UniMate AI

COMP9417

机器学习与数据挖掘

6 学分难度

课程定位 COMP9417 是 UNSW 计算机硕士专业在‘人工智能与算法研究’维度的绝对核心课。它解决了统治这个时代的最本质命题:如何让机器从经验(数据)中自动提取规律?如何通过数学优化实现预测?它是通往顶级大厂算法工程师、数据科学家、及 AI 研究员岗位的必经第一站。它将经典的统计学习理论、凸优化算法与现代 Python 实战深度整合,是培养‘具备底层推导能力的算法架构师’的必修课。 技术栈与学习内容 课程围绕‘学习范式与泛化理论’展开。核心技术栈包括:Python、NumPy、Scikit-learn 以及梯度下降优化器。学习内容涵盖:线性回归与感知机、回归分析进阶(Lasso/Ridge)、决策树与集成学习(Random Forest, AdaBoost, Gradient Boosting)、支持向量机 (SVM) 与核方法、以及最具算法美感的‘概率图形模型与聚类分析’。此外,课程引入了神经网络初步与强化学习基础。课程强调‘偏误-方差权衡 (Bias-Variance Trade-off) 与算法的收敛性证明’。 课程结构 10 周理论高强度输出与两个极具挑战的算法项目结合。评估体系完全对接 AI 工业界:包含针对代价函数梯度推导的期中机考、一个要求解决真实‘Kaggle 风格’竞赛挑战的项目(Major Project,涉及特征工程与模型集成)、以及一场强调数学证明、决策边界判定与对偶空间变换能力的期末综合大考。该课极其强调‘手推公式’的数理功底。 适合人群 计算机硕士、或打算转行机器学习的理工科生。必须具备扎实的线性代数、微积分与概率论基础。如果你想搞清楚‘为什么 SVM 能找到最大间隔’、或者渴望在未来的 AGI 浪潮中建立核心理论壁垒,这门课是你的神功。建议每周投入 25 小时以上进行算法复现。

Course decision

选课先看

先看考核重心、截止节奏和入门要求,再决定这门课是否适合你的学期安排。

考核总权重

100%

3 项考核

最高单项

50%

Final Professional Examination

期末考试

以官方 outline 为准

Hurdle

2 项

需要单独满足

Deadline map

考核时间线

按截止周排列作业节点;持续考核会保留在下方完整考核结构中。

Week 9

ML Competition Project

25%

独立为一个复杂的数据集设计并优化机器学习 Pipeline,含实验对比、交叉验证及特征选择报告。

Week 10

Algorithmic Skill Quiz

25%

限时现场手推线性回归或 SVM 的代价函数梯度,要求处理矩阵微分,容错率极低。

Week 11

Final Professional Examination

50%

全面考察算法证明(如 KKT 条件在 SVM 中的应用)、模型决策判定及泛化误差分析能力的深度笔试。

Syllabus

每周大纲

默认只展示每周独有的知识重点;节奏、考核、Tutorial 和避坑信息按需展开。

  1. 1

    机器学习导论与经验风险最小化

    监督学习 vs 非监督学习,损失函数选型,过拟合与欠拟合的数学定义。

  2. 2

    线性模型与梯度下降

    线性回归解析解,最小二乘法 (OLS) 推导,随机梯度下降 (SGD) 收敛性分析。

  3. 3

    分类算法核心:逻辑回归与 SVM

    极大似然估计 (MLE),Softmax 映射,支持向量机最大间隔证明,对偶问题构造。

  4. 4

    非线性模型:核方法与基函数

    Mercer 定理,RBF 核物理意义,利用核技巧实现高维空间线性可分。

  5. 5

    决策树与信息增益

    ID3, C4.5 与 CART,熵与基尼系数计算,剪枝策略对抗过拟合。

  6. 6

    灵活性周 (Flex Week)

    复习核函数代数变换,冲刺小组 Kaggle 建模竞赛,练习特征交叉优化。

  7. 7

    集成学习 (Ensemble Methods)

    Bagging vs Boosting 原理,AdaBoost 权重更新推导,随机森林在处理脏数据中的优势。

  8. 8

    概率图形模型与聚类

    EM 算法深度解析,混合高斯模型 (GMM),K-means 与层次聚类的几何本质。

  9. 9

    神经网络与深度学习初步

    多层感知机 (MLP),反向传播算法推导,非线性激活函数对决策边界的扭曲。

  10. 10

    计算学习理论与总结

    VC 维度,PAC 学习框架,全学期算法逻辑大闭环复盘;迎接 Final。

Assessment

考核结构

Algorithmic Skill Quiz

限时现场手推线性回归或 SVM 的代价函数梯度,要求处理矩阵微分,容错率极低。

25%

Week 10

ML Competition ProjectHurdle

独立为一个复杂的数据集设计并优化机器学习 Pipeline,含实验对比、交叉验证及特征选择报告。

25%

Week 9

Final Professional ExaminationHurdle

全面考察算法证明(如 KKT 条件在 SVM 中的应用)、模型决策判定及泛化误差分析能力的深度笔试。

50%

Week 11

From Seniors

学长留下的

基础信息谁都查得到,真正值钱的是过来人的经验。

学姐说

比你早一年的学长留下的真实经验 —— ChatGPT 给不了。

这门课还没有学长经验,你可以是第一个 —— 注册后在课内分享。

往年考点 / 踩坑

这门课暂无往年考点记录。

毕业生去向(整体)

下面是匠人学院毕业生整体去过的公司分布(来自脱敏校友证言)。这是全平台的总体去向,不代表选这门课的人一定去这些公司。

统计自 317 份脱敏校友证言

Deloitte

6 位校友

岗位:Graduate Program · Graduate Consulting · Platform Engineer · Web developer · Platform engineer

Zerologix

4 位校友

岗位:Frontend Dev · junior frontend developer · Front-end Developer · Full Stack Developer

Servian

4 位校友

岗位:Full-stack Developer · Data Engineer · Consultant

关于这块数据,我们说实话

雇主墙来自脱敏毕业生证言(testimonials)的整体分布,无法关联到具体学员或其所选课程;仅作为毕业生去向的总体社会证明展示。

我们没有"某位学长选了这门课、后来进了哪家公司"这种可查询的个人去向档案 —— 校友证言是脱敏的,无法关联到具体的人或他选过的课。所以这里只给整体分布,不给个人路径,不编。