(完整版)机器学习教学大纲
(完整版)机器学习教学大纲
感知器的基本原理和训练法则（梯度下降和delta法则）的基本原理
反向传播算法（BP）和训练法则。
反向传播算法的其它问题：收敛性、局部极小值等。
（五）评估假设（3学时）
对假设的精度进行经验的评估是机器学习中的基本问题。它包含
估计假设精度（样本错误率、真实错误率、置信区间等）
可能学习近似正确假设：假设的错误率、PAC可学习性
有限假设空间的样本复杂度
无限假设空间的样本复杂度
VC维
（八）基于实例的学习（3学时）
基于实例的学习基本原理
k-近邻法算法及实现
距离加权最近邻算法
（九）增强学习（3学时）
增强学习基本原理：一个能够感知环境的自治agent，怎样学习选择能达到其目标的最优动作。
学习的任务：获得一个控制策略，以选择能达到目的的行为。
Q-学习算法的原理和实现
其它问题：Q函数的设计、算法的收敛性、实验策略等
四、考核
本课程种类考查课，可采取期末书面考查或论文撰写等形式。
五、实践环节（16学时）
实验内容：
利用java语言进行编程设计实现下面的算法
决策树算法的设计与实现
人工神经网络（BP算法的设计和实现）
三、教学要求
教学内容本着少而精的原则，突出重点，深入浅出，在重视基础理论的同时，注意培养学生独立思考的能力，同时注意引导学生用学到的理论来解决本方向中的一些实际的问题，达到为研究生开设这门课的意义和目的。
四、主要教学内容
本课程的讲授分为8章
（一）绪论（4学时）
机器学习的一般原理及相关概念
学习问题的标准描述
采样理论基础和方法
学习方法的比较
（六）贝叶斯学习（6学时）
《机器学习》教学大纲
《机器学习》教学大纲课程编号：课程名称：机器学习英文名称：Machine Learning先修课程：高等数学（数学分析）、线性代数（高等代数）、概率论与数理统计、程序设计基础总学时数：54学时一、教学目的本课程可作为计算机科学与技术、智能科学与技术相关本科专业的必修课，也可作为其它本科专业的选修课，或者其它专业低年级研究生的选修课。
本课程的教学目的是使学生理解机器学习的基本问题和基本算法，掌握它们的实践方法，为学生今后从事相关领域的研究工作或项目开发工作奠定坚实的基础。
具体来讲，要使学生理解聚类、回归、分类、标注相关算法并掌握它们的应用方法；理解概率类模型并掌握它们的应用方法；理解神经网络类模型并掌握它们的应用方法；理解深度学习模型并掌握它们的应用方法；理解距离度量、模型评价、过拟合、最优化等机器学习基础知识；掌握特征工程、降维与超参数调优等机器学习工程应用方法。
二、教学要求总体上，本课程的教学应本着理论与实践相结合的原则，深入浅出，突出重点，在重视基础理论的同时，注意培养学生独立思考和动手能力。
在内容设计上，应以示例入手，逐步推进，详尽剖析算法思想与基本原理。
在实施方法上，应采取启发式教学方法，在简要介绍算法思想和流程的基础上，引导学生自行运行并分析实现代码。
在教学手段上，应结合板书、多媒体、网络资源等多种传授方法，提高学生兴趣。
在实验教学上，应促进学生对讲授知识的理解，开拓眼界，提升实践能力。
三、教学内容本课程内容共分为八章。
（一）绪论（1学时）【内容】机器学习的基本概念，机器学习算法及其分类，课程内容介绍，编程环境及工具包。
【重点】机器学习的基本概念，机器学习算法分类。
（二）聚类（11学时，含4学时实验课）【内容】K均值聚类及其改进算法，聚类的任务，样本点常用距离度量，聚类算法评价指标，聚类算法分类，DBSCAN算法及其派生算法，AGNES算法。
【重点】距离度量，聚类算法评价指标，K均值算法，DBSCAN算法。
机器学习教学大纲
《机器学习》课程教学大纲课程代码：090142132课程英文名称：Machine Learning课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0适用专业：信息与计算科学大纲编写（修订）时间：2017.11一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标机器学习是信息与计算科学专业的一门专业选修课。
