科目简介

必修科目:

数据科学中的数学方法(3 学分

本課程將主要介紹数据科学中常用的數學方法,如傅里葉基礎知識及傅里葉分析,包括DFT與FFT,以及多項式插值、契比雪夫級數,微分方程與數值解法,數據建模以及實用優化算法如梯度下降、蒙特卡洛馬爾可夫鏈與非線性優化算法如Levenberg-Marquardt等。

数值线性代数(3 学分

本課程將主要面向工程類、科學類不同專業方向的学生,介紹線性代數中重要的概念,如線性方程組求解、最小二乘問題、特徵值問題以及奇異值分解等。並進一步介紹如何使用LAPACK以及MATLAB來實現相關算法,並应用已有程序包開發新的代碼。

时间序列分析(3 学分

本课程旨在为时间序列数据提供实证工作,并介绍时间序列模型的理论基础。 課程将集中于单变量和多变量时间序列分析,在理论和应用之间取得平衡。

应用统计分析(3 学分

本課程將主要介紹数据科学中常用的概率统计模型和方法,如概率論的基礎理論,隨機事件的概率問題,數字特徵,统计量,離散型和連續型隨機變量的分佈模型,數據收集和分類,大數定理和中心極限定理,點估計和區間估計,常用假設檢驗法等。

数据挖掘(3 学分

本課程將主要介紹数据挖掘的基本概念與技術,如數據清洗和集成、數據存儲、管理和選擇、挖掘頻繁模式、關聯和相關性、分類和聚類、異常數據檢測、數據表示和可視化等。

机器学习(3 学分

本課程提供了一個廣泛的介紹機器學習、数据挖掘、统计模式識別的課程。主題包括:(一)監督學習(參數/非參數算法,支持向量機,核函數,神經網絡)。(二)無監督學習(聚類,降維,推薦系統,深入學習推薦)。(三)在機器學習的最佳實踐(偏差/方差理論;在機器學習和人工智能創新過程)。

数据科学開源工具(3 学分

本課程將主要講授Python語言的基本語法以及控制結構,進而介紹數據分析中常用的模塊如:Numpy, Pandas, Mathplotlib, Scipy, Sqlite等的使用。最後介紹应用Python及其模塊來進行常見的數據分析操作,如抓取網絡數據、正則表達式、存儲數據及訪問,數據蒙特卡洛模擬,聚類分析,PCA主成分分析,以及时间序列分析與預測。

选修科目:

数据科学高級專題(3 学分

本課程將主要介紹数据科学中比較新的理論以及应用,例如Google最新的TensorFlow機器學習處理流程,Coffee等學習架構。另外,也將邀請工業界代表來講授實踐中數據分析處理以及应用。

应用數學高級專題(3 学分

本課程將主要介紹应用數學中的實用專題,如(1)初等數論與密碼學原理: 講授整數的整除理論、同餘理論、連分數理論等,以及应用數論進行常見加密的算法 如DES,AES,RSA,Elgamal等。(2)數學物理反問題的计算方法:介紹Tikhonov正则化方法、共轭梯度优化算法、变分法正则化等以及使用例子如图像去模糊、形状反演等。

数据科学程序設計(3 学分

本課程將主要介紹数据科学領域常用的程序設計序言,如Python,R語言等,加強学生對不同編程語言的學習使用能力。此外,也將介紹如GitHub,Hadoop,Spark等在數據分析處理中的应用。

數字圖像處理 (3 学分)

本課程旨在介紹數字圖像處理及模式識別的基本原理、方法及其应用。內容包括數字圖像的預處理、特徵提取、分析;统计模式識別,結構模式識別及其在不同領域中的应用。学生應根據所學內容,選讀相關論文並給出相應報告。

計算機圖形學與可視化技術 (3 学分)

本课程為大学本科“计算机图形学基础”的后续课程。其主要内容是叁维形体的表示与造型、叁维形体观察流水线、线/面消隐技术、光照模型原理、光线跟踪算法、辐射度方法、纹理映射技术、真实感图形的实时绘製技术、虚拟现实技术导论等。

數據倉庫與数据挖掘 (3 学分)

本課程旨在介紹數據倉庫和数据挖掘的基本原理和技術,內容包括數據倉庫(Data Warehouse)和聯機分析(OLAP)技術,數據預處理技術(數據的清理、集成、轉換和歸約),数据挖掘技術(分類、預測、關聯和聚類),以及数据挖掘的应用和發展趨勢。

隨機過程 (3 学分)

隨機過程主要研究隨時間變化的隨機現象。本科目從工程应用的角度講授隨機過程的基本理論及其应用。內容主要包括隨機過程的基本概念、泊松過程、更新過程、馬爾可夫鏈、排隊論等。本課程培養学生使用隨機過程理論對隨機現象進行建模分析的能力。

多媒體信號與系統 (3 学分)

本科目將介紹多媒體信號的表達與處理技術, 包括各種表達多媒體信號的方法, 如: 時域, 頻域, 時-頻域及特徵域。這些表達都可用於多媒體信號的區分。亦會討論多媒體信號的濾波設計以及一些自適應的處理技術, 如隱藏Markov模型, 隨機場模型, 狀態空間模型等。

數據庫系統 (3 学分)

本科目介紹有關數據庫設計、實現和管理的基本理論。希望学生們通過這門課程的學習能夠:正確理解有關數據庫設計的概念,並且可以按照數據庫設計的步驟來完成設計;利用現有的關係數據庫管理系統來實現相應的數據庫設計方案;對於已經建立好的數據庫進行管理和維護,實現資源共享,同時維護數據的一致性。并介紹空間數據庫的概念與原理。