西安电子应用统计导师 西安电子科技大学新生导师薄立军以概率统计勘破胜率玄机

小编 2024-10-22 电子应用 23 0

西安电子科技大学新生导师薄立军以概率统计勘破胜率玄机

“在抽象的意义下,一切科学都是数学;在理性的基础上,所有判断都是统计。”在西安电子科技大学丁香书院12号楼导学空间,新生导师薄立军教授结合《概率论与数理统计》课程内容,为丁香书院数学类2023级本科生开展统计学思维训练导学活动。本次活动由数学与统计学院、丁香书院联合举办。

“随机非随意,概率破玄机。无序隐有序,统计解迷离。”薄立军教授以严加安院士的《悟道诗》为引,对“概率”与“统计”的概念进行阐述,并以“硬币抛掷实验”带同学们进入数学统计的奇妙世界。在游戏中,同学们围绕“是否可以通过调整硬币投掷方向,实现游戏规则的最大收益”亲身实践、热烈讨论。在同学们一次次实验过后,薄立军教授借助仿真软件对抛掷硬币结果进行模拟分析,对随机实验背后的数学原理—“伯努利大数定律:频率近似概率”进行深刻解读。

在同学们基本了解大数定律后,薄立军教授又引入“算术平均”的概念,并通过“离散型随机变量数学期望”的推理演算,对硬币抛掷实验进行拓展讲解。同时,薄立军教授深入浅出地剖析了概率论的知识构架,他将概率论的课程体系分为前置课程和后置课程两个部分,对每一阶段学习的主要内容和实际应用进行了深入的分析,为同学们后续概率论的学习打下基础。

为了让学生们更好地理解概率论的实际应用,薄立军教授首先讲解了Google搜索引擎运用的Page Rank算法,展示了概率论在排序网页、优化搜索结果方面的应用逻辑;紧接着,通过生动的图表和实例,引入马氏链状态转移图(随机过程)的概念,讲解了该理论在现实生活中描述事物状态变化规律,进而指导人们做出更准确决策的应用实例;针对目前流行的文字生成视频工具,详细解释了这些模型背后的扩散概率模型和生成式扩散模型,以及实现视频自动化生成及优化的具体方法,通过现场演示让同学们深刻体会到概率论在科技领域的广泛应用。

在整个讲解过程中,薄立军教授始终以实例为引导,由浅入深地带领同学们探索生活中概率论的实际应用、深层逻辑与模型。他的讲解生动有趣,既让同学们掌握了概率论的基本知识,又激发了他们对数学学习的兴趣和热情。

最后,薄立军教授谈到道:“概率论作为一门研究随机现象的数学分支,它的理论与实际生活紧密相关。通过这次实地导学,希望同学们可以将课堂中学到的概率模型和统计方法应用到真实的场景中,比如观察和分析自然现象、社会调查数据或者实验结果,将抽象的理论知识与现实世界中的实际情境相结合,让同学们在亲身体验中更深刻地理解和掌握概率论的基本概念和其在生活中的应用。”

据悉,数学与统计学院围绕学生成长发展采取了一系列措施,确保学生能够获得充分的学术指导和个人发展支持。多名教授博导担任本科生导师,以坐诊答疑、线上交流、座谈讨论、专题讲座、学术报告、科研实践等形式,推动导师导学作用发挥,师生共同领悟学术精神、探讨人生智慧,形成了融洽和谐、亦师亦友的师生关系。

“相较于在教室学习,与老师来社区开展导学课程更加开放和轻松,我们学生之间交流和探讨问题更加自由,这样轻松的环境和氛围能使我们很容易就全身心投入到课堂中去。而且,我们与老师的距离更近,对知识的理解和记忆也会更加深刻。”数学类2023级本科生王希磊讲道。

数学类2023级本科生唐思源表示,刚刚的硬币抛掷实验以及薄老师的专业讲授,让我受益匪浅。实验本身的原理其实是简单的,薄老师的讲解却让我们从中窥见了更多更深奥的东西:学好数学的重要性、保持大脑灵活的重要性等等,在接下来的学习当中,我也要更认真地学习理论知识,为之后的深入学习和工作打下坚实基础。(通讯员:魏咸翠 靳志伟)

西安电子科技大学高卫峰:勇攀智能计算前沿的学术高峰

来源:【未来网】

“在抽象的意义下,所有的科学都是数学;在理性的基础上,一切判断都是统计。数学具有化繁为简,化腐朽为神奇的力量。”这是一位教授对自身专业的理解,也是在教学科研路上支撑他不懈追求的动力源泉。

多年来,他始终致力于用数理分析方法深入探索智能计算与决策领域。

他就是西安电子科技大学数学与统计学院教授、博士生导师高卫峰。

砥志研思,开拓智能计算前沿之路

高卫峰的科研征程始于硕博连读时期,那时他毅然选择了智能计算方向,专注于应用基础研究,“大约在2010年,那时候发表的顶刊论文都比较少……我就想,是否再努把力,再进一步,发一些高水平论文。”正是凭借对科研成果质量的执着追求,博士阶段的他在领域顶刊接连发表了数篇论文,为后续的研究奠定了坚实基础。

随后,作为学院较早一批到国外联合培养的博士,海外科研的经历再次让高卫峰深刻体悟到科研成果质量的重要性,“从那以后,我对自己的要求便是要尽力做出一些在国际同行中比较受认可的工作。”这种追求卓越的精神贯穿了他的整个科研生涯,始终照亮他的探索之路。