建设信息安全保障体系是信息安全保障工作的重要任务，信息安全保密是信息安全保障中的核心问题之一。
随着互联网和电子商务等技术的不断发展和应用，信息安全与保密成了影响计算机应用的重要问题。
本课程教学目标就是让信息与计算科学专业的学生掌握常见的机器学习算法，包括算法的主要思想和基本步骤，并通过编程练习和典型应用实例加深了解；同时对机器学习的一般理论，如假设空间、采样理论、计算学习理论，以及无监督学习和强化学习有所了解。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：机器学习总论，监督学习，非监督学习，统计学习，计算学习，贝叶斯学习，数据压缩学习。
2.基本能力和方法：通过本科程的学习，培养学生的学习能力，创新能力，把知识与实际应用相结合的能力。
3.基本技能: 能根据实际问题的需要选择并实现相应的算法。
（三）实施说明1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性。
讲课要联系实际并注重培养学生的动手能力和创新思维。
2．教学手段：本课程建议采用课堂讲授、讨论、多媒体教学相结合的教学形式，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。
3．教师在授课过程中可以根据实际情况酌情安排各部分的学时，课时分配表仅供参考。
（四）对先修课的要求本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。
本课程主要的先修课程有计算机程序设计、概率论与数理统计等。
（五）对习题课、实践环节的要求1．本课程要求学生能学会各种技术的原理，对各种机器学习问题进行分析和提出相应解决方案。
《机器学习》课程教学大纲(本科)
《机器学习》课程教学大纲课程编号：04290课程名称：机器学习英文名称：Machine Learning课程类型：学科基础课课程要求：必修学时/学分：48/3 （讲课学时：40 上机学时：8）适用专业：智能科学与技术一、课程性质与任务机器学习是智能科学专业的学生学习和掌握各种复杂求解算法进行决策的基础课程。
本课程在教学方面着重介绍各种机器学习算法的基本思想、理论体系和计算机实现的技巧。
在培养学生实践能力方面着重培养学生设计求解算法的整体思路，设计求解步骤，使学生能够应用机器学习对复杂问题进行决策。
（支撑毕业要求 1.2, 2.2, 3.1, 3.2, 5.1, 5.2, 10.1, 10.3, 11.1, 11.2）二、课程与其他课程的联系先修课程：C语言，人工智能基础，神经网络技术、概率论与数理统计后续课程：大数据分析概率论与数理统计课程学习的数学理论知识是本课程贝叶斯学习和评估假设学习的基础。
人工智能和神经网络技术是本课程的基本算法的组成部分。
C语言可实现本课程的机器学习算法。
本课程给出的机器学习算法可用来为数据分析结果实现智能化提供方法。
三、课程教学目标1.学习机器学习算法的基本理论知识、算法的求解思想和基本流程，能够实现智能机器人、智能控制系统的自动化、信息化、智能化等复杂工程问题；（支撑毕业要求1.2,2.2）2.通过对机器学习算法的学习，能够针对智能控制系统、智能机器人等复杂工程问题，开发、选择与使用合理的智能技术、资源，实现对复杂工程问题的预测与模拟。
（支撑毕业要求5.1, 5.2）3.通过机器学习算法的整体求解思路，各部分算法实现能够基于智能系统工程相关背景知识进行合理分析，评价复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响；（支撑毕业要求3.1, 3.2）4.通过对机器学习算法的学习，能够掌握智能系统及智能工程管理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用；（支撑毕业要求11.1, 11.2）5.了解本专业领域的最新进展与发展动态，具有跟踪学科发展前沿的意识和文献检索基本技能，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。
《机器学习》课程教学大纲
