機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)科學(xué)-初階【高中組】

計(jì)算機(jī)科學(xué)/數(shù)據(jù)科學(xué)

項(xiàng)目背景

大數(shù)據(jù)的本質(zhì)是海量的、多維度、多形式的數(shù)據(jù)。所以，在大數(shù)據(jù)面前，以往的數(shù)據(jù)處理方式無(wú)法快速、高效的達(dá)成既定目標(biāo)，而人工智能技術(shù)借助機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)算法，更加靈活，并且可以根據(jù)不同的訓(xùn)練數(shù)據(jù)擁有自優(yōu)化能力，從而使運(yùn)算量顯著增加。

“人工智能”與“大數(shù)據(jù)”的完美結(jié)合將改變我們的日常生活，也即將成為各領(lǐng)域研究發(fā)展方向的變革工具。

項(xiàng)目將在來(lái)自計(jì)算機(jī)專業(yè)排名前列的麻省理工學(xué)院的終身教授的指導(dǎo)下進(jìn)行，旨在介紹常用機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)科學(xué)理論，以及當(dāng)下最受歡迎的Python編程語(yǔ)言，引導(dǎo)學(xué)生探討不同的機(jī)器學(xué)習(xí)理論和實(shí)際應(yīng)用，為高階學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

項(xiàng)目介紹

學(xué)生將在項(xiàng)目中學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)的理論和方法，了解并且掌握Python在數(shù)據(jù)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。學(xué)生將在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，自選框架和問(wèn)題，使用Python開(kāi)發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用，提交項(xiàng)目個(gè)性化研究課題報(bào)告，進(jìn)行成果展示。

個(gè)性化研究課題參考：

利用BERT算法及調(diào)整單詞中的自注意力實(shí)現(xiàn)語(yǔ)義識(shí)別

使用生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)生成手寫數(shù)字

用于空間數(shù)據(jù)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN算法應(yīng)用情況研究

生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)各變種在圖像分類上的表現(xiàn)差異分析

適合人群

高中生

計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、數(shù)據(jù)科學(xué)、數(shù)據(jù)處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等專業(yè)的學(xué)生；學(xué)生需要具備初等微積分或線性代數(shù)基礎(chǔ)，至少會(huì)使用一門編程語(yǔ)言。

導(dǎo)師介紹

麻省理工學(xué)院終身教授

Mark導(dǎo)師現(xiàn)任麻省理工學(xué)院（MIT）終身教授，曾獲素有“諾貝爾風(fēng)向標(biāo)”美譽(yù)的美國(guó)斯隆研究獎(jiǎng)、國(guó)際最具聲望的博士后獎(jiǎng)勵(lì)Hubble Fellow。

Mark導(dǎo)師的研究興趣聚焦機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能、天體物理，善于利用高性能超級(jí)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力進(jìn)行數(shù)值模擬，訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)模型，借助機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)分析模擬數(shù)據(jù)。

任職學(xué)校

麻省理工學(xué)院（MIT）創(chuàng)立于1861年，是世界著名私立研究型大學(xué)，在計(jì)算機(jī)科學(xué)方向享有盛譽(yù)，在2020年U.S.News世界大學(xué)排名綜排位列第二、計(jì)算機(jī)工程CE專排蟬聯(lián)首位。學(xué)校孕育了90位諾貝爾獎(jiǎng)得主、59位美國(guó)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)芦@得者，以及75位麥克阿瑟獎(jiǎng)獲得者。

項(xiàng)目大綱

機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)科學(xué)概論：學(xué)生將在本周了解機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)科學(xué)的基礎(chǔ)理論和方法，探討機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)科學(xué)在業(yè)界和學(xué)界的最新動(dòng)態(tài)及應(yīng)用

機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)理論：機(jī)器學(xué)習(xí)模型和算法理解需要具備良好的數(shù)學(xué)邏輯和基礎(chǔ)。學(xué)生將在本周了解機(jī)器學(xué)習(xí)背后的邏輯和線性代數(shù)等必備數(shù)學(xué)理論

回歸理論：回歸理論是機(jī)器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論。線性回歸體現(xiàn)了優(yōu)化、擬合等經(jīng)典機(jī)器學(xué)習(xí)思想，往往是初學(xué)者首先學(xué)習(xí)的內(nèi)容。學(xué)生將在本周學(xué)習(xí)常見(jiàn)回歸理論

機(jī)器學(xué)習(xí)常見(jiàn)算法：學(xué)生將在本周了解KNN、K-means等機(jī)器學(xué)習(xí)常見(jiàn)算法

數(shù)據(jù)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)最佳實(shí)踐：學(xué)生將在本周了解機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)科學(xué)最佳實(shí)踐指南，從中獲益

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)

項(xiàng)目回顧和成果展示

論文輔導(dǎo)

時(shí)間安排與收獲

7周在線小組科研學(xué)習(xí)+5周論文輔導(dǎo)學(xué)習(xí) 共125課時(shí)

學(xué)術(shù)報(bào)告

優(yōu)秀學(xué)員獲主導(dǎo)師Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級(jí)別索引國(guó)際會(huì)議全文投遞與發(fā)表（可用于申請(qǐng)）

結(jié)業(yè)證書(shū)

成績(jī)單

全球最大教育評(píng)估認(rèn)證組織Cognia（原AdvanceED）及 College Board權(quán)威認(rèn)證高中學(xué)分