PyTorch et d'optimisation basée sur le gradient.
Inscrivez-vous dès maintenant pour améliorer votre CV et réaliser un projet qui met en valeur vos compétences pratiques sur le marché de l'emploi axé sur l'IA.
Dans ce module, vous construirez vos bases en PyTorch en travaillant directement avec des tenseurs. Vous explorerez les tenseurs unidimensionnels et bidimensionnels, les opérations tensorielles courantes et les attributs tels que shape, dtype et numel(). Vous examinerez également les concepts de différenciation de base et verrez comment le système autograde de PyTorch suit et calcule les gradients. Grâce à une pratique guidée, vous apprendrez à relier les concepts d'algèbre linéaire au code PyTorch réel.
Quiz pratique : Tenseurs à deux dimensions•10 minutes
Quiz noté : Tenseurs•21 minutes
3 éléments d'application•Total 65 minutes
Lab : Comprendre les tenseurs 1D dans PyTorch•20 minutes
Lab : Tenseurs bidimensionnels•20 minutes
Lab : Différenciation dans PyTorch•25 minutes
2 plugins•Total 6 minutes
Lecture : Conseils utiles pour l'achèvement des cours•1 minute
Podcast : Résumé et points forts : Tenseurs•5 minutes
Construire des ensembles de données avec PyTorch
Module 2•1 heure à terminer
Détails du module
Dans ce module, vous apprendrez à structurer et à préparer les données pour l'entraînement dans PyTorch. Vous créerez des classes de jeux de données personnalisées, mettrez en œuvre __len__ et __getitem__, et appliquerez des étapes de prétraitement à l'aide de transformateurs et de Compose. Vous travaillerez également avec des ensembles de données d'images et des modèles Torchvision. À la fin, vous comprendrez comment les données circulent dans un modèle PyTorch pendant l'entraînement.
Inclus
2 vidéos2 devoirs2 éléments d'application1 plugin
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2 vidéos•Total 11 minutes
Créer des ensembles de données simples avec PyTorch•5 minutes
Construire des ensembles d'images avec PyTorch•6 minutes
2 devoirs•Total 31 minutes
Quiz pratique : Ensembles de données•10 minutes
Quiz noté : Ensembles de données•21 minutes
2 éléments d'application•Total 40 minutes
Lab : Ensemble de données simple•30 minutes
Lab : Jeux de données Torch Vision•10 minutes
1 plugin•Total 3 minutes
Podcast : Résumé et points forts : Jeux de données•3 minutes
Application de la régression linéaire et de la descente de gradient
Module 3•3 heures à terminer
Détails du module
Dans ce module, vous apprendrez à construire et à entraîner des modèles de régression linéaire dans PyTorch. Vous découvrirez comment les modèles sont définis à l'aide de nn.Module, comment state_dict() stocke les paramètres et comment les fonctions de perte mesurent l'erreur de prédiction. Vous examinerez les surfaces de coût, la descente de gradient, les taux d'apprentissage et les critères d'arrêt. Grâce à des boucles d'apprentissage pratiques, vous verrez comment la pente et le biais se mettent à jour au fil du temps, à mesure que le modèle minimise la perte.
Régression linéaire en laboratoire : Prédiction•30 minutes
4 plugins•Total 19 minutes
Lecture : Meilleures pratiques pour l'entraînement de modèles de régression linéaire dans PyTorch•5 minutes
Lecture : Types de descente de gradient•5 minutes
Lecture : Fonctions de coût•4 minutes
Podcast : Résumé et points forts : Régression linéaire et descente de gradient•5 minutes
Entraîner des modèles de régression linéaire à la manière de PyTorch
Module 4•3 heures à terminer
Détails du module
Dans ce module, vous découvrirez comment mettre en œuvre des flux de formation à l'aide d'outils PyTorch tels que DataLoader et les optimiseurs. Vous apprendrez à comparer la descente de gradient par lots, stochastique et mini-batch, et examinerez comment la taille des lots, les époques et le taux d'apprentissage affectent la convergence. Vous apprendrez à structurer des boucles d'apprentissage complètes avec des passes avant, une rétropropagation et des mises à jour de paramètres. Enfin, vous explorerez les divisions de formation, de validation et de test pour évaluer les performances du modèle et détecter les surajustements.
