Podmínky předmětu a způsob hodnocení

Rozvrh NIN 2023

The first date will be on Wednesday 7.6.2023 from 13:00-15.00h. The next date is Wednesday 21.6.2023 from 14.00-16.00.

The room is my office G202, we will eventually move to G205.

The oral exam will last 30 minutes, will consist of 3 questions, one question for about 10 minutes, total 40 points (Q1:13 points,Q2:13 points, Q3:14 points).

List of questions: exam_neuroinformatics_2023_en.pdf.

1. 22.2: Úvod do neuroinformatiky, organizace předmětu, model membrány | Introduction Přednáška 1, recorded lecture
2. 1.3.: Modely neuronů: iontové kanály, synapse, Hodgkin-Huxley, Wilsonův model | Neuron models Přednáška 2, recorded lecture
3. 8.3.: Hodgkin-Huxley + šíření AP | HH model + AP propagation Přednáška 3, recorded lecture
4. 15.3: Brain vascularisation (David Kala) | Brain vascularisation Přednáška 4, recorded lecture , discussion
5. 22.3: LIF neuron, poissonův proces, variabilita pálení neuronu | LIF model, Poisson process /Přednáška 5 , recorded lecture
6. 29.3: Případová studie - Parkinsonova nemoc | Case study: Parkinson's disease (Eduard Bakštein)Přednáška 6
7. 5.4.: Cortex modelling | Cortex Přednáška 7, recorded lecture 2021,recorded lecture 2020
8. 12.4: Random networks ex vivo Přednáška 8,recorded lecture 2021, recorded lecture 2020
9. 19.4: Synaptická plasticita | Plasticity Přednáška 9, recorded lecture
10. 26.4: Vědomí, pozornost, emoce, paměť | Consciousness, attention, emotions, memory (Michal Vavrecka) Přednáška 10 rec lecture I , rec lecture II
11. 3.5: Modelovani vizualniho kortexu|Visual cortex modelling (Jan Antolik) Přednáška 11 , recorded lecture, discussion
12. 10.5. Rektorský den
13. 17.5: Rozhraní mozek-počítač | Brain-computer interfaces (Jiří Hammer)
14. 24.5: Kognitivní modelování | Cognitive modelling (Karla Štěpánová) recorded lecture, discussion

|Instruction for lab exercises (update 15.2.2023)

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

Labs: in person, room KN:E230

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
   • 22.2.2023
   • Assignment: Exercise 0.1
   • Ex 0.1 - numerical integration video tutorial (EN) (25 min)
   • matlab_intro.m
   • + bezpečnost práce
2. Neuron models: RC model| Modelování neuronů I - RC a EPSP model
   • 1.3.2023
   • Assignment: Exercise 1.1https://cw.fel.cvut.cz/wiki/lib/images/wrap.gif
   • Ex 1.1 - RC video tutorial (EN) (22 min)
3. Hodgkin-Huxley model | Modelování neuronů II - Hodgkin-Huxley
   • 8.3.2023
   • Assignment: Exercise 1.3
   • Ex. 1.3 - Hodgkin Huxley video tutorial (EN) (36 min)
   • cv3_hh.m
4. RC model continued and EPSP | Modelování neuronů II - RC a EPSP model
   • 15.3.2023
   • The in-person lab will be called off. Please, watch the video tutorial and work on the Ex. 1.2
   • Assignment: No asignment
   • Ex. 1.2 - EPSP video tutorial (EN) (23 min)
   • cv2_epsp.m
5. Poisson spiketrain | Poissonovský spiketrain (+ LIF model)
   • 22.3.2023
   • 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
   • 29.3.2023
   • 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
   • 5.4.2023
   • Assignment: Exercise 2.2
   • Ex. 2.2 - video tutorial (35 min),
   • 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
   • 12.4.2023
   • 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
   • 19.4.2023
   • Assignment: Exercise 2.4
   • Ex. 2.4 - video tutorial (11 min)
   • cv8_eogdata.mat
10. Hebbian learning | Hebbovské učení
    • 26.4.2023
    • Assignment: Exercise 3.1
    • Ex. 3.1 - video tutorial (26 min)
11. Spiking networks | Spontánní aktivita neuronových sítí
    • 3.5.2023
    • Assignment: Exercise 3.2
    • Ex. 3.2 - video tutorial (4 min)
12. Rector's day, lab cancelled | Rektorské volno, cvičení odpadá
    • 10.5.2023
13. Self-organizing maps | Samoorganizující mapy
    • Assignment: Exercise 3.3
    • 17.5.2023
    • Ex. 3.3 - video tutorial (32 min)
    • vowel data mirror
14. Hand-in of remaining assignments, assessmentodevzdání zbývajících úloh, zápočet
    • 24.5.2023

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