《机器学习》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：21133600课程中文名称：机器学习课程英文名称：Machine Learning讲课学时/学分：32/2课内实验学时/学分： 8课外实验/科研实践学时：8课外研讨学时：课外素质拓展学时：课程类别：专业选修课课程性质：选修授课语种：中文适用专业：软件工程开设学期：第五学期先修课程：无责任单位：二、课程地位与作用《机器学习》课程是软件工程专业的专业选修课。
2017年7月8日国务院发布关于印发新一代人工智能发展规划的通知，宣布我国人工智能技术的战略目标：2025年人工智能基础理论实现重大突破，2030年人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平。
2018年4月2日教育部发布关于印发《高等学校人工智能创新行动计划》的通知，指出加快机器学习等核心关键技术研究，形成新一代人工智能技术体系。
机器学习作为人工智能技术的基础，是一门多学科融合的技术，通过机器学习，使计算机系统具有从数据中“学习”经验的能力以便实现人工智能。
通过本课程的学习，学生将理解机器学习的原理，掌握常见机器学习方法中主要算法、较新的深度学习网络，通过实验提高机器学习算法编程和应用的能力，能够跟踪机器学习发展前沿，为学生将来从事人工智能相关工作或研究打下基础。
三、课程内容简介本课程涵盖了机器学习的大部分内容，从机器学习原理到实际应用，从传统机器学习方法到深度学习等该领域近年来较新的研究。
具体包括：机器学习基础、数据预处理、分类算法、决策树、支持向量机、回归分析、聚类分析、神经网络训练与深度学习、卷积神经网络、循环神经网络、图神经网络、生成对抗网络等内容。
四、课程目标及对毕业要求的支撑通过本课程的学习，应达到的目标及能力如下：目标1：掌握机器学习相关的专业术语，了解机器学习的发展动态，能够查阅该领域的中英文文献。
目标2：了解监督/无监督学习方法，了解回归任务和分类任务，了解人工神经网络的原理和基本结构。
“机器学习”课程教学大纲(质量标准)
课程名称
对先修课应知应会具体要求
先修课程 概率论与数理统计 掌握概率统计的基本概念、基本方法和基本思想。
Python 程序设计 掌握 Python 基本语法和程序设计的思想
后续课程
课程目标
毕业要求 3456
课程目标 1. 熟悉机器学习在大数据中的应用领域。
0.1 0.1 0.1 0.1
及与毕业 2. 掌握机器学习的基本概念和常用方法。
133
内容要求
授课建议：4 课时，上机。
（实验部分） 任务三：集成学习实验（支撑课程目标 1、2、3、4）
知识要点：Boosting 学习；Bagging 算法。
学习目标：掌握 AdaBoost 算法原理，编程实现 AdaBoost 算法并能解决实际问题；掌握
bagging 算法过程，编程实现 bagging 算法并能解决实际问题。
任务四：支持向量机（支撑课程目标 1、2、3、4） 知识要点：间隔与支持向量；对偶问题；核函数。 学习目标：理解支持向量、间隔、最大间隔的含义，掌握支持向量机的基本型和使用方法；
了解拉格朗日乘子法求解“对偶问题”；了解核函数定义及定理；了解软间隔的原理与使用方 法。
授课建议：4 学时，讲授。 任务五：集成学习（支撑课程目标 1、2、3、4）
感和责任感。 授课建议：4 学时，讲授。
任务二：模型评估与选择（支撑课程目标 1、2、3、4） 知识要点：经验误差与过拟合；模型评估方法；性能度量。 学习目标：理解经验误差与泛化误差、过拟合与欠拟合的含义；掌握常用评估方法；理解
错误率与精度、查准率与查全率、P-R 曲线的含义。 思政内容：合理的度量指标才能学得合理的模型，每个人都有无限潜能，只有清晰人生方
132
(完整版)《机器学习》课程教学大纲
《机器学习》课程教学大纲课程中文名称：机器学习课程英文名称：Machine Learning适用专业：计算机应用技术，管理科学与工程总学时：36 （讲课：28 ，实验：8 ）学分：2大纲撰写人：大纲审核人：编写日期：一、课程性质及教学目的：本课程是面向计算机与信息工程学院研究生开设的专业基础课。
