教学科研
当前位置:首页教学科研

数学与人工智能

——数学教研室召开专题教研会

来源: 时间:2025-04-11 作者:公共课部 薛鼎蔚

为探索人工智能(AI)技术与数学课程内容的深度融合路径,提升学生学习数学的兴趣与动力,推动数学课程改革与教学创新,数学教研室于4月2日召开专题教研会,围绕“数学与人工智能”展开深入探讨。本次教研会议数学教研室全体教师参与,大家积极发言,群策群力,研讨内容总结如下。

数学在人工智能(AI)中扮演着核心且多方面的角色,为模型构建、优化、数据分析和理论理解提供了基础。

1.微积分:优化模型的核心工具。通过导数(偏导数)实现梯度下降法,优化损失函数以更新模型参数;在概率模型中(如贝叶斯推断),积分用于边缘化隐变量或计算期望;反向传播算法依赖微积分的链式法则,计算神经网络中各层的梯度。

2.线性代数:数据和模型结构的基石。神经网络中的权重、输入数据和激活函数均以矩阵形式表示,前向传播和反向传播依赖矩阵的乘法和转置;主成分分析(PCA)和奇异值分析(SVD)用于数据降维和特征提取;在深度学习框架(如TensorFlow、PyTorch)中,张量是处理高维数据(如图像、视 频)的基础。

3.离散数学:逻辑与结构建模。图论是知识图谱、社交网络分析和神经网络结构设计依赖图模型;逻辑与布尔代数星规则引擎和自动推理系统基础; 组合优化在路径规化和资源调度中应用广泛。

4.概率与统计:不确定性建模与评估。贝叶斯网络、高斯过程和生成模型依赖概率论描述数据分布;假设检验、置信区间和p值用于模型性能评估;交叉熵、KL散度等统计量用于分类任务和模型优化。

5.微分方程:用于建模动态系统和时序数据;拓扑学:数据可视化和复杂系统分析中的新兴应用;数值分析:确保算法(如矩阵求逆、特征值计算)的稳定性和效率。

图片1.jpg

    数学为人工智能提供了理论支持、创新驱动和提高了可靠的算法。数学是人工智能的“语言”和“工具库”,贯穿从数据预处理到模型部署的全流程,它不尽为现有技术提供理论支持,还为未来的AI突破(如量子机器学习、神经符合AI)奠定基础,理解数学原理不仅能提升模型设计能力,还能帮助开发者诊断问题、优化性能并推动科学边界。

  (一 审:肖 丽; 二 审:徐利君; 三 审:刘少华)

官方微信

官方手机站

码上接单接诉即办

联系电话:0731-84099000

地址:长沙市开福区万家丽北路一段359号

Copyright © 2016 湖南机电职业技术学院版权所有

湘ICP备05001106号