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Bioe 485机器学习和成像的计算数学一学期，四个学时的课程在Grainger Engine College
该课程将涵盖实施计算成像和机器学习解决方案所需的基本数学和计算方法。课程将介绍：•与线性代数，向量空间和矩阵分解相关的基本对象和工具； •代表计算成像和机器学习的核心组成部分的数值优化方法。将首先引入向量计算中的基本概念和工具，包括矢量值功能和矩阵的梯度，以及反向传播和自动分化。然后，将涵盖基于优化的计算成像和机器学习问题的公式。之后，将详细介绍数值优化技术，重点是基于一阶确定性和基于随机梯度的方法。 •概率理论中的基本概念以及诸如贝叶斯推论，近似推断以及随机抽样方法等统计推断中的基本技术； •在计算成像和机器学习中的应用，包括分类，回归，降低性降低和密度估计。学生学习目标（SLO）
正在进行的工作：伊利诺伊大学格兰杰工程学院的空间可视化评估和培训
bswoodrd@illinois.edu 摘要 空间可视化技能是预测 STEM 大学专业和 STEM 职业成功的关键因素。这些技能可以通过培训来提高，以减少大学年龄学生在这些技能方面众所周知的性别差异。这项正在进行的工作描述了对一所大型公立大学工程学院学生的空间技能数据的初步分析。被录取的新生接受了使用心理旋转进行空间可视化的标准测试。被确定为与同龄人相比空间技能较弱的学生被建议参加半学期的可视化培训课程。可视化评估中的性别趋势与过去数据相符，并在数据中呈现了额外的种族和民族趋势。不属于代表性不足的少数群体的男学生通常在评估中表现最好。空间可视化培训课程的有效性通过再次给予这些学生与所有学生最初接受的相同的评估来确定。总体而言，该课程为学生提供了空间可视化技能的显著提升，与过去类似课程的结果一致。本课程完全在线提供，无需使用标准的铅笔和纸素描。经过仔细调查数据，男学生的进步比女学生更大。需要进一步研究以确定这些结果是否代表典型趋势，以及如何修改培训以让所有学生获得更公平的结果。简介数十年的研究一直表明，空间技能是未来在 STEM 课程和 STEM 职业中取得成功的最强预测因素之一，与数学和语言能力无关。Wai 等人。[1] 和 Shea 等人。[2] 回顾了数千名参与者的大量纵向研究，得出结论，空间技能对于发展 STEM 专业知识至关重要。此外，有充分的证据表明，女学生的可视化技能，尤其是心理旋转技能，落后于男学生 [3]，[4]。幸运的是，研究还表明，可视化技能是可塑的，个人可能需要不同的方法来练习和提高他们的技能。Uttal 等人回顾了空间技能培训的研究，得出结论，空间技能培训可以提高 STEM 领域的参与度 [5]。在大学阶段，Sorby 表明，通过涉及解决可视化问题的不同形式的练习的培训来提高可视化技能，可以减少 STEM 教育中的性别差异 [6]。Sorby 和 Baartmans [7] 描述了他们针对大学水平学生的可视化培训的具体内容。伊利诺伊大学的研究团队开发了一个在线培训平台，包括素描练习和多项选择题，以提高可视化技能。该培训平台应用于一年级选修课的学生。2020 年秋季学期，59 名学生完成了该课程。该课程的主要内容包括虚拟同步课堂练习、与可视化技能相关的写作反思以及使用培训平台的每周练习。代表 11 个工程专业的学生注册了该课程。这些学生是根据普渡大学空间可视化测试：旋转可视化 (PSVT:R) 的结果来指导课程的，
能源技术及其对环境环境/能源631的影响 - 周二和星期四，10:15至11:30 Grainger Hall 1112（现场AUD
能源技术及其对环境环境/能源的影响631-周二和周四，星期二和星期四，10:15至11:30 Grainger Hall 1112（田间礼堂）教练Timothy Johnson副院长蒂莫西·约翰逊（Timothy Johnson）专业节目专业计划主席，能源与环境环境计划的能源实践和环境timothy.l.johnson@duke.educe.educe.educe.l.l.l.l.l. oper of Encorlion Mem计划教授919-681-9339 | Grainger Hall 3113办公时间：星期一9:00至10:00 AM，星期四3:00至4:00 PM教学助理Akshay Krishnan（EE Mem 2021）| akshay.krishnan@duke.edu办公时间：星期二2:00至4:00 pm Rajat Pungaliya（EE Mem 2021）| rajatprashant.pungaliya@duke.edu办公室时间：周五8:00至10:00 AM课程描述和学习目标在一个世纪的发展发展之后，全球能源系统正在进入前所未有的变化时期。新技术和资源，新市场和商业模式以及新的政策驱动因素和监管挑战正在出现 - 关注气候以及对温室气体排放的大量减少的需求，从而增加了过渡的势头。了解这种过渡及其减轻能源供应和使用产生的负面环境和社会影响的能力需要了解当前能源系统的发展方式，其运作方式以及如何继续提供我们的生活质量取决于我们的能源服务。对能源技术和科学的熟悉是这种理解的核心。仅技术变化并不能解决我们的环境问题，而是了解推动当前和新兴能源技术的设计，性能和成本的因素的知识，这对于对可能可行的事情进行的任何评估都至关重要。