Online výuka (přednášky) probíhají dle rozvrhu na tomto odkazu https://meet.google.com/ehc-shyf-aic

Podmínky předmětu a způsob hodnocení

Rozvrh NIN 2021

První termín bude ve středu 19.5.2020 od 14:00-15.00h (předtermín), ve středu 26.5, 13:00-14:30 a ve středu 2.6, 13.00-14.30

Zkouška proběhne distanční formou na tomto odkazu: Ústní zkouška.

Ústní zkouška bude trvat 30 minut, bude se skládat ze 3 otázek, jedna otázka cca na 10 minut, celkem 40 bodů (1. otázka:13 bodů,v2. otázka:13 bodů, 3. otázka:14 bodů).

Seznam otázek k ústní zkoušce: seznam.pdf

1. 17.2: Úvod do neuroinformatiky, organizace předmětu, model membrány | Introduction Přednáška 1, recorded lecture https://drive.google.com/drive/u/1/folders/0BwkJlam0ZsYwfi1QSzEySk4teHh5M0xkNVJkWHBpU3NhZFQtbmhQeHg3YXVGQlk3bFJSeFU
2. 24.2.: Modely neuronů: iontové kanály, synapse, Hodgkin-Huxley, Wilsonův model | Neuron models Přednáška 2, recorded lecture https://drive.google.com/file/d/1zM_84EfrQHTPIMidmPedfVbM4apyMWjG/view
3. 1.3.: Hodgkin-Huxley + šíření AP | HH model + AP propagation Přednáška 3, recorded lecture https://drive.google.com/file/d/1pLqcaV3_6EqljMOlIc2u17Sz4tyUtHXF/view
4. 10.3.: LIF neuron, poissonův proces, variabilita pálení neuronu | LIF model, Poisson process /Přednáška 4 , recorded lecture https://drive.google.com/file/d/1SXZjb_hSn3JZjUsLRlclq2Uq632Un9td/view
5. 17.3.: Případová studie - Parkinsonova nemoc | Case study: Parkinson's disease (Eduard Bakštein) Přednáška 5
6. 24.3: Synaptická plasticita | Plasticity Přednáška 6, recorded lecture: https://drive.google.com/file/d/1Je0rzBmYcHA1C5MzZ0Pya-csGSlUg4Rh/view
7. 31.3.: Cortex modelling | Cortex Přednáška 7, recorded lecture 2021: https://drive.google.com/file/d/1XJ0ZkMT_tnB4UkBsKkUpe-h_vWcqIs8h/view, recorded lecture 2020 https://drive.google.com/file/d/1NMCeWr1axbaaeKcssMEwMtOmgtzpXwAy/view
8. 7.4: Random networks ex vivo Přednáška 8, recorded lecture 2021 https://drive.google.com/file/d/1mIZpaoj7QRVQOsZbrzbjcCzYlJEf6EkV/view, recorded lecture 2020 https://drive.google.com/file/d/1LuAWPgDfbrv5Qu8LTgSAsDIOp4NRfd9T/view
9. 14.4: Brain vascularisation (David Kala) | Brain vascularisation Přednáška 9, recorded lecture https://drive.google.com/file/d/1Qh_078G5LUz4adHR1DYz6DzsWOB8Wpu1/view, discussion: https://drive.google.com/file/d/1xEGwxf8I5qXQDkQclwHutE5_YmgC3mIz/view
10. 21.4: Vědomí, pozornost, emoce, paměť | Consciousness, attention, emotions, memory (Michal Vavrecka) Přednáška 10 PART I: https://drive.google.com/file/d/1nkjRPPypYTbRKi-YgyTa5HMUKvtag8-W/view , PART II: https://drive.google.com/file/d/1sPZtBSjvMv0yvfcJDOUtEt0hiO3Q0qWD/view, discussion: https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/bam33nin/start
11. 28.4: Samoorganizující se sítě, dynamické neuronové pole | Self organizing maps Přednáška 11, recorded lecture: https://drive.google.com/file/d/1xLI4x1VwlcCXDMJ9xQmd2QdD3c-cF5hI/view, recorder lecture 2021: https://drive.google.com/open?id=1vs7kHA2C5gJ_i5Ff2ybVy0RHsJqvJBVJ
12. 5.5: Umělá sítnice (Jan Antolík) Přednáška 12 , recorded lecture: https://drive.google.com/file/d/1Pj0vzTi_XeeEUiMMtwW1EV2vMa0FmDti/view, discussion: https://drive.google.com/file/d/1k21BHhTrHlyWAp_20z6EX2h1gNEyNpgW/view
13. 12.5. Rektorský den
14. 19.5: Kognitivní modelování | Cognitive modelling (Karla Štěpánová) pre-recorded lecture: https://drive.google.com/open?id=1oZrEiTlaiAI4pPJUCCN4WifDy5tg6SmE, discussion: https://drive.google.com/file/d/1yUI8IHXT3sexwfMecfyYZAM9yy7Ozs3z/view

BONUS od Dana Klementa: Prostorová navigace i zvířat

|Instruction for lab exercises (update 5.5.2021)

System for assignment hand-in: https://cw.felk.cvut.cz/brute/

Google meet link labs: https://meet.google.com/oyg-xukw-nnm (NEW as of 10.3.2021)

Assignments: All assignments are to be submitted through the brute system (link above). Upload your assignment as a zip archive with all necessary codes with a short pdf report, briefly summarizing the task and showing the results of the simulations.

