AI-Python自然科学领域机器学习与深度学习技术
最新AI-Python自然科学领域机器学习与深度学习技术高级培训班直播时间:2026年1月30日-2月3日
【五天教学、提供全部资料、代码及长期回放】
随着观测技术、数值模拟与计算基础设施的迅猛发展,地球系统科学、生态学、环境科学等自然科学领域正迈入“大数据+智能模型”驱动的新阶段。传统的统计建模方法虽具可解释性,却难以应对高维、非线性、多源异构的复杂自然系统;而以机器学习和深度学习为代表的AI技术,正为科学发现提供强大工具。更进一步,以大模型(Foundation Models) 为代表的新型人工智能范式——包括预训练-微调机制、跨模态表征、上下文学习与生成能力——正在重塑数据密集型科研的边界,为遥感反演、气候模拟、污染物溯源等任务带来前所未有的泛化与迁移潜力。本课程面向自然科学领域的研究生与科研工作者,旨在系统构建“机理认知 + 数据驱动 + 智能生成”三位一体的现代科研建模范式。课程不仅涵盖机器学习与深度学习的核心方法(如随机森林、XGBoost、CNN、LSTM、Transformer等),还特别强调其在真实科研场景中的严谨应用:从数据预处理、不确定性量化、可解释性分析,到时空建模。同时,课程前瞻性地探讨大模型如何与领域知识结合——例如通过微调通用视觉或时序大模型提升小样本预测能力,或利用生成模型(如GAN、扩散模型)进行高质量数据增强与情景模拟。本课程的独特优势在于:以科学问题为牵引,融合经典统计思想、现代AI算法与前沿大模型理念;注重模型的可解释性、物理一致性与不确定性表达;并通过大量环境、气象、水文等典型案例,打通从算法理解到科研落地的全链条。无论您是希望夯实建模基础,还是探索AI for Science的创新路径,本课程都将为您提供兼具深度、广度与前瞻性的学习平台。2.超级福利:赠送 1 个月 ChatGPT4o/4.5/o1 会员账号【此账号同时可以使用 DeepSeek、Claude、Grok 等模型,无需科学上网】网络直播+助学群辅助+导师面对面实践工作交流(报名后加入助学群、查阅会议流程)
1.建立导师助学交流群,长期进行答疑及经验分享,辅助学习及应用;
2.课程结束后不定期召开线上答疑交流,辅助学习巩固工作实践问题处理交流;
1、原理深入浅出的讲解;
2、技巧方法讲解,提供所有案例数据及代码;
3、与项目案例相结合讲解实现方法,对接实际工作应用 ;
4、跟学上机操作、独立完成案例操作练习、全程问题跟踪解析;
5、课程结束专属助学群辅助巩固学习及实际工作应用交流,不定期召开线上答疑;
参加培训的学员可以获得《人工智能技术应用》专业技术证书及学时证明,网上可查。此证书可作为学时证明、个人学习和知识更新、单位在职人员专业技能素质培养及单位人才聘用重要参考依据。证书查询网址:www.aishangyanxiu.com注:办理证书需提供电子版2寸照片及姓名、身份证号信息,开课前发给会务组人员发票类别:培训费、会议费、资料费、技术咨询费等,配有盖章文件等,用于参会人员报销使用
1.数据尺度分类:名义数据、有序数据、定距数据、比率数据2.多维数据结构:时间序列、纵向数据、空间场数据、面板数据以及内生/外生变量辨析4.异常值处理:基于统计的异常值处理,基于模型的异常值处理4.特征工程以及高级特征构造:熵、Hurst指数、滑动统计量案例:太湖总磷缺失值重建;城市PM₂.₅的多尺度特征提取案例:干旱预测的 CRPS 评估;水质模型的预测区间构建案例:海表温度 EOF 分析;污染物源贡献的 NMF(PMF) 反演4.Hilbert-Huang 变换(HHT)处理非平稳信号案例:空气污染驱动因子的频域识别;极端事件的小波突变检测2.广义线性模型(GLM):泊松、负二项、Gamma、零膨胀5.正则化:如果观测值太少怎么办?Lasso、Ridge、Elastic Net、LARS案例:水体参照状态的分位数界定;降雨驱动因子的 Lasso 筛选2.梯度提升树:XGBoost、LightGBM、CatBoost案例:干旱指数预测(XGBoost);土地利用遥感分类(RF)1.全局解释:变量重要性、部分依赖图(PDP)、SHAP2.局部解释:高级SHAP(Tree/Kernel/Conditional)、LIME案例:水质变化的 SHAP 归因;气象-污染交互作用评估3.卷积神经网络(CNN):LeNet → ResNet案例:水色遥感识别(CNN);土地覆盖精细制图(U-Net)1.RNN / LSTM / GRU:记忆机制对比3.Transformer 与 Swin Transformer案例:水位预测(LSTM vs. Transformer)3.ConvLSTM、PredRNN 等时空预测架构4.Transformer 在时空序列中的应用(如 TimeSformer)案例:区域降水场的 ConvLSTM 预测;河流网络水位的时空建模高涛:18330239209(微电)
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