人工智能算法分析-教學(xué)大綱

《人工智能算法分析》教學(xué)大綱課程信息課程名稱：人工智能算法分析課程類別：素質(zhì)選修課/專業(yè)基礎(chǔ)課課程性質(zhì)：選修/必修計(jì)劃學(xué)時(shí)：64計(jì)劃學(xué)分：4先修課程：無選用教材：《人工智能算法分析》，徐立芳，莫宏偉主編，2023年，電子工業(yè)出版社教材。適用專業(yè)：本課程可作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)、人工智能等專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生的課程，也可供從事或有志于人工智能行業(yè)的研究人員和從業(yè)者參考。課程負(fù)責(zé)人：二、課程簡(jiǎn)介近年來，深度學(xué)習(xí)獲得了空前的成功，推動(dòng)了人工智能技術(shù)的應(yīng)用落地，典型的應(yīng)用包括目標(biāo)跟蹤、目標(biāo)識(shí)別、機(jī)器翻譯、圖像生成和智能機(jī)器人等。因此，本課程的內(nèi)容和組織安排力求從大的發(fā)展觀出發(fā)，從概念到原理再到算法編程實(shí)現(xiàn)，力爭(zhēng)通過理論和實(shí)踐相結(jié)合的方式使讀者對(duì)人工智能的相關(guān)算法的理解和應(yīng)用更上一層樓。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，應(yīng)該能從整個(gè)人工智能技術(shù)發(fā)展史出發(fā)，掌握人工智能衍生出的各種學(xué)習(xí)方法，以及這些方法的原理和發(fā)展現(xiàn)狀，并通過編程案例分析，對(duì)理論進(jìn)行融會(huì)貫通。希望學(xué)生從學(xué)習(xí)的過程中體會(huì)計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能技術(shù)帶來的快樂和力量。三、課程教學(xué)要求序號(hào)專業(yè)畢業(yè)要求課程教學(xué)要求關(guān)聯(lián)程度1工程知識(shí)1.掌握深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、遷移學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)方法的概念、發(fā)展現(xiàn)狀和模型。2.了解人工智能算法的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)需求，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)提供指導(dǎo)。L2問題分析1.學(xué)會(huì)對(duì)人工智能算法設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和解決，包括硬件故障、軟件錯(cuò)誤、網(wǎng)絡(luò)問題等。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行故障排除和維修和計(jì)算方法，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理應(yīng)用。H3設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案1.掌握機(jī)器學(xué)習(xí)經(jīng)典分類算法，能將人工智能算法應(yīng)用到工作和生活領(lǐng)域中。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和驗(yàn)證，以確保系統(tǒng)的質(zhì)量和性能符合要求。H4研究L5使用現(xiàn)代工具1.掌握人工智能算法研發(fā)的現(xiàn)代工具，如仿真軟件、調(diào)試工具等。2.學(xué)會(huì)使用現(xiàn)代工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，提高工作效率和準(zhǔn)確性。M6工程與社會(huì)1.了解人工智能算法研發(fā)的產(chǎn)品對(duì)社會(huì)的影響和作用，以及相關(guān)的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。2.學(xué)會(huì)將相應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)和社會(huì)服務(wù)中，為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。L7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展L8職業(yè)規(guī)范L9個(gè)人和團(tuán)隊(duì)1.學(xué)會(huì)個(gè)人發(fā)展和團(tuán)隊(duì)合作，提高個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的綜合素質(zhì)。2.學(xué)會(huì)與他人合作和溝通，建立良好的人際關(guān)系和團(tuán)隊(duì)合作氛圍。H10溝通1.學(xué)會(huì)進(jìn)行有效的溝通和表達(dá)，與客戶、同事和上級(jí)保持良好的溝通和協(xié)作。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行跨文化溝通和合作，提高國(guó)際化視野和跨文化交流能力。M11項(xiàng)目管理1.學(xué)會(huì)進(jìn)行項(xiàng)目管理和組織，包括項(xiàng)目計(jì)劃、進(jìn)度控制、質(zhì)量管理等。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理，提高項(xiàng)目成功的概率和效率。L12終身學(xué)習(xí)1.學(xué)會(huì)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和自我提升，不斷提高自身的專業(yè)水平和創(chuàng)新能力。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行終身學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，不斷拓展職業(yè)領(lǐng)域和發(fā)展空間。H注：“課程教學(xué)要求”欄中內(nèi)容為針對(duì)該課程適用專業(yè)的專業(yè)畢業(yè)要求與相關(guān)教學(xué)要求的具體描述。“關(guān)聯(lián)程度”欄中字母表示二者關(guān)聯(lián)程度。關(guān)聯(lián)程度按高關(guān)聯(lián)、中關(guān)聯(lián)、低關(guān)聯(lián)三檔分別表示為“H”“M”或“L”。