Deadlines and penalties: 1 week for completion at full grade, two weeks 50% penalty, 2+ weeks 100% penalty (0 points). All exercises have to be completed and handed in order to obtain assessment. Please be patient with potential mis-configurations and possible technical issues with the system. In case of technical issues, no penalty will be applied, especially during the first weeks.

Doporučená literatura / Recommended literature

Available from the dept. of Cybernetics' library - contact Dr Petr Novak (novakpe@fel.cvut.cz)

[1] Thomas Trappenberg. Fundamentals of Computational Neuroscience. Oxford University Press, USA, June 2010.

[2] David Fitzpatrick William C. Hall Anthony-Samuel LaMantia Leonard E. White Dale Purves, George J. Augustine. Neuroscience. Sinauer Associates, Inc., 5th. edition edition, 2011.

[3] Michael L. Hines Nicholas T. Carnevale. The Neuron Book. Cambridge University Press, 2006.

[4] Werner M. Kistler Wulfram Gerstner. Spiking Neuron Models: Single Neurons, Populations, Plas- ticity. Cambridge University Press, 2002.

1. Numerical integration - Euler's method | Matematický aparát: numerické metody řešení dif. rovnic
   • 17.2.2021
   • Assignment: Exercise 0.1
   • Ex 0.1 - numerical integration video tutorial (EN) (25 min)Záznam CV1 LS 2021
   • matlab_intro.m
   • + bezpečnost práce
2. Neuron models: RC model| Modelování neuronů I - RC a EPSP model
   • 24.2.2021
   • Assignment: Exercise 1.1https://cw.fel.cvut.cz/wiki/lib/images/wrap.gif
   • Ex 1.1 - RC video tutorial (EN) (22 min), Záznam CV2 LS 2021
3. RC model continued and EPSP | Modelování neuronů II - RC a EPSP model
   • 3.3.2021
   • Assignment: No asignment
   • Ex. 1.2 - EPSP video tutorial (EN) (23 min)Záznam CV3 LS 2021
   • cv2_epsp.m
4. Hodgkin-Huxley model | Modelování neuronů II - Hodgkin-Huxley
   • 10.3.2021
   • Assignment: Exercise 1.3
   • Ex. 1.3 - Hodgkin Huxley video tutorial (EN) (36 min)Záznam CV4 LS 2021
   • cv3_hh.m
5. Poisson spiketrain | Poissonovský spiketrain (+ LIF model)
   • 17.3.2021
   • Assignment: Exercise 1.4
   • Ex. 1.4 - LIF video tutorial (31 min)
   • cv4_lif.m
6. Generation of artificial uEEG, LIF model | Vytváření simulovaného uEEG signálu, LIF model
   • 24.3.2020 - 16:45 (as usual, watch the tutorial first)
   • Assignment: Exercise 2.1
   • Video tutorial Ex. 2.1 (21 min) Extra tutorial note: matrix reshaping in matlab and common errors (18 min)
7. Comparison of real and simulated data | Porovnání simulovaných dat s reálnými s reálnými
   • 31.3.2020
   • Assignment: Exercise 2.2
   • Ex. 2.2 - video tutorial (35 min), Záznam Cv. 31.3.2021
   • Spike templates: cv6_spikeset.mat
   • Real micro-EEG data: cv6_realmeeg.mat (fs=24kHz)
8. Real data analysis - spike sorting | Analýza reálných dat - Spike sorting
   • 7.4.2021 - 17:00 (watch the tutorial first)
   • Assignment: Exercise 2.3
   • Ex. 2.3 - video tutorial (43 min)
   • cv7_spikesorting_data.mat
   • cv7_amp_detect.m
9. Real data analysis - eye movements | Analýza reálných dat - okohybné pohyby
   • 14.4.2021 - 16:45 (watch the tutorial first)
   • Assignment: Exercise 2.4
   • Ex. 2.4 - video tutorial (11 min)
   • cv8_eogdata.mat
10. Hebbian learning | Hebbovské učení
    • 21.4.2021 - 16:45 (watch the tutorial first)
    • Assignment: Exercise 3.1
    • Ex. 3.1 - video tutorial (26 min)
11. Spiking networks | Spontánní aktivita neuronových sítí
    • 27.4.2021 16:45 (watch the tutorial first)
    • Assignment: Exercise 3.2
    • Ex. 3.2 - video tutorial (4 min)
12. Self-organizing maps | Samoorganizující mapy
    • Assignment: Exercise 3.3
    • 5.5.2021 16:45 (watch the video turtorial first)
    • Ex. 3.3 - video tutorial (32 min)
    • vowel data mirror
13. Rector's day, lab cancelled | Rektorské volno, cvičení odpadá
    • 12.5.2021
14. Hand-in of remaining assignments, assessmentodevzdání zbývajících úloh, zápočet
    • 19.5.2021 start 16:15

Přednášející | Lecturer: Daniel Novák

Cvičící | Labs TAs: Eduard Bakštein

Konzultace po individuální e-mailové domluvě s cvičícím / Consultations possible upon email request to the TAs

Fórum