O componente matemático provavelmente incluirá álgebra avançada, trigonométrica, álgebra linear e cálculo no mínimo.
Mas também pense fora da caixa. Também são necessárias boas habilidades de programação, incluindo bases sólidas em algoritmos (o Coursera tem dois cursos sobre algoritmos) e proficiência em MatLab, Octave ou R (e com uma linguagem de programação flexível como Java, C / C ++ ou Python). Mencionei isso em resposta à sua pergunta porque, na minha opinião, são mais habilidades de "matemática aplicada" - e são fundamentais para traduzir entre teoria e implementações aplicadas.
Participei de vários cursos do Coursera relacionados ao aprendizado de máquina (e concordo com outro autor que o aprendizado de máquina do Prof. Ng é fantástico) e NN. Há alguns meses, o Coursera organizou um Curso de Redes Neurais (não tenho certeza se isso ainda está disponível) através da Universidade de Toronto e Geoffrey Hinton. Um ótimo curso e exigido: conhecimento de cálculo, proficiência em Octave (um clone de código aberto semelhante ao MatLab), bom design algorítmico (para escalabilidade) e álgebra linear.
Você também pode pensar em tópicos como processamento de linguagem natural (para extração de recursos, etc.), recuperação de informações, teoria estatística / probabilidade, além de outras áreas do Machine Learning (para obter mais teoria). Textos recentes, como Fundamentos do aprendizado de máquina (Mohri) ou Introdução ao aprendizado de máquina (Alpaydin), podem ser úteis para fazer a ponte entre a complexidade da teoria e a implementação (apenas na minha opinião, isso pode ser um grande salto) - e ambos os textos são muito pesados em matemática, especialmente as fundações.
Mais uma vez, acho que todos se relacionam com matemática e NN, mas em um sentido mais amplo.