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* [数学分析B1(数学通修)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-yi-qiu-ji-xue-qi/shu-xue-fen-xi-b1-shu-xue-tong-xiu.md)
* [大一春季学期](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-yi-chun-ji-xue-qi/README.md)
* [数学分析B2(数学通修)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-yi-chun-ji-xue-qi/shu-xue-fen-xi-b2-shu-xue-tong-xiu.md)
* [大学物理-基础实验(物理通修)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-yi-chun-ji-xue-qi/da-xue-wu-li-ji-chu-shi-yan-wu-li-tong-xiu.md)
* [大二秋季学期](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-qiu-ji-xue-qi/README.md)
* [概率论与数理统计(专业基础)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-qiu-ji-xue-qi/gai-shuai-lun-yu-shu-li-tong-ji-zhuan-ye-ji-chu.md)
* [复变函数B (专业基础)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-qiu-ji-xue-qi/fu-bian-han-shub-zhuan-ye-ji-chu.md)
* [计算系统概论(专业基础)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-qiu-ji-xue-qi/ji-suan-xi-tong-gai-lun-zhuan-ye-ji-chu.md)
* [电磁学C(物理通修)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-qiu-ji-xue-qi/dian-ci-xuecwu-li-tong-xiu.md)
* [大学物理-综合实验B(物理通修)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-qiu-ji-xue-qi/da-xue-wu-li-zong-he-shi-yanbwu-li-tong-xiu.md)
* [数据结构(专业基础)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-qiu-ji-xue-qi/shu-ju-jie-gou-zhuan-ye-ji-chu.md)
* [几何学基础(专业选修)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-qiu-ji-xue-qi/ji-he-xue-ji-chu-zhuan-ye-xuan-xiu.md)
* [人工智能与机器学习基础](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-qiu-ji-xue-qi/ren-gong-zhi-neng-yu-ji-qi-xue-xi-ji-chu.md)
* [人工智能与机器学习基础(专业核心)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-qiu-ji-xue-qi/ren-gong-zhi-neng-yu-ji-qi-xue-xi-ji-chu.md)
* [大二春季学期](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-chun-ji-xue-qi/README.md)
* [人工智能基础(专业选修)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-chun-ji-xue-qi/ren-gong-zhi-neng-ji-chu-zhuan-ye-xuan-xiu.md)
* [人工智能原理与技术(专业选修)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-chun-ji-xue-qi/ren-gong-zhi-neng-ji-chu-zhuan-ye-xuan-xiu-1.md)
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* [数理方程B(专业选修)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-chun-ji-xue-qi/shu-li-fang-chengbzhuan-ye-xuan-xiu.md)
* [电子线路(专业选修)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-chun-ji-xue-qi/dian-zi-xian-lu-zhuan-ye-xuan-xiu.md)
* [信号与系统(专业选修)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-chun-ji-xue-qi/xin-hao-yu-xi-tong-zhuan-ye-xuan-xiu.md)
* [数据库系统概论(专业基础)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-chun-ji-xue-qi/shu-ju-ku-xi-tong-gai-lun-zhuan-ye-ji-chu.md)
* [数据分析与实践(专业核心)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-chun-ji-xue-qi/shu-ju-fen-xi-yu-shi-jian-zhuan-ye-he-xin.md)
* [数据库系统概论(专业核心)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-chun-ji-xue-qi/shu-ju-ku-xi-tong-gai-lun-zhuan-ye-ji-chu.md)
* [数据分析及实践(专业核心)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-chun-ji-xue-qi/shu-ju-fen-xi-yu-shi-jian-zhuan-ye-he-xin.md)
* [离散数学(专业基础)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-chun-ji-xue-qi/li-san-shu-xue-zhuan-ye-ji-chu.md)
* [深度学习基础(专业核心)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-er-chun-ji-xue-qi/shen-du-xue-xi-ji-chu-zhuan-ye-he-xin.md)
* [大三秋季学期](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-san-qiu-ji-xue-qi/README.md)
* [算法基础(专业基础)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-san-qiu-ji-xue-qi/suan-fa-ji-chu-zhuan-ye-ji-chu.md)
* [机器学习概论(专业核心)](pei-yang-fang-an-jie-xi/da-san-qiu-ji-xue-qi/ji-qi-xue-xi-gai-lun-zhuan-ye-he-xin.md)
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description: Presented by Wanglulu:wanglulu114514@mail.ustc.edu.cn
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# 深度学习基础(专业核心)

