دوره علوم عصبی محاسباتی یکی از پیشرفته‌ترین دوره‌های آنلاین در پلتفرم Coursera است که در دسامبر ۲۰۲۴ ارائه شده است. این دوره به بررسی نحوه پردازش اطلاعات در مغز و شبیه‌سازی شبکه‌های عصبی زیستی می‌پردازد. شرکت‌کنندگان با مفاهیم پایه‌ای زیست‌شناسی نورون‌ها، مدل‌های ریاضی و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری آشنا شده و می‌آموزند چگونه رفتار دسته‌‌‌جمعی شبکه‌های عصبی را تحلیل کنند.

آموزش‌دهندگان این دوره از استادان مطرح دانشگاه‌های معتبر جهانی هستند و با ترکیب تئوری و تمرین‌های عملی گام‌به‌گام شما را در مسیر یادگیری عمیق هدایت می‌کنند. در پایان دوره قابلیت طراحی و اجرای مدل‌های عصبی پیچیده را خواهید داشت.

• بخش ۱ – مبانی زیست‌شناسی نورون: ساختار سلولی، غشاء عصبی و پتانسیل عمل.
• بخش ۲ – مدل‌های نورونی ریاضی: مدل‌های لایف‌آند-فایر (LIF) و هاجکین- هاکسلی (Hodgkin-Huxley).
• بخش ۳ – شبکه‌های عصبی زیستی: سیناپس‌ها، پلاستیسیته و مدل‌سازی حافظه کوتاه‌مدت.
• بخش ۴ – تحلیل سیگنال و کدگذاری عصبی: جمع‌آوری داده‌های نوروفیزیولوژیک و استخراج ویژگی‌ها.
• بخش ۵ – شبیه‌سازی و ابزارها: معرفی نرم‌افزارهای NEURON, NEST و کتابخانه‌های پایتون.

در پایان این دوره، شما قادر خواهید بود:

• مدل‌سازی تک‌نورون‌ها با استفاده از معادلات Hodgkin-Huxley و LIF.
• ساخت شبکه‌های عصبی چندلایه برای شبیه‌سازی وظایف تصمیم‌گیری ساده.
• تحلیل داده‌های فایلوگرافیک و استخراج نرخ شلیک نورون‌ها.
• به‌کارگیری الگوریتم‌های بهینه‌سازی برای تنظیم پارامترهای سیناپسی.
• ارائه مثال عملی شبیه‌سازی یک شبکه کوچک با NEST Simulator.

به عنوان مثال عملی، یک پروژه ثانویه بر شبیه‌سازی رفتار دسته‌جمعی نورون‌های موتور در زمان یک محرک حسی ارائه می‌شود تا مهارت شما در کار با داده‌های دنیای واقعی محک بخورد.

برای موفقیت در این دوره، داشتن دانش پایه در ریاضیات (معادلات دیفرانسیل و آمار)، برنامه‌نویسی پایتون و آشنایی مقدماتی با مفاهیم شبکه‌های عصبی ضروری است. همچنین باید بتوانید محیط‌های زیر را راه‌اندازی کنید:

• Python 3.8 به بالا با کتابخانه‌های NumPy، SciPy و Matplotlib.
• نرم‌افزار شبیه‌سازی NEURON (نسخه رایگان)
• شبیه‌ساز NEST برای شبکه‌های بزرگ.
• IDEهایی مثل Visual Studio Code یا PyCharm.

در بخش دانلود، کرک یا نسخه آزمایشی بی‌قید‌و‌شرط این نرم‌افزارها به‌صورت رایگان در اختیار شما قرار می‌گیرد تا آماده ورود به بخش عملی شوید.

یادگیری علوم عصبی محاسباتی مزایای متعددی دارد:

• تقویت مهارت‌های برنامه‌نویسی و شبیه‌سازی علمی.
• قابلیت کار در پروژه‌های تحقیقاتی دانشگاهی و صنعت داروسازی.
• امکان همکاری با مراکز تحقیقاتی علوم اعصاب و هوش مصنوعی.
• درک بهتر مکانیسم‌های حافظه، یادگیری و بیماری‌های عصبی.
• ارتقای رزومه برای اپلای در مقاطع دکتری و پست‌دکتری.

در پروژه‌های عملی، خواهید دید چگونه مدل‌های عصبی می‌توانند در تحلیل داده‌های EEG یا EMG و تشخیص الگوهای بیماری پارکینسون به‌کار روند.

جهت دانلود رایگان نرم‌افزارها و شروع دوره:

• وارد لینک ثبت‌نام Coursera شوید و با یک حساب کاربری رایگان، «Enroll for Free» را انتخاب کنید.
• فایل‌های نصبی NEURON و NEST را از بخش Resources دریافت و نصب کنید.
• کد نمونه پایتون را از Github دانلود کرده و در IDE خود اجرا نمایید.
• برای دسترسی آفلاین به ویدئوها، از گزینه Download Videos در اپ موبایل Coursera استفاده کنید.

همچنین لینک‌های کرک شده یا نسخه‌های محلی‌سازی شده به‌صورت رایگان با راهنمای فارسی در پکیج دوره قرار دارد.

• بخش تئوری را هم‌زمان با تمرین‌های عملی پیش ببرید تا مفاهیم کاملاً جا بیفتند.
• برای مدل‌سازی، از شبیه‌سازهای کوچک شروع کنید و گام‌به‌گام پارامترها را اضافه کنید.
• در انجمن Coursera سوالات خود را به زبان فارسی مطرح کرده و از نظرات هم‌دوره‌ای‌ها استفاده کنید.
• نتایج شبیه‌سازی را با داده‌های واقعی عصبی مقایسه کنید تا خطای مدل را اصلاح نمایید.
• برای یادگیری سریع‌تر، هر هفته یک مینی‌پروژه ۱۰ سطری کدنویسی انجام دهید.

با رعایت این نکات و بهره‌گیری از منابع آموزشی تکمیلی، مسیر یادگیری شما کوتاه‌تر و هدفمندتر خواهد بود.