詹姆斯·马歇尔

BA,康奈尔大学。硕士,博士,印第安纳大学伯明顿分校。在机器人的特殊利益,进化计算,人工智能与认知科学。对发展机器人技术,神经网络,和类比的计算模型研究论文作者;类比metacat计算机模型的作者。 SLC,2006-

本科课程2020年至2021年

计算机科学

介绍了函数式编程

开放,研讨会弹簧

本课程将探讨函数式编程范式,其中所有的计算是通过将功能参数进行编程风格。我们的函数式编程的研究将使大量使用的电脑中最强大的概念递归,一个科学和递归定义的数据结构,如列表,用奇怪的是美丽的编程语言方案。方案和其他功能的语言提供控制方案的复杂性和推理的正确性一个简单的数学基础强大的抽象技术。许多最重要的概念和现代编程语言的功能被首次引入和函数式编程的框架内研究。今天,功能性语言保持在新的编程语言设计的最前沿,从函数式编程的主要思想继续发挥高度并行的,可扩展的发展的核心作用,和分布式计算系统。议题涵盖包括递归和它的近亲,数学归纳法;归纳证明和程序的正确性;映射,过滤,并减少清单; lambda表达式和高阶函数;数据抽象和表示独立;无限列表;延续和延续传递风格;等主题在时间允许的。事先没有计算机编程的知识是必要的,但学生应该熟悉代数和数学思维的基础。

学院

人工智能与社会

开放,研讨会下落

近年来,人工智能(AI)的领域取得了惊人的技术进步,并已开始承担在社会中日益广泛和重要的作用。 AI系统现在可以(至少在一定程度上)驱动车;识别人脸,语音和手势;诊断疾病;控制自动机器人;瞬间从一种语言到另一种翻译文本;击败世界冠军人类玩家在国际象棋,围棋,和其他游戏;并执行许多其他惊人的壮举,只是在几十年前才成为可能,科幻小说的范畴。这一进展已经导致奢侈的期望,要求,希望,bt365体育艾技术的未来及其对社会的潜在影响的担忧。在这个过程中,我们将试图超越同行的炒作和前来与诺和AI的危险双方交手。我们会从多角度,包括历史,哲学,伦理,和公共政策的角度考虑AI。我们还将研究很多的技术概念和具体领域的成就,以及它的许多失败和挫折。在整个过程中,学生将被要求阅读文章,写的反应,做后续研究,并参与课堂讨论。这不是一个编程课程,并在计算机编程没有背景预期或要求。

学院

仿生人工智能

中间,研讨会弹簧

学生应该有一个高层次的,面向对象的语言如Python,Java或C ++编程经验的至少一个学期。

人工智能(AI)的领域涉及电脑重现人的智力能力。近年来,令人兴奋的新方法人工智能已经制定,通过各种生物过程和结构能够自组织,适应和学习的启发。这当然是一个动手介绍的算法和仿生AI技术,旨在为学生事先编程经验。这些新方法的例子包括进化计算,人工神经网络,自主机器人,生物智能。我们将着重从理论和实践两个角度,主要是遗传算法,神经网络,深度学习和强化学习。我们将使用Python编程语言来实现,并详细介绍这些技术实验,并给他们测试出在两个模拟和真实的机器人。学生将通过开放式的,可以延长勘探的机会很多,动手实验练习和会议的工作。

学院

计算机科学导论:程序的方式

开放,小讲堂落下

这个讲座课程是一个严谨的介绍了计算机科学和计算机编程的艺术,用优雅,非常实用,且易于学习的编程语言蟒蛇。我们将学习解决问题的原则与电脑,同时获得必要的学科进一步研究的编程技巧。我们将强调抽象的力量,并写清楚,结构合理计划的好处,用命令式编程开始,我们的工作一直到面向对象的概念,如类,方法和继承。一路上,我们将探讨一个算法的基本思想;计算机如何表示和操纵数字,文本,以及其他数据(诸如图象和声音)的二进制;布尔逻辑;有条件的,迭代和递归编程;功能抽象;文件处理;和基本的数据结构,例如列表和字典。我们还将学习入门的计算机图形,如何处理通过鼠标和键盘简单的用户交互,以及游戏的设计和实施中的一些原则。所有学生将完成自己设计的最终规划方案。每周动手实验课将加强通过广泛的实践在电脑课堂上的概念。

