覃京燕教授介紹
教育部長江學者獎勵計劃青年學者,教育部新世紀優秀人才;教育部工業設計教學指導委員會委員;科技部全國十大杰出青年設計師;首屆北京市青年教學名師。主持國家重大專項課題分項目、國家社會科學基金、國家自然科學基金,教育部、文化部等縱向科研項目20項;參與歐盟、中英合作科研、863、國家社科基金重大項目等6項,主持無人駕駛車、機器人、物聯網智能家居、數字文化遺產、數字奧運數字北京等橫向項目30余項。論文100篇,著作10部,獲得紅點獎、紅星獎等國內外設計獎項18項,發明專利及軟件著作等12項。文化部國家公共文化服務體系建設專家委員會委員,中國工業設計學會信息與交互設計專委會執行主任,北京綠色設計促進會創始會員,中國工業設計協會機器人設計分委會委員。中國計算機學會CCF, YOCSEF委員,美國ACM高級會員。國家社科基金、國家自科基金、國家科技支撐項目、教育部人文社科項目評委。國際SCI期刊Journal of Visual Language and Computing等雜志編委,《中國大百科全書》信息交互設計分支副主編。主要研究人工智能與創新設計、可持續設計、交互界面設計、數字文化遺產等。
課程鏈接:https://www.icourse163.org/course/USTB-1206874802
課程是響應國家戰略發展方向,開設的新工科、新文科和新設計本科生大類學科以及交叉學科的主干基礎課,是21世紀最具前沿和重要性的計算機科學與設計交叉學科必修課。本課程主要研究智能創新方法、設計規則以及綜合解決問題的能力,從哲學到技術、藝術與科學全方面涵蓋未來社會生存發展的重要學科基礎。
—— 課程團隊
課程概述
AlphaGo完勝李世石圍棋冠軍揮淚賽場、機器人小度秒殺最強大腦水哥、無人駕駛汽車新司機空中開掛輕松上路、智能醫療DNA修復治未病以求長生、區塊鏈虛擬幣AI空手套白狼、量化自我白日夢境斂聚海量社會資本、機器人索菲亞石頭剪子布放狠話統治地球、才高八斗微軟小冰既出詩集又開畫展、AI算法肖像畫佳士得拍賣同場碾壓畢加索畫作、智能教育使得人人都是愛因斯坦人人都是達芬奇、AI外骨骼系統修復殘疾重塑奧運冠軍英雄、DeepFake虛擬人秒變明星經典傳奇角色、生物智能材料智能服裝一衣一生伴隨人類成長千機變、AI重現保羅沃克速度與激情、殺人智能無人機機器人一擊斃命目標改寫軍事戰爭規則、AI還原5500萬年前的宇宙黑洞極大開拓人類宇宙視野、50年前阿波羅登月視頻栩栩如生、50年后美國再立“阿波羅腦計劃”開展腦認知科學與人工智能國家戰略藍圖,如此種種…….人工智能迅速從概念走向應用,各種應用不斷涌現,進入發展爆發期,在生產工具、生產力和生產關系各個方面產生顛覆式的創新。
2017年7月20日,國務院發布《新一代人工智能發展規劃》,充分顯示人工智能的戰略重要性!不懂人工智能的人,即為新一代的文盲,即將被社會潮流所冷落;不懂將人工智能與創新設計各個領域相結合的人,即將被時代所淘汰!人工智能與創新設計的人才需求缺口每年以百萬級擴大,科技發展與國家發展的雙重需求下,人工智能與創新設計人才,在奇點來臨之際,敢為天下先,用創新設計之橋跨越達爾文之海,制定未來國家創新體系發展方向,解放人工智能與創新設計的巨大生產力,《人工智能與創新設計》課程,即是在此背景下,應時而需,順勢而為,將人工智能取之于民,又用之于民,為社會大眾創造福祉!
《人工智能與創新設計》是 響應國家戰略發展方向,開設的 新工科、新文科和新設計本科生大類學科以及交叉學科的主干基礎課,是新工科、新文科和新設計類后續課程以及完成課程設計和畢業設計的必要基礎。本課程主要研究人工智能與創新設計方法、設計規則以及采用人工智能進行元設計,并進行綜合創新及解決問題的理論和方法,為培養學生的智能設計技能和藝術與科學的交叉創新的想象能力,打下必要的基礎。
《人工智能與創新設計》的重點放在“元設計”上。人工智能(主要是視覺計算的CNN、RNN、GAN、CAN等算法)的算法應用及其在設計方法的創新是本課程的基礎。培養智能設計思維能力、元設計能力,培養智能產品設計和視覺計算思維設計能力是本課程的基本任務。在本課程的教學中,既要保持前沿科技帶給創新設計方法的高階性,還需要形成AI算法技術帶給創新設計的系統性影響和邏輯性建構,又要注意人工智能與創新設計的結合;既要注意多種人工智能算法技術對創新設計流程的影響,了解并掌握各種人工智能技術及應用場景,以及本質原理對培養創新思維能力所起的作用,又要注意分析創新設計本質,應用人工智能進行跨平臺與跨媒體的人工智能應用開發結合。既培養學生的人類智能創新設計能力,又培養學生的人工智能的設計造型能力 。
本課程分為三大部分:
第一部分了解人工智能與創新設計是什么?人工智能能夠做哪些創新設計?