<figure><img src="../../.gitbook/assets/深度学习.jpg" alt=""><figcaption></figcaption></figure>

这门课不需要教材。深度学习的相关教材很多,如有需要可以自行选择。

## 课程简介

深度学习基础在AI和DS专业的培养方案中均为必修。课程深入讨论深度学习的内涵,围绕“深度”和“学习”两条主线,重点介绍网络结构和学习算法,及其在计算机视觉、自然语言处理、图分析挖掘、推荐系统等方向中的应用。具体内容包括:深度前向网络、深度学习中的最优化技术、深度学习中的正则化技术、深度卷积网络、循环神经网络、注意力机制、图神经网络、生成网络、无监督学习等。该课程将理论和实践紧密结合,在夯实学生的理论分析能力同时,锻炼学生的动手实践能力。

课程的主要考核方式为实验,附有论文调研等作业,无考试(2026年春季)

## 前置知识涉及的课程

数分线代概统,人工智能与机器学习基础,以及其他机器学习相关的课程。

本课程的实验全部基于深度学习框架进行,需要比较熟练地使用Python的各种包和torch等深度学习框架。当然,由于深度学习对算力有硬性要求,一台好的设备是必不可少的。如果设备不过关可以上107平台,使用学校提供的算力。使用远程算力需要学习ssh等远程连接技术。

## 课堂概况

2026春季开设两个平行课堂,分别由冯福利、王文杰老师,何向南讲授。冯福利班的PPT继承自计算机学院连德富、王皓老师开设的同内容课程并做了部分调整。然而根据某位同学的描述,这份PPT的内容似乎大量来自一本名叫 [_Probabilistic Machine Learning: An Introduction_](https://icourse.club/course/26300/#review-104655) 的教材,有条件的同学可以试试用教材自学。

课程从深度学习的定义及其与机器学习之间的区别出发,以神经网络为原点,讲授FNN、CNN、RNN、Resnet、注意力机制、Transformer、图神经网络、自监督学习、知识增强、因果启发等深度学习所用的方法,并介绍了大量大语言模型、生成式模型等相关前沿内容。

冯老师和王老师都比较注重课堂活跃度,但没有组织点名和小测。平时上课可能会挑同学回答问题并记录。

本课程面向的群体比较多样,从AIDS到信院计科,再到一些其他专业选修的同学,背景非常丰富。

## 实验概况

2026春的实验共5次,在总评中的占比分别为10,10,10,15,20,最后一次为组队大作业。实验只有说明没有框架,需要同学们从0开始搭建。

### 实验1

非常简单的FNN实验,用糖尿病疾病进展数据集进行回归、调参并分析结果。

### 实验2

非常简单的CNN实验,用Fashion-MNIST 服装图像分类数据集进行训练、测试、调参和结果分析

### 实验3

开始上强度的RNN/Transformer实验,基于IMDB 电影评论数据集进行情感类型预测(分类),需要准备Tokenizer、参照《Attention Is All You Need》原文手动实现多头注意力、实现位置编码和调参分析。

### 实验4

算力需求巨大的自监督学习实验,使⽤CIFAKE数据集进行基于SimCLR的自监督学习,需要进行数据增强、训练和调参分析。CIFAKE是一个载有120000张图片的数据集,分为真实的和AI生成的。本实验算力需求巨大,助教特意强调可以不跑全量数据训练,但最低需要使用10%的数据。

### 大作业

使用本课程学习到的知识,在所给的历年股票数据集上进行模型训练,并使用训练好的模型进行预测和为期10天的模拟盘实操比赛。

按照布置作业时给定的标准,大作业的最终效果占比换算到总评大概有4分。

从最终的结果来看,大家炒股的结果和所选10天的A股大盘基本保持一致。最大收益约4%,最大亏损约20%,平均收益率大约为-4%左右。由于A股的骰子涨跌,本作业最终效果的运气成分较大。

## 书面作业

除了实验,本课程还有几次比较简单的书面作业:

1. 设想一个可以利用深度学习解决问题校园实际场景,并说明深度学习相较于传统机器学习的优势。
2. 根据上课讲述的生成式模型相关内容完成部分题目,重点为数学推导和原理解释
3. 调研一篇大模型相关的论文并写调研报告,要有自己的感受和想法。