学院

以往的课程

大自然的美丽计算

开放式,讲座式弹簧

本课程将探索自然和人工系统中的出现和复杂的概念。简单的计算规则,复杂的,非线性的方式可以产生丰富的和意外的行为模式,并可以解释很多东西,我们认为,作为世界上美丽的或有趣的互动。以此为我们的主题,我们将研究主题众多,包括:分形和Mandelbrot集,混沌理论和奇异吸引子,细胞自动机如钨的初级自动机和康威生命游戏,自组织和应急系统,正式模型的计算如图灵机,人工神经网络,遗传算法,和人工生命。激励我们的研究将成为核心问题:如何在复杂自然产生的呢?可以复杂性进行量化和客观测量?我们可以捕捉大自然的计算规则的图案在计算机程序?什么是计算的本质,什么是它的极限?在整个过程中,我们将强调数学概念和计算机实验,而非编程,利用计算机作为实验室在设计和复杂系统的运行模拟并观察他们的行为。

学院

量子计算

中间,研讨会下落

先决条件:熟悉线性代数或等效数学制剂。

物理学家和哲学家一直在试图了解亚原子世界的陌生感通过自上世纪20年代成立以来回量子理论所揭示的;但直到20世纪80年代,更多的理论,是计算机科学家,后发展超过一个半世纪的第一次开始怀疑量子物理学会举行深远的影响计算,以及和其固有的怪事有可能会是转化成巨大的计算能力的来源。这开始认识不久后通过重大理论和实践的进步,其中包括对量子计算机的几个重要的算法,可能彻底改变(和破坏)发现,随后加密系统保护几乎所有我们社会的电子银行业务,商业,电信,和国家的安全系统。大约在同一时间,研究人员成功地建设的第一个工作的量子计算机,尽管在一个非常小的规模。今天量子计算的谎言在计算机科学,数学,物理学和工程学的交叉点的多学科领域;它是科学的最活跃,最迷人的地区之一,对未来可能产生深远的影响。本课程将学生介绍理论和量子计算的应用程序从计算机科学的角度。被涉及的议题将包括比特,量子比特,量子逻辑门和可逆的计算,德语的算法,Grover的搜索算法,肖尔保理算法,量子态隐形传输,和应用程序密码。在物理,数学,或计算机编程没有先进的背景是必要超出与线性代数有基本的了解。我们将研究的定量,量子详细计算的数学理论,也将考虑对物理现实的本质,以及计算技术的未来更广泛的哲学问题。

学院
相关学科

数据结构和算法

中间,研讨会弹簧

学生应该有比如Python,Java或C ++面向对象语言编程经验的至少一个学期。

在这个过程中,我们将研究各种数据结构和用于复杂的计算机程序的设计很重要,与管理程序的复杂技术一起算法。在整个过程中,我们将使用Java,强类型,面向对象的编程语言。所涉范围包括类型和多态性,数组,链表,栈,队列,优先级队列,堆,字典,平衡树,和图表,以及排序,搜索和操作结构化数据的几个重要的算法主题。我们还将学习一些数学方法来分析算法的效率。中心主题捆绑所有的这些话题一起是抽象的理念和信息隐藏和封装,我们将在整个过程中强调的相关概念。每周的实验室会议将加强通过广泛的电脑覆盖类动手实践的概念。

