机器学习是人工智能领域的核心课程,旨在培养学生掌握机器学习的基本理论、方法和应用技能。课程以周志华教授的《机器学习》(俗称“西瓜书”)为主要教材,系统讲解机器学习的基础知识、经典算法和前沿进展。课程内容涵盖:(1)机器学习基础,包括绪论、模型评估与选择、线性模型;(2)经典机器学习算法,包括决策树、神经网络、支持向量机、贝叶斯分类、聚类、降维;(3)进阶主题,包括集成学习、半监督学习、强化学习、深度学习;(4)应用与实践,包括机器学习在各领域的应用,如计算机视觉、自然语言处理、数据挖掘等。课程目标包括:理解机器学习的基本概念、原理和方法;掌握经典机器学习算法的推导、实现和应用;具备运用机器学习解决实际问题的能力;了解机器学习领域的最新进展和发展趋势。 《机器学习》课程是武汉大学面向全校本科生推出的数智教育“1+16”课程体系核心课程之一,其中,“1”代表“数智+”基础通识课程“人工智能导引”,旨在为学生打下坚实的数智理论基础,激发学生对人工智能领域的兴趣与热情;“16”则指16门数智教育核心课程,覆盖人工智能、大数据、云计算等领域,旨在通过深入学习和实践,培养学生的专业技能和创新能力。计算机学院开设的《机器学习》课程具有以下特色:(1)师资力量雄厚:课程团队由多位经验丰富的教授和副教授组成,团队成员中国家级人才和省市级人才各占一半比例,长期从事机器学习相关研究,积累了丰富的教学和科研经验。(2)教学内容前沿:课程内容不仅涵盖经典机器学习算法,还紧跟领域前沿,介绍深度学习、强化学习等最新进展,并结合实际案例讲解应用。(3)注重实践能力:课程设置编程作业和项目实践,要求学生使用Python等编程语言实现机器学习算法,并解决实际问题,培养实践能力。(4)科研反哺教学:课程团队将最新科研成果融入教学,例如将计算机视觉、自然语言处理等领域的研究成果转化为教学案例,帮助学生了解机器学习的前沿应用。(5)国际化视野:课程部分课程内容使用英文授课,并邀请国外专家进行学术交流,拓展学生的国际视野。武汉大学的《机器学习》课程广受学生好评,认为课程内容丰富、讲解深入浅出,能够帮助他们掌握机器学习的核心知识,并提升解决实际问题的能力。许多学生在课程结束后继续从事机器学习相关研究或工作,并取得了优异成绩。
Overview
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Syllabus
- 绪论
- 基本术语
- 假设空间
- 归纳偏好
- 模型评估与选择
- 经验误差与过拟合
- 评估方法
- 性能度量
- 偏差与方差
- 线性模型
- 线性回归
- 对数几率回归
- 线性判别分析
- 多分类学习
- 决策树
- 基本流程
- 划分选择
- 剪枝处理
- 连续与缺失值
- 多变量决策树
- 神经网络
- 神经元模型
- 感知机与多层网络
- 误差逆传播算法
- 全局最小与局部最小
- 支持向量机
- 间隔与支持向量
- 对偶问题
- 核函数
- 软间隔与正则化
- 贝叶斯分类器
- 贝叶斯决策论
- 极大似然估计
- 朴素贝叶斯分类器
- 半朴素贝叶斯分类器
- 集成学习
- 个体与集成
- Boosting
- Bagging与随机森林
- 结合策略
- 聚类
- 性能度量
- 距离计算
- k均值算法
- 层次聚类
- 降维与度量学习
- k近邻学习
- 低维嵌入
- 主成分分析
- 流形学习
- 度量学习
- 特征选择与稀疏学习
- 子集搜索与评价
- 过滤式选择
- 包裹式选择
- 嵌入式选择与L1正则化
- 半监督学习
- 未标记样本
- 生成式方法
- 半监督SVM
- 图半监督学习
- 基于分歧的方法
- 考试
Taught by
Zhang Lefei, Luo Yong, Wang Zengmao, and Li Zuchao