Inclus
5 vidéos2 devoirs4 éléments d'application1 plugin
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5 vidéos•Total 23 minutes
Descente stochastique de gradient•4 minutes
Descente de gradient par mini-lots•4 minutes
Optimisation dans PyTorch•4 minutes
Formation, validation et fractionnement des tests•5 minutes
Entraînement, validation et fractionnement des tests dans PyTorch•6 minutes
2 devoirs•Total 31 minutes
Quiz pratique : Méthodes de descente de gradient et flux de formation dans PyTorch•10 minutes
Lab : Descente stochastique de gradient et chargeur de données•30 minutes
Descente de gradient par mini-lots•30 minutes
Lab : Optimisation dans PyTorch•30 minutes
Lab : Entraînement, validation et fractionnement des tests dans PyTorch•30 minutes
1 plugin•Total 5 minutes
Résumé et points forts : Régression linéaire à la manière de PyTorch•5 minutes
Extension de la régression linéaire à des entrées et sorties multiples
Module 5•2 heures à terminer
Détails du module
Dans ce module, vous découvrirez comment étendre la régression linéaire pour gérer des caractéristiques d'entrée et de sortie multiples. Vous apprendrez à utiliser nn.Linear et des modules personnalisés pour construire des modèles à plus haute dimension et découvrirez comment les poids et les biais passent des scalaires aux vecteurs et aux matrices. Vous vous exercerez à travailler avec des fonctions de coût vectorisées, la descente de gradient et des flux de travail d'entraînement utilisant des DataLoaders et des optimiseurs. Grâce à des travaux pratiques, vous apprendrez à construire, entraîner et évaluer des modèles de régression multidimensionnels et multi-sorties, étape par étape, en utilisant de vrais modèles de code PyTorch.
Inclus
5 vidéos2 devoirs4 éléments d'application1 plugin
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5 vidéos•Total 26 minutes
Formation à la régression linéaire multiple•5 minutes
Régression linéaire multiple Prédiction•5 minutes
Régression linéaire Sorties multiples•6 minutes
Vidéo : Formation à la régression linéaire à sorties multiples•5 minutes
Tendances actuelles dans PyTorch•6 minutes
2 devoirs•Total 31 minutes
Quiz pratique : Régression linéaire à entrées-sorties multiples•10 minutes
Quiz noté : Régression linéaire à entrées et sorties multiples•21 minutes
4 éléments d'application•Total 65 minutes
Lab : Formation à la régression linéaire multiple•15 minutes
Lab : Régression linéaire avec sorties multiples•15 minutes
Lab : Entraînement à la régression linéaire avec sorties multiples•20 minutes
1 plugin•Total 5 minutes
Résumé et points forts : Régression linéaire à entrées-sorties multiples•5 minutes
Application de la régression logistique à la classification
Module 6•2 heures à terminer
Détails du module
Dans ce module, vous découvrirez comment passer de la régression à la classification. Vous apprendrez à construire des modèles de régression logistique à l'aide de nn.Sequential, à appliquer la fonction sigmoïde pour générer des probabilités et à convertir les probabilités en prédictions de classe. Vous examinerez la distribution de Bernoulli et l'estimation du maximum de vraisemblance et découvrirez pourquoi la perte d'entropie croisée est préférable à l'erreur quadratique moyenne (EQM) pour les tâches de classification. Vous explorerez également les techniques d'optimisation et de régularisation qui permettent d'améliorer les performances de classification.
