從自然世界到智慧型時代

從自然世界到智慧型時代是湖南大學於2016年10月24日首次在中國大學MOOC開設的慕課課程、國家精品線上開放課程。該課程授課老師是李智勇。據2020年9月中國大學MOOC官網顯示，該課程已開課5次。

該課程共8章，包括自主學習的智慧型系統、社會行為與群體最佳化、自主行為的智慧型機器、物種演化與進化計算視聽系統與仿生感知、大腦結構與機器推理等內容。

基本介紹

• 中文名：從自然世界到智慧型時代
• 類別：慕課、國家精品線上開放課程
• 提供院校：湖南大學
• 授課老師：李智勇
• 授課平台：中國大學MOOC
• 開課時間：2016年10月24日

課程性質

課程背景

智慧型科學技術研究的是受自然智慧型的啟發而得到知識的過程，先認識自然世界的信息處理機制，然後實現計算模型抽取、算法設計，最後套用於具體問題的解決方案。

課程定位

從自然世界到智慧型時代主要特色在於學科交叉，以多學科融合的文化知識啟發科技興趣與創新精神。從自然界的“自然智慧型”到“機器智慧型”，從“智慧型系統”到“智慧型前沿”，展開一幅橫跨生物、醫學、遺傳、社會與智慧型科技等學科之間知識關聯圖。該課程主要介紹自然世界中“自然智慧型”與由此啟發的“自然計算”模型與方法，以及“智慧型機器與系統”與智慧型科技“前沿方向”，建立橫跨生物、醫學、遺傳、物理、社會與人工智慧之間的多學科文化素質與科技視野，增強學習者的學科知識、科技興趣與創新意識。

開課信息

開課次數	開課時間	學時安排	參與人數
第1次開課	2016年10月24日至2016年12月29日	4.5小時每周	5789
第2次開課	2017年04月24日至2017年06月26日	4小時每周	6230
第3次開課	2017年09月18日至2017年12月06日		5195
第4次開課	2018年04月16日至2018年06月21日	3小時每周	7269
第5次開課	2019年04月01日至2019年07月18日	3-5小時每周	12564
資料來源：

課程簡介

該課程共8章，第1章無處不在的自然智慧型、第2章視聽系統與仿生感知、第3章大腦結構與機器推理、第4章物種演化與進化計算、第5章社會行為與群體最佳化、第6章自主行為的智慧型機器、第7章自主學習的智慧型系統、第8章智慧型計算的研究前沿，每章節後均設有單元測試。

課程大綱

第1章 無處不在的“自然智慧型” 1.1 課程引入與自然智慧型 1.2 自然智慧型研究的興起、發展與分類 1.3 典型的自然計算案例 單元測試 第2章 視聽系統與仿生感知 2.1 感知計算的仿生學原理 2.2 視覺系統與視覺感知計算 2.3 聽覺系統與聽覺感知計算 單元測試 第3章 大腦結構與機器推理 3.1 大腦自然結構與仿生推理 3.2 機器推理之數理邏輯方法 3.3 機器推理之神經網路方法 3.4 機器推理之模糊邏輯方法 單元測試 第4章 物種演化與進化計算 4.1 進化計算思想 4.2 遺傳算法 4.3 協同進化及進化策略 4.4遺傳編程 單元測試 第5章 社會行為與群體最佳化

5.1 群體行為與群體智慧型 5.2 粒子群算法 5.3 蜂群算法 5.4 蟻群算法 單元測試 第6章：自主行為的智慧型機器 6.1智慧型機器 6.2智慧型機器人 6.3工業機器人 6.4無人智慧型機器 單元測試 第7章 自主學習的智慧型系統 7.1自主學習與智慧型 7.2 專家系統 7.3 決策支持系統 7.4 數據挖掘系統 7.5 其他智慧型系統 單元測試 第8章 智慧型計算的研究前沿 8.1 量子計算與通信 8.2深度學習 8.3腦機互動 單元測試

課前預備

• 學習資料

書名	作者	ISBN	出版時間	出版社
《人工智慧：一種現代的方法（第3版）》	Stuart J. Russell Peter Norvig	9787302331094	2013年	清華大學出版社
《人工智慧·智慧型系統指南》	Michael Negnevitsky	978-7-111-38455-7	2012年	機械工業出版社
《自然計算導論》	吳啟迪	978-7-5478-0567-1	2011年	上海科學技術出版社
《計算智慧型：從概念到實現（英文版）》	埃伯哈特、史玉回	9787115194039	2015年	人民郵電出版社
《群智慧型最佳化算法及其套用》	雷秀娟	978-7-03-034627-8	2012年	科學出版社
《模式識別（第4版）》	Sergios Theodoridis Konstantinos Koutroumbas	978-7-121-10278-3	2010年	電子工業出版社
《機器學習導論》	Ethem Alpaydin	978-7-111-45377-2	2014年	電子工業出版社
資料來源：

授課目標

從自然世界到智慧型時代的課程目標是激發大眾對智慧型科學的興趣，為愛好該專業研究與套用的人士展開一幅橫跨生物、醫學、遺傳、社會與智慧型科技等學科之間知識關聯圖，讓大家進入一個學科交叉的科技創新之旅，拓展文化視野、科技興趣與創新意識、培養大眾科技文化素質、普及智慧型科技知識。

所獲榮譽

2018年，從自然世界到智慧型時代被教育部認定為國家精品線上開放課程。

教師簡介

李智勇，男，工學博士，教授、博士生導師。2004年湖南大學控制理論與控制工程專業博士畢業，2006年-2007年於德國Dortmund大學計算機科學系從事博士後研究，2015年於美國麻省大學Lowell分校進行學術訪問。2014年被評為湖南省普通高校“人工智慧”方向學科帶頭人，2020年被評為湖南大學“嶽麓學者”特聘教授。