鲲鹏计划—江苏优秀大学生暑期境外学习奖学金项目

近年来，人工智能（AI）和机器学习（ML）领域的发展取得了令人瞩目的突破。得益于数据可得性、计算能力的指数级提升以及算法的不断创新，AI 已成为推动全球技术变革的重要驱动力，渗透到金融科技、医疗健康、自动驾驶、材料科学和机器人自动化等众多领域。特别是在深度强化学习和机器人自动化方向，新型算法和智能控制技术正在改变着制造业、农业、物流和家居自动化的未来。当前，从 ChatGPT 等生成式 AI 到波士顿动力（Boston Dynamics）的智能机器人，AI 的实际应用正以前所未有的速度进入人们的日常生活。

剑桥大学基于深度强化学习的机器人自动化+项目，由剑桥大学工程系机器学习领域的教授学者担任项目导师，深入浅出地探索机器学习的基本概念与方法，帮助学生掌握支撑现代 AI 技术的数学原理。尽管这些原理历史悠久，但其重要性和应用性在今天依然是理解复杂算法的关键。同时教授将引导学生研究深度强化学习中的概率模型和近似推断方法，包括高斯过程、贝叶斯神经网络和贝叶斯优化。这些方法在解决不确定性、优化复杂系统方面发挥重要作用，广泛应用于自动驾驶和机器人路径规划等领域。通过小组项目设计和互动工作坊，学生将学以致用，探索深度强化学习与机器人自动化在真实世界中的潜力。从黑盒函数优化到自动化设备智能决策，课程为学生的未来科研和产业工作提供了前沿的实践经验，培养学生成为具备创新能力、跨学科思维和全球事业的优秀科技人才。

本项目学生将在创立于1473年的圣凯瑟琳学院（ St Catharine's College，Cambridge） 中学习生活，圣凯瑟琳学院以其悠久的历史和卓越的成就享誉剑桥，圣凯瑟琳学院的杰出校友，如伊恩·⻨克莱 恩爵士、英国喜剧演员理查德·阿约阿德以及剧作家詹姆斯·雪莉，生动诠释了学院在英国文学与艺术领域的深远影响。 在这里，学生可以漫步于精美的庭院花园，并参与承载学院历史的传统活动。深度融入这所既有辉煌传统又充满活力的学术社区。

从授课单位看，剑桥大学工程系是全球顶尖的工程教育与研究机构，拥有多学科综合优势和卓越的学术传统。作为剑桥大学规模最大的系所，其广泛的研究领域涵盖了从机器学习与人工智能到机器人和自动化系统的多个前沿方向。本项目学生将有机会了解人工智能实验室（ELLIS）的前沿项目。

从学习内容看，课程涵盖机器学习和深度强化学习的核心理论与实际应用，包括概率模型、贝叶斯优化、高斯过程和机器人自动化等核心内容。通过系统学习，学生将掌握从基础到高级的机器学习算法，探索其在自动驾驶、机器人控制、优化算法等领域的应用，将所学知识应用于解决现实问题，为学术研究或产业实践奠定坚实基础。

从教师组成看，项目由剑桥大学资深教授亲自主导授课。教师团队还包括剑桥客座讲师及研究助教，学生不仅能从顶尖教授的课程中学习，还能与助教进行小组讨论和课题辅导，获得全方位支持。

从授课方式看，课程融合了学术讲座、专题研讨、小组工作坊和实验室参访（AI研究中心）等多种形式，帮助学生掌握机器学习和人工智能的核心理论，并通过实际项目锻炼解决复杂问题的能力，培养学生的理论理解、实践应用、团队协作、批判性思维、跨学科实践及创新能力。

从生活体验看，学生将沉浸在剑桥大学的百年厚重底蕴中，在剑桥大学学院中学习生活，感受学院的温暖与包容。与此同时，由剑桥学子陪同体验康河撑船、高桌晚宴、剑桥寻宝等活动，徜徉康河柔波，探寻巨匠先贤的历史足迹，感受英国生活的丰富多彩。

在数据可得性提升、计算能力增强以及传感器和算法进步的推动下，人工智能（AI）正迅速渗透到各个技术领域。其影响覆盖金融科技、材料科学、医疗保健、深度学习、全球政策以及区块链等行业。本课程通过介绍性的方式引导学生了解AI，重点关注其实际应用。从基础的机器学习原理入手，课程逐步深入，通过多个现实案例展示这些方法的潜力及其现有的局限性。学生将通过最终的课程项目来深入探讨相关概念。

模块一：机器学习

     1.机器学习概论

     2.线性模型与共轭性

     3.回归分析与感知机算法（Perceptron）

     4.非参数方法与随机过程

     5.序列决策

模块二：深度强化学习及机器人自动化

     1.近似推断：

 拉普拉斯近似；

 变分推断；

 马尔可夫链蒙特卡罗方法

 2.高级高斯过程方法：

 基于诱导点的可扩展高斯过程；

 利用变分推断的可扩展高斯过程

      3.贝叶斯神经网络：

神经网络中的线性化拉普拉斯近似基础；

   拉普拉斯近似的可扩展性及其实际应用

     4.贝叶斯优化：

 贝叶斯优化简介；

 贝叶斯优化的实际应用

备注：上述课程大纲的主题和内容为初步规划，具体的课程结构和细节将由各授课教师根据教学需求进行最终确定。

问：在外学习期间用餐怎么解决？

答：课程学习期间三餐自理、社会实践考察期间午餐统一安排其余自理。

问：学习期间从住地到学校的交通如何解决？

答：步行。

问：在外期间如何通讯，如何与国内联系？

答：我们建议开通国际/港澳台地区漫游，以便紧急情况下联系。国际漫游资费请大家咨询移动运营商。学校的教室、宿舍或其他室内空间一般都有WIFI覆盖，所以最方便的联系方式是通过QQ、微信等即时聊天工具，也不会产生额外的通讯费用。此外，请确保携带的手机在英国地区可以正常使用。

问：携带多少钱合适？

答：依个人情况而定。我们建议采用携带“信用卡+现金”的组合。除去个人消费，携带用于日常生活开销的现金，1000英镑以内即可。英镑可到银行兑换，兑换较多英镑可能需要提前预约；同时，请兑换部分小面额英镑，以方便在外现金消费。开通的信用卡请确保支持外币消费，一般为VISA或MASTER卡。

问：团员在境外生病了怎么办？

答：首先，我们建议团员随身携带常用药品，如感冒药、止泻药、创可贴等，以备不时之需。对已经治愈的宿疾，也要带上对症药，以备不时之需。第二，如遇较为严重病情，领队教师会陪同团员到当地医院就诊，并按照医嘱对团员后续活动做出适当安排。就医所产生的费用回程后由保险公司按规定赔付。第三，我们为每个团员都购买了人身意外保险，团员安全返回境内后将协助向保险公司理赔。

该保险为江苏高校学生境外学习政府奖学金项目统一配置的保险，团员一旦出险将在此保险适用范围内处理。若各位同学有额外的个性化保险要求，可自主自行购买其他保险。

问：是否有课程证书？

答：完成学习，考核合格，将会获得剑桥大学项目结业证书和BAC认证成绩报告。

项目期间将组织学生进行英国社会实践考察，深入了解英国。