第二部分掌握人工智能如何做創新設計?創新設計的算法有哪些?
第三部分洞察人工智能為何需要創新設計?人工智能和創新設計結合的方法論是什么?
授課目標
掌握人工智能技術的創新應用場景、人工智能的創新思維、智能創新設計方法、智能設計原則及設計步驟,人工智能的技術應用于創新設計的發展前景。掌握人工智能的發展脈絡,并結合CNN、GAN、CAN等人工智能算法,規劃構想人工智能的創新設計各種應用,了解創新設計中的視覺、聽覺、多種感知多模態的人工智能技術,掌握人工智能在各個領域的創新設計方法及設計實踐應用,包括應用圖形圖像識別技術進行創新設計,無人駕駛車及機器人等智能體的智能設計,智能產品的設計,智能環境的創新設計,智能設計的方法等。為學生對創新設計和人工智能的本質理解提供設計基礎。
課程大綱
01、人工智能與創新設計應用
理解人工智能在AI藝術、數字文化遺產、智能服裝設計、智能可穿戴設備設計、無人駕駛車智能設計、機器人智能設計、智慧城市、無人超市、智能樓宇、智能空間設計、智能安防救災、AI虛擬現實等人工智能全面賦能的領域,智能設計的方法及應用。
課時
1.1、AI藝術之AI繪畫
1.2、AI藝術
1.3、AI賦能文化遺產
1.4、AI智能服裝設計
1.5、AI智能可穿戴設備設計
1.6、AI無人駕駛車定義
1.7、AI無人駕駛車創新思維
1.8、AI無人駕駛車智能設計
1.9、AI機器人智能設計
1.10、AI家庭服務型機器人設計
1.11、AI工業機器人設計
1.12、AI智慧城市設計
1.13、AI智能空間設計
1.14、AI智能安防救災
1.15、AI虛擬現實概述
1.16、AI虛擬現實應用
1.17、AI++全面賦能
02、人工智能基礎
了解十大AI里程碑,十大機器學習算法,自然語言處理、專家系統、知識圖譜等內容,理解機器學習的四大基礎,包括LSTM、元學習、注意力機制和強化學習,掌握人工智能在視覺應用方面的主要算法,包括CAN、GAN、CNN、GNN、POPDF等算法。
課時
2.1、AI基礎
2.2、AI發展簡史
2.3、AI算法
2.4、AI算法深度學習
2.5、AI算法CAN
2.6、AI算法GAN
2.7、AI算法CNN
2.8、AI算法GNN
2.9、AI算法POPDF
03、AI智能設計規則
理解AI智能設計的具體設計規則,包括量子創新思維、元設計規律、審美意識以及AI智能設計倫理,掌握信息十一個維度的智能設計方法及內容,掌握AI智能設計的可持續目標,深入掌握AI智能設計基礎。
課時
3.1、AI設計十大問題
3.2、AI設計倫理
3.3、AI設計基礎概括
3.4、AI設計基礎案例分析
3.5、AI審美意識創新本質
3.6、AI審美意識觀念
3.7、AI信息維度概況
3.8、AI信息維度智能產品設計
3.9、AI信息維度設計規則
04、AI智能設計方法
理解AI智能設計思維,從量子創新思維層面,通過智能設計達到可持續發展,掌握可持續設計和元設計方法,運用量子創新思維進行智能設計。
課時
第四章 AI智能設計方法
4.1、AI可持續設計意義
4.2、AI可持續設計規則
4.3、AI元設計方法概述
4.4、AI元設計方法應用
4.5、AI元設計創新思維
4.6、AI元設計創新方法
4.7、AI元設計創新步驟
4.8、量子思維與AI創新設計概述
4.9、量子思維創新規律
4.10、量子創新設計本質
證書要求
通過本課程的學習,使學生在知識和技能上達到如下教學目標及能力:
1) 了解人工智能在創新設計中的應用,了解人工智能技術的基本原理,并能夠對人工智能的認知計算及社會計算,以及創新思維有綜合分析及整合創新能力等;(對應AI技術基礎知識)
2) 熟練掌握開源AI的開發應用,并能夠針對技術設想技術的創造性應用場景;(對應使用AI現代工具)
3) 達到具備AI智能設計的能力,能夠應用AI技術進行綜合設計與應用實踐的能力。(對應創新設計解決問題)
具體要求如下:
1)完成45次課程的學習;
2)完成課程布置的討論思考題;
3)提供本課程的學習報告一份。
參考資料
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課程鏈接:https://www.icourse163.org/course/USTB-1206874802