课程教学大纲 自动化学院分册 (2024 年)
目 录 《多源信息融合技术》课程教学大纲.1 《非线性控制理论》课程教学大纲.5 《高动态导航技术》课程教学大纲.10 《机器人动力学与仿生控制》课程教学大纲.14 《机器视觉》课程教学大纲.18 《机器学习与数据挖掘》课程教学大纲.23 《模式识别》课程教学大纲.27 《强化学习与博弈》课程教学大纲.31 《神经网络与深度学习》课程教学大纲.35 《数字图像处理》课程教学大纲.39 《先进驱动控制技术》课程教学大纲.43 《现代传感技术及应用》课程教学大纲.47 《现代电力电子学》课程教学大纲.51 《现代信号处理》课程教学大纲.55 《线性系统理论》课程教学大纲.59 《云控制技术》课程教学大纲.64 《运动体制导与控制》课程教学大纲.69 《智能计算课》程教学大纲.73 《智能控制》课程教学大纲.77 《智能滤波方法及其应用》课程教学大纲.83 《智能硬件与并行计算》课程教学大纲.86 《智能自主系统》课程教学大纲.93 《专业英语》课程教学大纲.97 《最优化与鲁棒控制》课程教学大纲.101
1 《多源信息融合技术》课程教学大纲 课程名称 多源信息融合技术 课程编码 CTRL504 英文名称 Multi-Source Information Fusion Technology 考核方式 考试 □考查 课程性质 □公共必修课 专业必修课 □公共选修课 专业选修课 □补修课 □其他_ 学分 2 总学时 32 课程特点 □本研一体化课程 □特色课程 □学科交叉融合课程 □全英文授课课程 □双语授课课程 □案例课程 □校企联合课程 □其他_ 实验学时 0 先修课程(已具 备知识能力) 线性代数,概率论与数理统计,数值分析,数字信号处理 适用学科/专业 学位类别(领域) 控制科学与工程一级学科,电子信息(控制工程),电子信息(人工智能) 一、课程教学目标 (说明:根据培养目标,紧密结合本课程特性与内涵,概括性的确定出学习者学习该课 程后,在知识、科研实践能力和创新能力等方面应达到的目标与要求。) 多源信息融合是现代多学科交叉融合复杂系统中涉及信号和信息处理的共性关键技术, 广泛应用于军事和民用诸多领域。通过本课程学习,学生能够了解多源信息融合的基本概念、 功能模型、系统结构和学科发展前沿,掌握估计理论、不确定性推理理论等多源信息融合理 论,学会检测融合、估计融合、识别融合、图像融合等多源信息融合方法,理解目标跟踪、 数据关联、态势评估与威胁估计、性能评估及传感器管理等多源信息融合技术应用的基本原 理,提升知识创新和技术创新能力
2 二、课程教学内容提要与基本要求 理论部分 序号 教学内容提要 基本要求 学时 1 概述 1. 多源信息融合的一般概念 2. 多源信息融合的模型和系统结构 3. 多源信息融合研究现状与发展 4. 多源信息融合的应用 熟悉多源信息融合的发展过程、现状与 趋势,了解多源信息融合的应用,掌握 多源信息融合的基本原理和定义。 4 2 估计理论 1. 估计准则 2. 最优贝叶斯滤波 3. 线性动态系统状态滤波 4. 非线性动态系统状态滤波 5. 混合系统多模型估计 6. 期望最大化方法 熟悉最小二乘估计、最小方差估计、极 大似然估计和极大后验估计准则,理解 动态系统状态滤波原理,掌握卡尔曼滤 波器的设计方法。 6 3 不确定性推理理论 1. 主观贝叶斯方法 2. D-S 证据推理 3. DSmT 4. 主观贝叶斯方法、D-S 证据推理、 DSmT 的比较 5. 模糊集合理论 6. 可能性理论 熟悉主观贝叶斯方法、D-S 证据推理、 DSmT 三种不确定性推理理论方法的特 点,掌握主观贝叶斯方法在信息融合中 的应用,了解模糊集合理论、可能性理 论。 6 4 多源信息融合方法 1. 检测融合 2. 估计融合 3. 识别融合 4. 图像融合 熟悉各种检测融合、估计融合、识别融 合准则,了解分布式融合、集中融合系 统结构,掌握分布式融合策略。了解图 像融合的基本概念和特点,理解图像配 准,掌握典型图像融合算法。 8 5 多源信息融合典型应用 1. 时间与空间对准 2. 目标跟踪 3. 数据关联 4. 态势评估与威胁估计 熟悉目标跟踪、数据关联、态势评估与 威胁分析、传感器管理的基本概念,理 解各种多源信息融合典型应用的基本原 理。 8
3 5. 信息融合中的性能评估 6. 传感器管理 三、教学方法 以“授课+研讨”方式为主要教学方法,通过讲解基础内容、研读前沿论文、研讨技术 问题,结合算法编程仿真,切实提高学生的科研能力。 四、课程思政内容 (说明:课程思政建设内容要围绕坚定学生理想信念,以爱党、爱国、爱社会主义、爱 人民、爱集体为主线,从政治认同、家国情怀、文化素养、法治意识、道德修养等方面入手 优化课程思政设计,系统开展中国特色社会主义和中国梦、社会主义核心价值观、法治意识、 中华优秀传统文化等内容教育。) 1. 从多源信息融合发展历程,阐述多源信息融合技术在军事领域的重要性,分析国内 与国外的相关研究的差距,激发学生的使命感、急迫感,激发学习本课程的热情。 2. 紧密关注多源信息融合发展前沿,重视专业教学与创新创业教育的融合。注重课程 教学与时俱进,及时更新教学内容,让学生紧跟时代的步伐,调动学生学习的主动 性。 3. 注重用科学的方法、视角、思想,客观地探索研究世界本质与规律,在项目任务分 析、设计、优化阶段,要求学生开展“资料查询综述、知识方法探索、技术方案论 证、实践资源挖掘”等有助于科学方法养成的实践活动。 4. 在研讨分析思考中培养批判性思维,引导学生“勤于思考,多提问题、自主研究” 的习惯;在教学中倡导“参与问题讨论分析、思维方式创新意识、问题发现分析研 究、故障发现分析排查、相互交流合作精神”。 5. 在多源信息融合案例研讨中进行工程伦理教育,通过设计具有“应用背景工程性、 知识应用综合性、技术方法多样性、实践过程探索性、项目实现挑战性”的任务, 培养学生从“科学要素、技术要素、经济要素、管理要素、社会要素、文化要素、 制度要素、环境要素”等多视角去观察思考、优化选择。 6. 在作业考核中落实工匠精神,培养社会主义核心价值观、民族精神、时代精神,将 爱国、诚信、敬业体现在学习过程中的精雕细琢、精益求精。提倡追求工作效率及 尽善尽美,树立正确学习观,激发钻研精神,形成正确价值观、劳动观、职业精神。 五、教学目标达成与评价方式 (说明:本课程支撑的知识获得、科研实践能力提升、创新能力提升等方面的教学目标达成 与评价方式)