其教学重点是使学生掌握常见机器学习算法，包括算法的主要思想和基本步骤，并通过编程练习和典型应用实例加深了解；同时对机器学习的一般理论，如假设空间、采样理论、计算学习理论，以及无监督学习和强化学习有所了解。
二、对选课学生的要求：要求选课学生事先受过基本编程训练，熟悉C/C++或Matlab编程语言，具有多元微积分、高等代数和概率统计方面基本知识。
三、课程教学内容和要求（200字左右的概述，然后给出各“章”“节”目录及内容简介）1.决策论与信息论基础：a)损失函数、错分率的最小化、期望损失的最小化等b)相对熵、互信息2.概率分布：a)高斯分布、混合高斯分布、Dirichlet分布、beta分布等b)指数分布族：最大似然估计、充分统计量、共轭先验、无信息先验等c)非参数方法：核密度估计、近邻法3.回归的线性模型：a)线性基函数模型b)贝叶斯线性回归c)贝叶斯模型比较4.分类的线性模型：a)判别函数：二分类和多分类的Fisher线性判别b)概率生成模型：连续输入、离散特征5.核方法：a)对偶表示b)构造核函数c)径向基函数网络：Nadaraya-Watson模型d)高斯过程：高斯过程模型用于回归和分类、Laplace逼近、与神经网络的联系6.支持向量机：a)最大边缘分类器：历史回顾b)用于多分类和回归的支持向量机：几何背景、各种变种c)统计学习理论简介：Vapnik等人的工作7.图模型：a)贝叶斯网络b)Markov随机场：条件独立、因子分解c)图模型中的推断8.混合模型和期望最大化（Expectation Maximization，EM）算法（3学时）：a)高斯混合模型的参数估计：最大似然估计、EM算法b)EM一般算法及其应用：贝叶斯线性回归9.隐Markov模型和条件随机场模型（3学时）：a)隐Markov模型：向前-向后算法、Viterbi算法、Baum-Welch算法等b)条件随机场及其应用四、课程教学环节的学时安排和基本要求1.决策论与信息论基础（2学时）：了解并掌握统计决策理论和信息论的基础知识。
机器学习课程大纲
机器学习课程大纲一、课程简介1.1 课程背景与目标1.2 学习资源与参考资料二、基础知识准备2.1 数学基础2.1.1 线性代数2.1.2 概率论与统计学2.2 编程能力2.2.1 Python基础2.2.2 数据处理与可视化工具三、机器学习概述3.1 机器学习定义与发展历程3.2 监督学习与无监督学习3.3 训练集、验证集与测试集的划分四、监督学习方法4.1 线性回归4.1.1 最小二乘法4.1.2 正规方程解4.2 逻辑回归4.2.1 二分类与多分类4.2.2 损失函数与梯度下降4.3 决策树4.3.1 特征选择与节点划分4.3.2 剪枝与过拟合4.4 支持向量机4.4.1 线性可分与线性不可分情况4.4.2 软间隔与核函数五、无监督学习方法5.1 聚类分析5.1.1 K-means算法5.1.2 层次聚类算法5.2 主成分分析与降维5.2.1 特征值分解与奇异值分解5.2.2 主成分分析算法5.3 关联规则挖掘5.3.1 Apriori算法5.3.2 FP-growth算法六、深度学习基础6.1 神经网络简介6.2 反向传播算法6.3 常见激活函数与优化器七、深度学习模型7.1 卷积神经网络（CNN）7.1.1 卷积层、池化层与全连接层 7.1.2 图像分类与目标检测7.2 循环神经网络（RNN）7.2.1 LSTM与GRU7.2.2 应用于自然语言处理7.3 生成对抗网络（GAN）7.3.1 生成模型与判别模型7.3.2 图像生成与风格迁移八、模型评估与调优8.1 训练集与测试集的划分8.2 误差度量与评估指标8.3 过拟合与欠拟合8.4 超参数调优与模型选择九、应用案例与实战项目9.1 图像分类与目标检测案例9.2 自然语言处理案例9.3 推荐系统案例十、课程总结与展望10.1 机器学习的应用领域10.2 学习资源与继续深造的方向以上是《机器学习课程大纲》的详细内容，课程涵盖了机器学习的基础知识、监督学习和无监督学习方法、深度学习基础与模型等内容。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
学习结果的评价。