“优化无处不在,但优化要想富有生命力,必须在实际应用中得到充分验证”,这是高卫峰始终在践行的科研理念。近年来,他和团队全心致力于优化算法的研究,并将其应用于解决实际问题。在雷达器件和探测的优化中,面对研究雷达表面“圆的最优划分”,可以将其首先转化为数学中组合优化问题,然后就可以用算法进行求解。再例如,在团队研究无人机群的协同学习与优化时,通过人工智能算法和优化算法相结合的方式,探索无人机的资源分配和路径规划,最终得以实现在模拟场合下,团队成果比目前主流算法在性能上提升10个数量级、在效率上降低2个时间单位的效果。

正是凭借这样的高要求、高标准,高卫峰带领团队从成果中提炼、总结出的协同学习机制最终获得了吴文俊人工智能自然科学二等奖。

春风化雨,培育国家所需创新之才

在教学方面,高卫峰勤于思考,在平衡科研与教学的探索中,身为学院教学副院长的他“趟”出了一条独特的课程发展之路。

回顾历史,西电的最优化相关课程起步较早,20世纪80年代就已有之。但是相关课程在建设方面始终没能追上学校发展的脚步。有感于此,高卫峰积极优化课程内容与机制,在2023年牵头成功申报了省级一流课程。随后又建立了专门的课程团队,并因地制宜地把所有课程中的作业、测试、考核等都在“西电智课”上线,争取让同学们在日常课程学习的过程中一步一个脚印地把这门课学好。

高卫峰认为,“作为老师,最重要的是把每门课上好,让学生在课堂里面做到学有所成、学有所获。”在教授《最优化原理与方法》《最优化前沿》和《运筹学与最优化方法》等课程时,高卫峰有着一套自己的教学理念与方法心得。“数学课的公式、推理,比较晦涩,但是如果把理论用到实实在在的生活里面和研究里面,就会产生很多有意思的问题,可以用来提升技术水平。”正是秉承着这样的理念,课堂上的高卫峰注重教学内容科学性、可读性与美观性的完美统一,首先通过详尽的PPT 讲稿,将复杂的理论以通俗易懂的方式呈现给学生,同时在教学中融入互动式、参与式的元素,鼓励学生结合所学知识解决实际问题。

高卫峰相信“知识始于课堂,超越课堂”。为了激发学生的学习兴趣,他将自己的研究工作与当前国际国内的学术热点、社会热点巧妙结合起来,例如围绕“AlphaGo”和“ChatGPT”中的优化算法,与学生们进行深入探讨并尝试解决实际问题。有趣的迷宫游戏作业是最优化课堂上同学们常常津津乐道的话题,高卫峰和团队老师首先通过仿真软件模拟搭建了一个智能迷宫环境,随后需要同学们巧妙地通过动态规划中的贝尔曼方程建立算法模型,用来寻找最优走出迷宫的路径。这种利用强化学习来解决迷宫游戏的方式在潜移默化中实现了课堂知识与实际问题的有机关联和完美融合。

“通过科研促进教学,反过来教学也能促进科研,如此相互促进,使课堂建设和科研工作都能得到一定程度的提升”,在平衡教学与科研的关系上,高卫峰坚定地说道。

时至今日,高卫峰依然记得他的一位博士生,在本科阶段基础不是很好的情况下,通过多次的尝试终于考上了他的研究生,随后又通过自己的努力开始了硕博连读。然而在博士阶段,面对多模态优化研究中难以突破的技术点,他苦恼不已,随后在导师高卫峰“用最优化课程中惩罚函数思想来寻找求解方法”的点拨和指引下,他最终成为国际上少有的用惩罚函数这样的“老方法”成功解决多模态优化“新问题”的佼佼者,助力了智能计算领域应用基础研究的发展,并将相关成果发表在领域内国际顶刊上。如今的他已经顺利毕业,并成为家乡一所“双一流”高校的老师,而他的导师高卫峰则继续日复一日地用相同的方法指导、激励着更多的求知年轻人探索前进。

追求卓越,矢志奋斗,不负青春韶华

在工作和生活中,高卫峰是一个追求卓越、耕耘不辍的人。在他看来,“比你聪明的人都比你更加努力,你要是再不努力,又怎能赶上那些比你勤奋的人呢?”正是凭借这样一种想法,他始终勤勤勉勉,不断奋勇前行。

“人可以平凡,但不能平庸。只要我们通过自己的努力,无论在学术还是生活上都会取得巨大的进步。”对于学生,高卫峰寄予了深厚的期望。他希望学生们能够充满自信、努力拼搏,并放眼未来。

谈及年轻教师,高卫峰建议他们要瞄准国际前沿,做出一流的工作;多交流,提高学术影响力;结合学校特色,将研究成果应用于国家重大需求。

如今,面对全球科技革命和产业变革的新趋势,高卫峰认为搞科研就要能坐得住“冷板凳”,专注于基础研究,致力于解决核心技术问题。“人工智能最核心的还是优化和统计,这两者都与数学密切相关。”正因如此,他始终专注于基础研究,期望通过科研突破推动领域内前沿应用的发展。在未来,高卫峰将继续以严谨的科研态度和热忱的育人之心不断探索,用自己的智慧和汗水书写智能计算领域发展的新篇章。(通讯员:蒋玉瑜)

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