Inclus
8 vidéos3 devoirs3 éléments d'application1 plugin
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8 vidéos•Total 41 minutes
Introduction aux classificateurs linéaires•5 minutes
Fonction sigmoïde et seuil de probabilité•4 minutes
Régression logistique Prédiction•5 minutes
Distribution de Bernoulli et estimation du maximum de vraisemblance•6 minutes
Vidéo : Perte d'entropie croisée dans la régression logistique•5 minutes
Application de la perte d'entropie croisée dans la régression logistique PyTorch•4 minutes
Techniques avancées d'optimisation et de formation•6 minutes
Régularisation et généralisation•5 minutes
3 devoirs•Total 41 minutes
Quiz pratique : Régression logistique pour la classification•10 minutes
Quiz pratique : Régression logistique et entropie croisée•10 minutes
Quiz noté : Régression logistique pour la classification•21 minutes
3 éléments d'application•Total 44 minutes
Régression logistique Prédiction•15 minutes
Lab : Erreur quadratique moyenne de la régression logistique•14 minutes
Résumé et points forts : Régression logistique pour la classification•5 minutes
Projet final, interrogation finale et synthèse du cours
Module 7•5 heures à terminer
Détails du module
Dans ce module, vous appliquerez ce que vous avez exploré tout au long du cours dans un projet de classification pratique. Vous construirez un modèle de régression logistique pour prédire les résultats des matchs de League of Legends. En s'appuyant sur diverses statistiques du jeu, ce projet utilisera vos connaissances de PyTorch, de la régression logistique et du traitement des données pour créer un modèle prédictif robuste. Enfin, vous pouvez choisir entre une notation automatique immédiate à l'aide de l'outil d'évaluation assistée par l'IA d'IBM, Mark, ou soumettre votre devoir à une évaluation humaine par des pairs.
Inclus
2 lectures1 devoir1 évaluation par les pairs3 éléments d'application3 plugins
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2 lectures•Total 13 minutes
Félicitations et prochaines étapes•3 minutes
Équipe et remerciements•10 minutes
1 devoir•Total 45 minutes
Examen final•45 minutes
1 évaluation par les pairs•Total 60 minutes
Option 2 : Peer-To-Peer - Présentation et évaluation du projet final•60 minutes
3 éléments d'application•Total 150 minutes
Projet pratique : Réseau de neurones pour la classification du cancer du sein•30 minutes
Projet final : Prédicteur de match pour League of Legends•60 minutes
Option 1 : noté par l'IA - Projet final : Soumission et évaluation•60 minutes
3 plugins•Total 39 minutes
Aperçu du projet final•30 minutes
Lecture : Lignes directrices pour la soumission du projet final et éléments livrables•5 minutes
Podcast : Synthèse du cours•4 minutes
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Évaluations de l’enseignant
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Chez IBM, nous savons à quel point la technologie évolue rapidement et nous reconnaissons le besoin crucial pour les entreprises et les professionnels d'acquérir rapidement des compétences pratiques prêtes à l'emploi. En tant qu'innovateur technologique leader sur le marché, nous nous engageons à vous aider à prospérer dans ce paysage dynamique. Grâce à IBM Skills Network, nos programmes de formation conçus par des experts en IA, développement de logiciels, cybersécurité, science des données, gestion d'entreprise, et plus encore, fournissent les compétences essentielles dont vous avez besoin pour décrocher votre premier emploi, faire progresser votre carrière ou favoriser la réussite de votre entreprise. Que vous vous perfectionniez ou que vous perfectionniez votre équipe, nos cours, nos spécialisations et nos certificats professionnels développent l'expertise technique qui vous assure, ainsi qu'à votre organisation, d'exceller dans un monde compétitif.
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Avis des étudiants
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2 stars
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S
SK
5·
Révisé le 16 nov. 2019
Awesome! This course gives me the basic workflow for using machine learning technique in my research! The materials in the form of Jupyter lab really help!
D
DD
5·
Révisé le 12 juil. 2020
Excellent Course. I love the way the course was presented. There were a lot of practical and visual examples explaining each module. It is highly recommended!
S
SY
5·
Révisé le 29 avr. 2020
An extremely good course for anyone starting to build deep learning models. I am very satisfied at the end of this course as i was able to code models easily using pytorch. Definitely recomended!!