折算为总评后,两次小作业共计10分,论文调研报告15分。

## 关于Vibe Coding

本课程第一节课就说明了不反对Vibe Coding,但要求同学们完全理解生成的代码。助教在实验验收和报告批改中也会着重关注有无自己的理解。

课程实验的所有框架都需要从0搭建,这也意味着手写所有代码几乎是不可能的,我们需要AI来帮我们完成大量代码。相应地,同学们不需要过于纠结代码的细枝末节,而应当把注意力放在小部分的核心代码上,从而以最快的速度搞清楚AI写出来的代码究竟在做什么,又有什么可能的问题。

不建议使用AI完成实验报告。你可以让AI帮你生成模板和分析数据,但核心的结论需要你自己的思考。

如果对着大量的脚本文件无从下手,可以直接询问你的Coding Agent,让ta帮你解释所写的代码。

## 其他

细心的同学会发现上面所有的分数加起来只有90分。这是因为有10分是考勤分,但是冯福利王文杰老师的课堂没点过名。

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Expand Up @@ -4,47 +4,108 @@ description: 学分:3.0

# 数据分析与实践(专业核心)

<figure><img src="../../.gitbook/assets/DM.png" alt=""><figcaption><p>课程教材以老师PPT为主</p></figcaption></figure>
Presented by Wanglulu:wanglulu114514@mail.ustc.edu.cn

<figure><img src="../../.gitbook/assets/O1CN010BiqYX1m9kJiiGyrB_!!2455124912.webp" alt=""><figcaption><p>课程教材</p></figcaption></figure>

## 课程简介

本课程主要从数据科学基础,数据统计,数据挖掘,机器学习等方面入手,较全面地描述了数据分析的全过程。这是一门实践导向的课程,它的主要编程工具为Python,内容包括python的基础语法与应用(自学然后完成实验),如何获取数据(爬虫),如何在原始数据之上进行特征工程,统计分析,可视化实验,如何使用机器学习基础算法。课程的最后还会给出一项情景任务,之前三年给过的任务是根据某场LOL比赛的场上数据预测比赛胜率、根据某国家学生的各项能力得分预测其数学成绩和根据PISA提供的学生各项基本情况(比如:家庭收入、学校是否有音乐课等)数据来预测学生是否复读。本课程没有期末考试,平时的每项实验都很重要,课程中后期还会有一项调研报告任务,其会培养同学们查找资料、阅读论文、书写报告的能力
数据分析及实践是数据科学专业的专业核心课程,主要内容为数据从生成到处理,再到利用的各个环节以及所涉及到的算法等,内容主要包括数据采集、数据预处理、特征工程、数据统计、数据挖掘。其中数据统计包含各种统计量、参数估计方法、假设检验方法、抽样方法等;数据挖掘包含分类与预测、聚类、关联分析和异常检测等。课程知识量较大,并伴有多次实验

## 前置知识涉及的课程

数学分析、线性代数、概率论与数理统计
概率论与数理统计、机器学习

## 往年经验
这门课的四个章节分别叫数据科学基础、数据入门、数据统计和数据挖掘,但是等上完这门课以后会发现这四个章节都有更好的名字:

作为一项实践性的课程,同学们可以提前熟悉Python的使用(尤其是网络爬虫),jupyter的使用,调研报告的书写技能(可以使用Typora;老师明确表示希望看到更加美观的报告,可以提前学习latex来尝试美化自己的报告),课程中会涉及一系列机器学习基础算法,由于课程内容比较多,某些算法可能不会细讲,且作为导论课程课程深度不会过于深,有兴趣的同学可以去B站看看吴恩达的机器学习/深度学习网课作为补充。另外,基本上每节课都有当堂小测,就算一筹莫展也尽量写上姓名学号交上去。
1. 数据科学科普
2. 数据采集和处理
3. 概统
4. 机器学习

## 与后续课程的联系
如果你在上这门课前已经上了**人工智能与机器学习基础**,你会在这门课里见到很多熟悉的面孔,尤其是第二章和第四章。

数据分析的技术是极其重要的能力,其内涵在于使用数据驱动的思想,数据分析的手段解决实际应用问题,在机器学习的领域之中也占据极其重要的位置。
## 课堂概况

## 课程资源
刘淇老师执教这门课多年,已经形成了自己独特的上课风格,而2026年春季程明月老师的加入无疑为课堂注入了新鲜血液,让本课程呈现出一种勃勃生机万物竞发的境界。蒸蒸日上!

{% embed url="https://rec.ustc.edu.cn/share/7ba6cc80-be48-11ed-baf8-29dee41a5f77" %}
本课程的排课一般为下午的8、9、10节,但是基本不会提前下课。