学院

计算机科学导论:程序的方式

开放,讲座下落

这个讲座课程是一个严谨的介绍了计算机科学和计算机编程的艺术,用优雅,非常实用,且易于学习的编程语言蟒蛇。我们将学习解决问题的原则与电脑,同时获得必要的学科进一步研究的编程技巧。我们将强调抽象的力量,并写清楚,结构合理计划的好处,用命令式编程开始,我们的工作一直到面向对象的概念,如类,方法和继承。一路上,我们将探讨一个算法的基本思想;计算机如何表示和操纵数字,文本,以及其他数据(诸如图象和声音)的二进制;布尔逻辑;有条件的,迭代和递归编程;功能抽象;文件处理;和基本的数据结构,例如列表和字典。我们还将学习入门的计算机图形,如何处理通过鼠标和键盘简单的用户交互,以及游戏的设计和实施中的一些原则。所有学生将完成自己设计的最终规划方案。每周动手实验课将加强通过广泛的实践在电脑课堂上的概念。

学院
相关学科

仿生人工智能

中间,研讨会弹簧

的编程经验至少一个学期的预期。学生应该是一个高层次的,面向对象的语言如Python,Java或C ++很舒服的编程。

人工智能(AI)的领域涉及电脑重现人的智力能力。近年来,令人兴奋的新方法人工智能已经被各种各样的生物过程和结构能够自组织,适应和学习的开发风格。这些新方法的例子包括进化计算,人工神经网络,自主机器人,生物智能。这当然将提供一个动手介绍的算法和技术生物激发AI-主要侧重于遗传算法,神经网络,深度学习,强化学习,和机器人-无论从理论和实际的角度。我们将使用Python编程语言来实现和实验中详细说明这些技术和测试他们同时使用模拟和真实的机器人。学生将通过开放式的,动手,实验室练习和会议工作有延长勘探很多机会。

学院
相关学科

编程语言原理

中间,研讨会下落

不需要事先计划的知识,但事先编程经验至少一个学期的预期。

本课程通过学习贯彻称为解释计算机程序,它是处理其他程序的输入方案探讨编程语言设计的原则。一个著名的计算机科学家曾经说过,如果你不明白解释,你仍然可以编写程序,你甚至可以成为一个称职的程序员,但你不能成为高手。我们将通过研究函数式编程,用奇怪的美丽和递归的编程语言方案开始。越来越舒服方案和递归后,我们将开发一个解释为我们自己设计的方案,如语言,在一步一步地逐渐扩大它的力量。一路上,我们会成为熟悉的演算(现代的编程语言理论的基础上),确定范围的机制,延续,懒惰的评价,不确定性的编程和其他主题如果时间允许。我们将使用方案为我们的“元语言”以精确,分析的方法相似,其中数学是用来描述在自然科学现象的方式探讨这些问题。我们伟大的优势数学,但是,我们可以直接执行他们的计算机上测试我们对语言的想法,在翻译的形式表达。

学院
相关学科

第一年的研究:跟腱,乌龟,和不可判定的奥秘

开放,FYS年

在这个过程中,我们将采取延长的旅程,通过侯世国的普利策奖获奖书, 哥德尔,埃舍尔,巴赫,这被称为“一本书的封面之间的整个人文教育。”在这本书的心脏关键的问题是:如何才能心中可能从单纯的事情发生?很少人会要求在大脑中单个神经元在像我们遇到的意识通常意义上的东西是“自觉”。但自我意识出现,不知何故,出神经元的点火和分子间相互作用的无数。如何在大脑单独无意义的物理事件,甚至广大它们的数字,会产生有意义的意识,自我意识?而且我们可以在一台机器重复这样一个过程?考虑到这些问题将带领我们去探索各种从数学和计算机科学的基础分子生物学,艺术,音乐和现代认知科学和神经科学的研究前沿的想法。一路上,我们会仔细审查哥德尔不完备性定理,数理逻辑和形式系统,运算的限制,以及对人工智能的未来前景。

学院
相关学科