【2017-18秋】前沿计算导论

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课程号 04833390 学分 1
英文名称 Introduction to the frontiers of computing
先修课程 本课程为到导论性课程,面向学有余力的同学,没有特别的先修课程要求。
中文简介 计算机是迄今为止对人类影响最大的发明,经典计算机的基本思想在七十多年前就已经确定了,主要包括:1936年图灵为证明“不可计算数”而提出的通用计算机概念模型,1938年香农提出的开关电路理论,1945年冯诺依曼体系结构实现软硬件分野,计算机作为一种通用性机器登上历史舞台。之后,计算机的发展主要得益于晶体管和集成电路的技术进步(摩尔定律),以及软件工程、互联网和各种计算机应用的发展,但背后的基本思想和基本原理并未改变。

计算机科学的未来需要基础性、颠覆性的思想、理论和方法创新。新世纪以来,以神经科学为基础的神经计算(神经形态计算/计算神经科学)显示出强大的生命力,采用神经器件构造的神经计算机有望成为真正的“电脑”;人工智能复兴,深度学习、强化学习、机器感知等快速发展,新一代人工智能将深刻改变人类社会生活、改变世界;理论计算机科学有望突破,量子计算、生物计算等从概念走向实践,有可能重新定义计算的概念和极限。

本课程聚焦于计算机科学最前沿,为学生实现颠覆性的理论和技术创新奠定基础。
英文简介 Computer is the innovation with the biggest influence to human being. However, the basic principles defined by Alan Mathison Turing, Claude Elwood Shannon and John von Neumann haven't been changed for more the 70 years. This course focuses on the cutting edge of computing innovation, including theoretical computer science, neural computing and next-generation artificial intelligence, to foster students who can lead the future of the computing science.     
开课院系 信息科学技术学院
通选课领域  
是否属于艺术与美育
平台课性质  
平台课类型  
授课语言 中英双语
教材  
参考书  
教学大纲 本课程聚焦于计算机科学最前沿,为学生实现颠覆性的理论和技术创新奠定基础,对后续专业课程起到提纲挈领的作用。 
课程内容分为理论计算机科学、人工智能和神经计算三大板块,各占三分之一学时。
(1) 神经计算:以神经科学为基础的神经计算(神经形态计算/计算神经科学)显示出强大的生命力,包括神经形态计算、计算神经科学和计算生物学等方向,采用神经器件构造的神经计算机有望成为真正的“电脑”。本板块的重要背景是“脑科学与类脑研究”国家重大科技项目。
(2) 人工智能:新一代人工智能将深刻改变人类社会生活、改变世界,结合“新一代人工智能”国家重大科技项目,主要讲授深度学习、强化学习、机器感知等理论和大数据智能、跨媒体智能、群体智能、人机混合增强智能和自主无人系统等重点方向。
(3) 理论计算机科学:以重新定义计算的概念、突破计算的极限为目标,重点关注量子计算、生物计算等新方向。 
本课程采用专题讲座形式:
1)  每次讲座围绕一个前沿问题,主要讲授基本思想、最新进展和未来展望,激发学生探索的兴趣;
2)课后讨论:午餐会集体讨论、一对一讨论等;
3)  提供经典论文或著作,鼓励课后研读和实践;
4   与后续专业课深入学习有机衔接。 
成绩采用百分制,分两部分,第一项60分,由本课程责任教师评定,第二项40分,由对应专题教师评定。

第一项:学生对专题的内容发表书面评论或书面质疑,要求观点鲜明,逻辑清晰,有理有据,字数不限;每个学生至少要对一半的专题发表评论;
第二项:就某一个专题进行专门深入研究,形成研究报告,包括但不限于科研实践、论文撰写等。 
教学评估 黄铁军: 
学年度学期:17-18-1,课程班:前沿计算导论1,课程推荐得分:4.74,教师推荐得分:4.87,课程得分分数段:95-100;