课堂讲解完全基于PPT,附带少量板书。这门课的内容100%包含在PPT内,备考完全可以仅依赖PPT。但是本课程的PPT从开课以来直至2026年春似乎都没有更新过,其中存在的情况包括但不限于:

* 字被图片挡住
* 中英混杂
* 部分内容过时
* 重点不突出

课程讲授的的大多数知识点都是非常有用的,属于数据科学的学科常识和基础算法。不过课程的编排方式可能使内容显得难以理解。如有需要可以进行基于大模型的学习。

课上有小测而且可能上到一半就测。

## 实验概况

本课程没有祖传实验,每年都会设计新的实验。2026年春季的实验有5个,内容如下:

1. Python 基础,在bdaa的平台上写Python题
2. 从ICLR2026的网页上爬取数据并清洗
3. 使用给定的ICLR论文信息数据集进行统计分析
4. 使用给定的ICLR论文信息数据集进行关联规则挖掘
5. 使用给定的ICLR论文信息数据集进行机器学习,预测论文能否被Accept,并尝试编写能够自动执行数据分析脚本的Agent

## 目录
需要注意目前的大模型已经能够独立完成所有实验,但实验中仍然有不少细节问题是只靠大模型无法解决的,比如爬虫的访问参数、数据过脏、数据图表分析等。这里特别提一下数据过脏,课上专门强调了数据分析的80%时间都在清洗数据,可能还不止。实验涉及到的数据集大概率会存在大量的格式错误、数值缺失等问题,需要仔细处理。

<details>
除实验1以外所有实验都需要写报告,报告要求按照实验步骤写明每一步的结果和分析。同学们不要提交纯血的AI报告,可能会导致一个比较低的分数。另外,2026春的报告要求直接提交md文件,请注意如果md文件中附有图片的话需要连带图片一起打包提交。

<summary>数据分析与实践教学大纲</summary>
如果实验做得好可能会被选中上台分享。

数据科学基础
## 考试情况

数据分析入门
没有往年题,评课社区所有的往年题都是学长靠超强记忆力弄出来的。备考除了PPT就是评课社区。可以让AI帮你看着考点出点模拟题。

数据统计
2026春季的考试题型为10道定项选择,4道不定项选择,3道填空,4道简答和4道综合,整体题量较大,考察内容广泛但不超出PPT。

数据挖掘基础
每个章节的考察重点如下,其中带\*的为非常重要的重点:

### 第一章

没有。

### 第二章

* 爬虫:载入、解析和存储过程,数据请求方式,反爬虫和去重
* 数据存储:结构化、半结构化、非结构化
* \*数据预处理:数据清理、集成、变换、规约(这个部分是重中之重,会有大量可以计算的指标)
* \*特征工程:特征构造、TF-IDF、特征子集评价

### 第三章

* 反映数据集中趋势的分布指标:各种平均值、分位数、众数、箱图(各种统计图表)
* 反映数据离散趋势的分布指标:方差/标准差、极差/四分位差、异众比、变异系数
* 反映数据分布形态的分布指标:偏度系数、峰度系数
* \*参数估计:矩估计、最小二乘估计、MLE、MAP、Bayes估计、无偏有效相合
* 假设检验:第一类/第二类错误
* 抽样:各种抽样方法

</details>
### 第四章

* 关联规则:项集、\*支持度、\*置信度、\*Apriori算法、FP-Growth算法、提升度、辛普森悖论
* 分类:\*Acc/Pre/Recall/F1、ROC曲线、\*决策树(信息增益、基尼指数、过拟合分析、剪枝)、Bayes分类器、感知机、KNN
* 数据集成:Bagging、Boosting、评价指标
* 时序预测:各种概念和性质、\*ARIMA算法
* 聚类:层次聚类、密度聚类(DBSCAN)、SSE/SSB

## 评分细则

实验30分,考试60分,平时10分。这门课刚开始是没有考试的,2024年开始考试占大头,上这门课的同学一定要好好准备考试。

## 其他

本课程被广大同学评价为上课、实验、考试正交,请做好大量自学的准备。

课堂上涉及数据库的内容都可以不听,因为数据库系统概论会讲。

出分非常慢,不建议急需学分的同学选修/重修。

## 老学长留下的链接

{% embed url="https://rec.ustc.edu.cn/share/7ba6cc80-be48-11ed-baf8-29dee41a5f77" %}
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