然而,人工智能并不是一个新现象。事实上,早在 1943 年,McCulloch 和 Pitts 就开始通过模仿人脑功能开发学习算法,通过连接并排列成多层的人工神经元形成人工神经网络。当时,他们就已经对人工智能的实现有了愿景。然而,社区并没有充分认识到神经网络的潜力。因此,第一波人工智能浪潮并没有成功并消失了。1980 年左右,机器学习再次流行起来,那段时期出现了几个亮点。真正的突破和随之而来的新一波人工智能浪潮出现在 2010 年左右,深度神经网络得到了广泛的应用。今天,这种模型可能被认为是人工智能的“主力”,在本文中,我们将主要关注这种方法。深度神经网络的结构正是 McCulloch 和 Pitts 引入的结构,即无数连续的人工神经元层。如今,前几年的两个主要障碍也已消除;由于计算能力的大幅提升,训练数百层的深度神经网络是可行的,而且我们生活在数据时代,因此可以轻松获得大量的训练数据。
1.1.人工智能的兴起 然而,人工智能并不是一个新现象。事实上,早在 1943 年,McCulloch 和 Pitts 就开始通过模仿人脑功能开发学习算法方法,通过连接并排列成多层的人工神经元形成人工神经网络。那时,他们就已经对人工智能的实现有了愿景。然而,社区并没有完全认识到神经网络的潜力。因此,第一波人工智能没有成功并消失了。1980 年左右,机器学习再次流行起来,那段时期有几个亮点。真正的突破以及随之而来的新一波人工智能浪潮出现在 2010 年左右,深度神经网络得到了广泛的应用。今天,这种模型可能被认为是人工智能的“主力”,在本文中我们将主要关注这种方法。深度神经网络的结构正是 McCulloch 和 Pitts 引入的结构,即无数连续的人工神经元层。今天,前几年的两个主要障碍也已消除;由于计算能力的大幅提升,训练数百层的深度神经网络是可行的,而且我们生活在数据时代,因此可以轻松获得大量的训练数据。
人工智能 (AI) 是一个重要的技术领域,它正在快速发展,并改变着我们每天与计算机和系统的交互方式。在这一学科中,需要对数学有深入的理解,才能创建让计算机执行具有挑战性的认知任务的模型和算法。本文将探讨与人工智能中的数学应用相关的几个主题,并说明数学在人工智能中的相关性和用途。本文的第一部分将介绍机器学习的基础数学思想,例如线性代数、概率和统计。我们将展示如何将这些思想应用于数据分类、回归和聚类模型创建。本研究旨在展示数学在人工智能系统发展中发挥的重要作用。此外,它还将解决这个迷人主题面临的障碍和前景。那些希望在人工智能这个充满活力的领域从事研究或发明的人必须对其数学基础有扎实的理解。
经典物理学(如果不是我们自己的直觉概念)认为现实是“自始至终”客观确定的。但量子力学表明,量子层面的现实可能是客观或本体论上不确定的(而不仅仅是主观或认识论上不确定的)。由于我们似乎缺乏关于客观不确定性的“清晰而明确的想法”,因此我们需要任何可能的帮助,无论来自何处,以建立这些直觉。本文的目的是通过得出数学哲学中的抽象与量子力学(QM)中的叠加和客观不确定性概念之间的一些有趣且可能具有启发性的类比来寻求帮助。此外,提出了一种抽象(或范式)的数学模型,并用它来给出有限概率论中的一种新型“叠加事件”。抽象原理的一个著名例子是弗雷格的“方向原理”,斯图尔特·夏皮罗将其描述为:对某域中的任何直线 l 1 和 l 2 ,“当且仅当 l 1 平行于 l 2 时,l 1 的方向与 l 2 的方向相同。”[12,第 107 页] 抽象将等价转化为恒等。但有两种不同的方法可以将这种等价(即平行)转化为恒等。俗话说“勤奋的数学家”经常使用的一种版本被称为 1 号抽象,即等价类。如果 [ l ] 是直线 l 的平行等价类,则显然满足等价恒等原理:[ l 1 ] = [ l 2 ] i¤ l 1 ' l 2 (其中 ' 是平行的等价关系)。但是,我们也可以称之为第二种抽象,其中“l 的方向”是一种抽象,它捕捉平行线的共同点,并抽象出它们之间的不同点。本文的目的是:
流程 为了让学生更好地为大学和职业生涯做好准备,教育工作者利用公众意见以及他们的专业知识和经验来修订俄亥俄州的学习标准。2016 年春季,公众通过在线调查对标准给出了反馈。代表俄亥俄州各教育协会的咨询委员会成员审查了所有调查反馈,并确定了标准需要进行的更改。然后,他们将指令发送给教育工作者工作组,由他们提出对标准的实际修订。俄亥俄州教育部于 2016 年 7 月将修订版重新提交公众意见。咨询委员会再次审查了公众意见,并指示工作组进行进一步修订。完成工作后,该部门将修订版提交给参议院和众议院教育委员会以及州教育委员会。
第三部分:标准 ................................................................................................................................................................................................ 17 数学实践标准:幼儿园 - 高中 ................................................................................................................................ 21 数学实践标准:幼儿园 - 5 年级 ............................................................................................................................................ 24 介绍和内容标准 幼儿园 ............................................................................................................................................................................. 29 1 年级 ...................................................................................................................................................................................... 37 2 年级 ...................................................................................................................................................................................... 46 3 年级 ...................................................................................................................................................................................... 55 4 年级 ................................................................................................................................
在澳大利亚数学教师协会第二十届两年一次的会议论文集《让数学变得重要》中,有很多来自全国各地以及海外的人士的真知灼见,他们乐于迎接这一挑战——让数学的学习和教学成为一项重要的事业。在这些页面中,你会看到成功的案例,也会看到需要付出更多努力和想象力的迹象。你会读到,这项工作仍在继续,而且随着我们在道路上遇到新的挑战,它不太可能变得更容易。你还会读到,当建立起联系、实现真正的学习时,教师和学习者都会得到回报。编辑们感谢编辑委员会的支持和辛勤工作,使本论文集在短时间内达到如此高的标准。编辑委员会成员包括:Janette Bobis、Michael Cavanagh、Beth Southwell、Steve Thornton 和 Paul White。Merrilyn Goos 为我们提供了很大的帮助,她分享了她在 2003 年会议上的经验;以及 AAMT 办公室的 Ann Belperio。论文送交同行评审的评审小组成员非常多,我们在此向他们所有人表示感谢:
我/我们特此声明,项目报告中所呈现的作品(题为 ................................................)由我用自己的语言撰写,包含我自己或借用的想法。在借用其他来源的想法和文字的地方,已提供适当的参考和致谢(如适用)。据我所知,这项工作不是源自或类似于本文中提到和致谢的其他人创作的作品。