À quels débouchés/rôles ce cours peut-il me préparer ?
Ce cours développe les compétences fondamentales pour les postes d'ingénieur en apprentissage profond, d'ingénieur en apprentissage automatique, d'ingénieur en intelligence artificielle, de scientifique des données et de praticien de l'intelligence artificielle. Vous obtiendrez une expérience pratique de PyTorch avec des tenseurs, des modèles de régression, l'optimisation basée sur le gradient et la classification - des compétences de base que les employeurs énumèrent dans les offres d'emploi pour ces postes.
Pourquoi est-il important d'apprendre PyTorch ?
PyTorch apparaît dans plus de 37 % des offres d'emploi d'ingénieurs en apprentissage automatique, ce qui en fait le cadre d'apprentissage profond le plus recherché dans l'industrie. Les graphiques de calcul dynamiques du framework, la différenciation automatique intégrée (autograd) et l'intégration intuitive de Python font de PyTorch l'outil standard pour la construction et l'entraînement de réseaux neuronaux dans les environnements de recherche et de production.
Qu'est-ce que j'apprendrai dans ce cours ?
Vous établirez les bases de PyTorch, en commençant par les opérations sur les tenseurs et la préparation des ensembles de données, puis en progressant à travers la régression linéaire, la descente de gradient (par lots, stochastique et mini-batch), les flux de travail de formation/validation, et la régression logistique pour la classification. Vous mettrez également en œuvre la perte d'entropie croisée, explorerez des optimiseurs avancés comme Adam et AdamW, et appliquerez des techniques de régularisation.
Dois-je avoir une expérience préalable avant de suivre ce cours ?
Ce cours de niveau intermédiaire nécessite une connaissance pratique de la programmation Python et des concepts mathématiques de base tels que les matrices et les gradients. Aucune expérience préalable de PyTorch ou de l'apprentissage profond n'est nécessaire - le cours développe chaque concept à partir de la base, en commençant par les principes fondamentaux des tenseurs.
Quelles sont les techniques abordées dans ce cours ?
Vous travaillerez avec des opérations tensorielles 1D et 2D, PyTorch autograd et différenciation automatique, régression linéaire avec nn.Module et modules personnalisés, fonctions de perte MSE et cross-entropy, descente de gradient batch/stochastique/mini-batch, flux de travail DataLoader et optimiseur, formation/validation/test, régression logistique avec seuillage sigmoïde, et techniques d'optimisation avancées incluant Adam, planification du taux d'apprentissage, et régularisation L1/L2.
Comment le projet final contribue-t-il à renforcer l'apprentissage ?
Dans le projet final, vous construirez un modèle de régression logistique pour prédire les résultats des matchs de League of Legends en utilisant les statistiques réelles du jeu, en appliquant le flux de travail complet de PyTorch, de la préparation des données à l'entraînement et à l'évaluation du modèle. Le projet produit un livrable prêt à l'emploi qui démontre votre capacité à mettre en œuvre un pipeline de classification de bout en bout.
Quand aurai-je accès aux cours et aux devoirs ?
Pour accéder aux supports de cours, aux devoirs et pour obtenir un certificat, vous devez acheter l'expérience de certificat lorsque vous vous inscrivez à un cours. Vous pouvez essayer un essai gratuit ou demander une aide financière. Le cours peut proposer l'option "Cours complet, pas de certificat". Cette option vous permet de consulter tous les supports de cours, de soumettre les évaluations requises et d'obtenir une note finale. Cela signifie également que vous ne pourrez pas acheter un certificat d'expérience.
Qu'est-ce que je recevrai si je m'abonne à ce certificat ?
Lorsque vous vous inscrivez au cours, vous avez accès à tous les cours du certificat et vous obtenez un certificat lorsque vous terminez le travail. Votre certificat électronique sera ajouté à votre page Réalisations - à partir de là, vous pouvez imprimer votre certificat ou l'ajouter à votre profil LinkedIn.