UniMate AI

COMP9418

统计机器学习高级课题

6 学分难度 超难

课程定位 COMP9418 是 UNSW 计算机硕士专业在‘概率推理与图形模型’维度的顶尖算法课。它解决了机器学习中最本质的‘不确定性’问题:除了预测,我们如何进行因果推断?如何在高维变量间建立概率依赖?它是通往顶级 AI 实验室、资深数据科学家、及自动驾驶决策系统架构师岗位的‘大神级’通行证。它将经典的贝叶斯网络、马尔可夫随机场与现代的变分推理深度整合,是培养‘具备概率架构能力的机器学习专家’的必修课。 技术栈与学习内容 课程围绕‘概率图形模型 (PGM)’展开。核心技术栈包括:Python、NumPy、以及 PGM 建模库(如 pgmpy)。学习内容涵盖:贝叶斯网络 (Bayesian Networks) 的图结构、马尔可夫属性与条件独立性判定 (d-separation)、最为核心的‘精确推理算法(变量消除法、连接树算法)’、以及近似推理(采样法、变分推理)。进阶模块涵盖:参数学习与结构学习、EM 算法在复杂 PGM 中的应用、以及因果推断初步。课程强调‘概率分布在大规模图形中的紧凑表示与计算优化’。 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 研究标准:包含针对变量消除时序手算的期中 Quiz、一个要求实现复杂‘知识追踪或疾病诊断’PGM 系统的大型项目(Major Project)、以及一场强调概率恒等式证明、图结构转换与近似推理收敛性判定的期末综合大考。该课极其强调‘逻辑链条的数学严密性’。 适合人群 计算机硕士、或打算从事机器学习底层研究的理工科生。必须具备极其扎实的 COMP9417 (机器学习) 和概率论基础。如果你想搞清楚‘如何让机器进行逻辑与概率的联合推断’、或者渴望在未来的因果 AI 领域建立核心壁垒,这门课是你的神功。建议每周投入 25 小时以上进行公式推演与模型实验。

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

Probabilistic Reasoning Project

25%

独立为一个真实的复杂系统(如学生知识建模或金融风控图)构建并优化 PGM 模型,含推理性能对比分析。

Week 10

Algorithmic Logic Quiz

25%

限时现场手推变量消除全过程并计算特定状态下的条件概率,强调计算逻辑严密性。

Week 11

Final Professional Examination

50%

全面考察 d-separation 证明、团树算法推演及变分推理判定能力的顶级难度笔试。

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

    概率图形模型 (PGM) 导论

    图形模型的重要性,有向图 vs 无向图,联合分布的分解与紧凑性表示。

  2. 2

    贝叶斯网络语义与独立性

    I-map 概念,d-separation 准则判定,处理多维变量间的关联消除。

  3. 3

    精确推理 (1):变量消除法 (VE)

    消除顺序优化,因式分解操作,计算边缘概率的代数复杂度分析。

  4. 4

    精确推理 (2):连接树算法

    消息传递机制,团树 (Clique Trees) 构造,处理全局一致性的概率扩散流程。

  5. 5

    马尔可夫随机场与因子图

    势函数定义,吉布斯分布,Hammersley-Clifford 定理证明图与分布的对等性。

  6. 6

    灵活性周 (Flex Week)

    复习 VE 计算步长,冲刺大型医疗诊断 PGM 系统 Assignment,练习采样算法配置。

  7. 7

    近似推理:蒙特卡洛采样

    吉布斯采样 (Gibbs Sampling),重要性采样,解决高维空间下的概率积分难题。

  8. 8

    近似推理:变分推理 (VI)

    平均场近似,KL 散度最小化,变分下界 (ELBO) 推导,在大规模 PGM 中的应用。

  9. 9

    PGM 参数与结构学习

    极大似然估计 (MLE),贝叶斯估计,评分函数与图搜索算法(如 PC 算法)。

  10. 10

    因果推断与全课总结

    干预 (Intervention) 概念,do-calculus 初步;全学期 PGM 逻辑大闭环复盘;迎接 Final。

Assessment

考核结构

Algorithmic Logic Quiz

限时现场手推变量消除全过程并计算特定状态下的条件概率,强调计算逻辑严密性。

25%

Week 10

Probabilistic Reasoning ProjectHurdle

独立为一个真实的复杂系统(如学生知识建模或金融风控图)构建并优化 PGM 模型,含推理性能对比分析。

25%

Week 9

Final Professional ExaminationHurdle

全面考察 d-separation 证明、团树算法推演及变分推理判定能力的顶级难度笔试。

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。