（三）决策树学习（6学时）
决策树学习的基本原理、算法和表示法。
属性选择度量标准的基本原理。
基本的决策树学习算法ID3
决策树学习中的假设空间搜索
决策树学习的归纳偏置
决策树学习的常见问题(过度拟合,连续值属性等)和常用的处理方法（修剪，定义新的离散值属性等）
（四）人工神经网络（6学时）
目前，我们还不知道怎样使计算机的学习能力和人类相媲美。同时机器学习从本质上又是一个多学科的领域。它吸取了人工智能、概率统计、计算复杂性理论、控制论、信息论、哲学、生理学、神经生物学等学科的成果。但是一些针对特定学习任务的算法已经产生。关于学习的理论认识已开始逐步形成。人们开发出了很多实践性的计算机程序来实现不同类型的学习，一些商业化的应用也已经出现。本课主要针对机器学习这个领域，重点介绍机器学习中的核心算法和理论，具体描述了多种学习范型、算法、理论以及应用。
神经网络的基本原理和表示方法。
感知器的基本原理和训练法则（梯度下降和delta法则）的基本原理
反向传播算法（BP）和训练法则。
反向传播算法的其它问题：收敛性、局部极小值等。
（五）评估假设（3学时）
对假设的精度进行经验的评估是机器学习中的基本问题。它包含
估计假设精度（样本错误率、真实错误率、置信区间等）
三、教学要求
教学内容本着少而精的原则，突出重点，深入浅出，在重视基础理论的同时，注意培养学生独立思考的能力，同时注意引导学生用学到的理论来解决本方向中的一些实际的问题，达到为研究生开设这门课的意义和目的。
四、主要教学内容
本课程的讲授分为8章
（一）绪论（4学时）
机器学习的一般原理及相关概念
学习问题的标准描述
可能学习近似正确假设：假设的错误率、PAC可学习性
有限假设空间的样本复杂度
无限假设空间的样本复杂度
VC维
（八）基于实例的学习（3学时）
基于实例的学习基本原理
k-近邻法算法及实现
距离加权最近邻算法
（九）增强学习（3学时）
增强学习基本原理：一个能够感知环境的自治agent，怎样学习选择能达到其目标的最优动作。
学习的任务：获得一个控制策略，以选择能达到目的的行为。
Q-学习算法的原理和实现
其它问题：Q函数的设计、算法的收敛性、实验策略等
四、考核
本课程种类考查课，可采取期末书面考查或论文撰写等形式。
五、实践环节（16学时）
实验内容：
利用java语言进行编程设计实现下面的算法
决策树算法的设计与实现
人工神经络（BP算法的设计和实现）
采样理论基础和方法
学习方法的比较
（六）贝叶斯学习（6学时）
贝叶斯公式的基本原理、先验概率，后验概率的概念。
Brute-Force贝叶斯概念学习的基本原理和贝叶斯法则的应用
MAP假设和一致学习器
极大似然、最小描述长度准则和最小误差平方假设原理和应用
贝叶斯最优分类器原理和算法
朴素贝叶斯分类器算法和它在文本分类中的应用
设计一个学习系统
选择训练方式
选择目标函数
选择目标函数的表示
选择函数逼近算法
最终的设计
（二）概念学习和一般到特殊序（4学时）
概念学习的定义和基本方法
概念学习的任务和基本术语（实例，目标概念，训练样例，正例，反例，假设）
归纳学习的方法。
搜索的概念学习。
假设的一般到特殊序
Find-S算法：寻找极大特殊假设。
贝叶斯分类器的设计与实现
K-近邻算法的设计与实现
Q（增强）学习算法的设计与实现
专题讨论（书面或口头形式）
六、教科书
《Machine learning》TOM M. MITCHELL机械工业出版社
EM算法的原理、实现和应用
（七）计算学习理论（3学时）
本章从理论上刻画了若干类型的机器学习问题中的困难，和若干类型的机器学习算法的能力。基本内容包含：样本复杂度（Sample complexity）、计算复杂度(Computational complexity)和出错界限（Mistake bound）。
《机器学习》教学大纲
英语名称：Machine Learning
开课学期：第二学年一学期
总学时数：54学时
一、教学对象
本大纲适应于综合大学计算机科学与技术专业研究生
二、教学目的
自从计算机被发明以来，人们就想知道它们能不能学习。如果我们理解了计算机学习的内在机制，即怎样使它们根据经验来自动提高，那么影响将是空前的。