機(jī)器學(xué)習(xí)及應(yīng)用教學(xué)大綱授課基本情況課程名稱機(jī)器學(xué)習(xí)及應(yīng)用選課號-授課班級授課教師姓名職稱教學(xué)安排教學(xué)總周數(shù)16理論教學(xué)周數(shù)16實(shí)踐環(huán)節(jié)周數(shù)0講課學(xué)時(shí)32實(shí)驗(yàn)課（含上機(jī)）學(xué)時(shí)16其他環(huán)節(jié)0習(xí)題課學(xué)時(shí)0課堂討論學(xué)時(shí)0總學(xué)時(shí)48學(xué)分3教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)要求教學(xué)目標(biāo)：機(jī)器學(xué)習(xí)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能的重要分支領(lǐng)域，這門學(xué)科所關(guān)注的問題是：計(jì)算機(jī)程序如何隨著經(jīng)驗(yàn)累積自動提高性能。通過“原理簡述+問題實(shí)例+實(shí)際代碼+運(yùn)行效果”介紹每一個(gè)典型的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。主要包括機(jī)器學(xué)習(xí)概論、Python中與機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)的典型庫、決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、集成學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)初步等內(nèi)容。教學(xué)要求：（一）機(jī)器學(xué)習(xí)導(dǎo)論基本要求1、了解人工智能，特別是機(jī)器學(xué)習(xí)的概念、發(fā)展歷程2、掌握機(jī)器學(xué)習(xí)的一些基本概念和術(shù)語（二）Python初步基本要求1、了解Python編程語言，學(xué)會使用Numpy、Matplotlib、SciPy和sklearn庫2、掌握與機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)的4個(gè)庫，特別是sklearn庫（三）決策樹基本要求1、了解決策樹的基本思想和應(yīng)用場景2、掌握信息熵、ID3算法和sklearn中的決策樹函數(shù)3、掌握C4.5算法、sklearn中的回歸樹CART算法（四）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本要求1、了解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程、典型的模型和方法2、掌握神經(jīng)元模型、多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、隨機(jī)梯度下降法等3、掌握誤差反向傳播算法等（五）支持向量機(jī)基本要求1、了解支持向量機(jī)的發(fā)展歷程、主要方法2、掌握典型的線性支持向量機(jī)模型、核技巧等3、掌握典型的非線性支持向量機(jī)模型、核技巧等4、掌握sklearnSVC方法（六）貝葉斯分類器基本要求1、了解貝葉斯原理和貝葉斯分類器的基本概念、應(yīng)用場景等2、掌握樸素貝葉斯算法分類器的Python實(shí)現(xiàn)方法3、掌握貝葉斯網(wǎng)絡(luò)（七）集成學(xué)習(xí)基本要求1、了解集成學(xué)習(xí)的基本概念、應(yīng)用場景、典型方法2、掌握典型的集成學(xué)習(xí)方法，如Voting、Boosting等（八）聚類基本要求1、了解聚類的基本概念、距離的不同定義等2、掌握k-Means聚類、密度聚類、層次聚類等（九）降維基本要求1、了解降維的基本概念、應(yīng)用場景、典型方法2、掌握典型的集成學(xué)習(xí)方法，如k-近鄰學(xué)習(xí)、主成分分析、低維嵌入、奇異值分解等（十）概率圖模型基本要求1、了解概率圖模型的基本概念，如馬爾科夫過程、隱馬爾科夫模型等2、掌握Viterbi算法（十一）深度學(xué)習(xí)初步基本要求1、了解深度學(xué)習(xí)的基本概念、應(yīng)用場景等2、了解TenserFlow的安裝、基本使用等（十二）實(shí)驗(yàn)基本要求1、學(xué)習(xí)Python語言的開發(fā)環(huán)境（驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)）2、分組完成Python庫函數(shù)的使用（驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)）3、分組完成決策樹實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）4、分組完成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）5、分組完成支持向量機(jī)實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）6、分組完成集成學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）7、分組完成樸素貝葉斯實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可選）8、分組完成聚類實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可選）9、分組完成降維實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可選）10、分組完成概率圖模型實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可選）11、分組完成深度學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)（驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，可選）擬采用的教學(xué)方法（授受式教學(xué)，啟發(fā)式教學(xué)，課堂討論，當(dāng)堂測試，學(xué)生講授，學(xué)生自學(xué)，案例教學(xué)，參觀實(shí)習(xí)，調(diào)研，角色游戲、活動教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、探究……選擇其中幾項(xiàng)，或補(bǔ)充其它教學(xué)方法。）1、授受式教學(xué)，啟發(fā)式教學(xué)；2、課堂討論，當(dāng)堂測試；3、通過安排適量的自主學(xué)習(xí)，并加強(qiáng)引導(dǎo)，提高學(xué)員技術(shù)運(yùn)用能力和新知識獲取能力。擬采用的教學(xué)手段（傳統(tǒng)講授，多媒體教學(xué)，語音教學(xué)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，VCD，錄相，……選擇其中幾項(xiàng)，或補(bǔ)充其它教學(xué)手段。）適當(dāng)采用多媒體課件，提高課堂教學(xué)效果；上機(jī)編程實(shí)踐，鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容；借助Internet，收集配件資料、拓展課程內(nèi)容?？己朔绞胶驮u分標(biāo)準(zhǔn)（考試/考查，開卷/閉卷，期中考試，期終考試，平時(shí)測驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)，課堂發(fā)言，平時(shí)作業(yè)，課堂參與，課堂表現(xiàn)，考勤要求，課外論文，調(diào)研報(bào)告，市場調(diào)查，讀書報(bào)告，……選擇其中幾項(xiàng)，或補(bǔ)充其它考核方式，并寫出評分標(biāo)準(zhǔn)。）1、本考試為考查課：平時(shí)成績占40%，包括出勤、課堂回答問題占10%、實(shí)驗(yàn)情況以及討論的情況占20%，小組互評占10%；2、課程結(jié)束時(shí)的期終考查占60%。作業(yè)及輔導(dǎo)答疑安排（次數(shù)，初步安排、形式等）總計(jì)5次：Python初步1次決策樹1次神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)1次支持向量機(jī)1次集成學(xué)習(xí)1次貝葉斯網(wǎng)絡(luò)1次聚類1次降維1次概率圖模型1次深度學(xué)習(xí)初步1次采用書面或電子作業(yè)的形式。教師簽