深度学习的数学基础与工程实践

Graduate course, CNU, School of Mathematical Sciences, 2025

本课程全面系统地涵盖了深度学习的核心理论与实践应用。内容从环境搭建与编程基础起步,深入讲解全连接神经网络、卷积神经网络(CNN)、序列神经网络(RNN/Transformer)等核心架构,并涵盖生成式模型(如VAE、GAN、Diffusion)及深度强化学习(如PPO、DDPG)等前沿领域。通过分类、检测、预测及生成等丰富的应用场景,帮助学员构建完整的深度学习知识体系,掌握从基础算法到高级模型的实战能力。

深度学习环境搭建与编程基础

  • 环境搭建
  • 编程基础

深度学习简介与基础

  • 人工智能发展历史与现状
  • 深度学习概览
  • 深度学习基础

全连接神经网络

  • 全连接神经网络
  • 优化算法
  • 反向传播算法
  • 模型正则化
  • 应用:分类问题

卷积神经网络

  • 卷积和池化
  • 经典卷积神经网络
  • 模型正则化方法
    • Dropout
    • 批归一化
  • 应用
    • 图像分类
    • 目标检测识别

生成式模型

  • AE
  • VAE
  • GAN
  • Diffusion
  • Flow Matching
  • 应用
    • 图像生成
    • 风格迁移

序列神经网络

  • RNN
  • LSTM
  • Transformer
  • 应用
    • 股票价格预测
    • 时间序列预测
    • 机器翻译

深度强化学习

  • 强化学习基础
  • DQN
  • A2C
  • SARSA
  • DDPG
  • PPO
  • GRPO