“課程教學(xué)要求”及“關(guān)聯(lián)程度”中的空白欄表示該課程與所對(duì)應(yīng)的專業(yè)畢業(yè)要求條目不相關(guān)。四、課程教學(xué)內(nèi)容章節(jié)名稱主要內(nèi)容重難點(diǎn)關(guān)鍵詞學(xué)時(shí)類型1緒論人類的學(xué)習(xí)與機(jī)器的學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)與機(jī)器智能機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展歷程機(jī)器學(xué)習(xí)的類型機(jī)器學(xué)習(xí)的主要方法機(jī)器學(xué)習(xí)的主要算法機(jī)器學(xué)習(xí)的典型應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)如何閱讀本書了解機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展歷程；掌握機(jī)器學(xué)習(xí)的主要方法、主要算法、典型應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)8理論+實(shí)操2機(jī)器學(xué)習(xí)經(jīng)典分類算法回歸算法決策樹算法支持向量機(jī)KNN算法貝葉斯算法熟悉機(jī)器學(xué)習(xí)經(jīng)典分類算法的理論與案例分析；掌握回歸算法、決策樹算法、支持向量機(jī)、kNN算法和貝葉斯算法10理論+實(shí)操3機(jī)器學(xué)習(xí)經(jīng)典分類算法k-means算法AdaBoost算法馬爾可夫算法隨機(jī)森林算法了解k-means算法、AdaBoost算法、馬爾可夫算法、隨機(jī)森林算法的概念、原理與編程6理論+實(shí)操4深度學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)及其研究現(xiàn)狀人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理解深度學(xué)習(xí)概念及其發(fā)展現(xiàn)狀；掌握深度學(xué)習(xí)算法的理論與案例分析8理論+實(shí)操5強(qiáng)化學(xué)習(xí)強(qiáng)化學(xué)習(xí)及其研究現(xiàn)狀學(xué)習(xí)算法蒙特卡洛算法動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法初步理解強(qiáng)化學(xué)習(xí)及其研究現(xiàn)狀；掌握Q-學(xué)習(xí)算法、蒙特卡洛算法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的原理與算法流程8理論+實(shí)操6遷移學(xué)習(xí)遷移學(xué)習(xí)及其研究現(xiàn)狀TraAdaBoost算法層次貝葉斯算法掌握遷移學(xué)習(xí)及其研究現(xiàn)狀；理解TraAdaBoost算法、層次貝葉斯算法的原理與算法流程4理論+實(shí)操7聯(lián)邦學(xué)習(xí)聯(lián)邦學(xué)習(xí)及其研究現(xiàn)狀聯(lián)邦平均算法縱向聯(lián)邦學(xué)習(xí)算法理解面聯(lián)邦學(xué)習(xí)及其研究現(xiàn)狀；掌握聯(lián)邦平均算法、縱向聯(lián)邦學(xué)習(xí)算法的原理與算法流程4理論+實(shí)操8因果學(xué)習(xí)因果學(xué)習(xí)及其研究現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)因果模型多變量結(jié)構(gòu)識(shí)別算法理解因果學(xué)習(xí)及其研究狀；掌握結(jié)構(gòu)因果模型多變量結(jié)構(gòu)識(shí)別算法原理與算法流程4理論+實(shí)操9文本挖掘文本挖掘概念與現(xiàn)狀Word2vec-詞嵌入遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理解文本挖掘概念與現(xiàn)狀；掌握Word2vec-詞嵌入、遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法流程4理論+實(shí)操10圖像處理圖像處理概念與現(xiàn)狀條件圖像到圖像翻譯解糾纏圖像到圖像翻譯理解圖像處理概念與現(xiàn)狀；掌握條件圖像到圖像翻譯、解糾纏圖像到圖像翻譯4理論+實(shí)操11人工智能大模型人工智能大模型概念與現(xiàn)狀TransformerGPT理解人工智能大模型概念與現(xiàn)狀；掌握Transformer、GPT的原理與應(yīng)用4理論+實(shí)操五、考核要求及成績(jī)?cè)u(píng)定序號(hào)成績(jī)類別考核方式考核要求權(quán)重（%）備注1期末成績(jī)期末考試大作業(yè)50百分制，60分為及格2平時(shí)成績(jī)實(shí)踐11次40優(yōu)、良、中、及格、不及格3平時(shí)表現(xiàn)出勤情況10兩次未參加課程則無法獲得學(xué)分注：此表中內(nèi)容為該課程的全部考核方式及其相關(guān)信息。六、學(xué)生學(xué)習(xí)建議學(xué)習(xí)方法建議1.依據(jù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合崗位技能職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過案例展開學(xué)習(xí)，將每個(gè)項(xiàng)目分成多個(gè)任務(wù)，系統(tǒng)化地學(xué)習(xí)。2.通過每個(gè)項(xiàng)目最后搭配的習(xí)題，鞏固知識(shí)點(diǎn)。3.了解行業(yè)企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，注重學(xué)習(xí)新技術(shù)、新工藝和新方法，根據(jù)教材中穿插設(shè)置的智能終端產(chǎn)品應(yīng)用相關(guān)實(shí)例，對(duì)已有技術(shù)持續(xù)進(jìn)行更新。4.通過開展課堂討論、實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，學(xué)會(huì)如何與他人合作、溝通、協(xié)調(diào)等等。學(xué)生課外閱讀參考資料《人工智能算法分析》，徐立芳，莫宏偉主編，2023年，電子工業(yè)出版社教材。七、課程改革與建設(shè)（1）通俗易懂，方便學(xué)習(xí)，構(gòu)建數(shù)字化資源，立體呈現(xiàn)教育信息化的特點(diǎn)，結(jié)合仿真軟件，充分提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和積極性。（2）注重技能的養(yǎng)成和思維的拓展。通過引導(dǎo)式教學(xué)，設(shè)計(jì)包括引導(dǎo)問題、優(yōu)化