使用说明
一、阅读顺序与先修知识
本书中的”数学分析 AI、AII”是课程名称中的分段记号;正文出现的”人工智能”指应用领域。初次学习宜先完成极限、连续和一元微积分,再进入级数、多元分析及算法解释。已修完数学分析基础的学生,可从第13章的问题出发,按交叉引用回查所用定理。
| 学习阶段 | 阅读范围 | 应形成的学习结果 |
|---|---|---|
| 基础语言 | 第1—3章 | 用量词叙述极限;核查定义域、边界及连续性 |
| 一元分析 | 第4—6章 | 完成求导、误差估计与积分计算,并说明条件 |
| 极限过程 | 第7—9章 | 判断级数与函数列收敛;辨析多元极限路径 |
| 多元分析 | 第10—12章 | 正确求微分、判断极值、处理重积分与含参积分 |
| 融合专题 | 第13—15章 | 从目标函数推导更新规则,并诊断失败情形 |
本书不为数学分析原课程额外规定统一学时。融合部分可按原课程进度分散选用。第7—12章中的进一步理论可结合已修课程安排;含概率解释的选读内容应在学习相应概率基础之后使用。线性代数符号的必要含义集中列于附录16。
二、每节的学习方法
阅读一个定义时,先标明对象、范围和量词顺序,再构造一个满足定义的例子与一个不满足定义的例子。阅读定理时,分别记录假设、结论与证明中使用每个假设的位置。学习例题时,应先独立选择方法,再比较推导;只抄最终结果不能检验概念是否掌握。
章末习题中的基础题用于检查概念和计算,推理题用于训练条件分析和证明,拓展题用于将已有知识迁移到新情形。选题解答适合在独立作答后核对。未附完整解答的题目,可通过特例、量纲、边界和反例检查推理;这些检查用于发现错误,完整结论仍须由证明支持。
数值计算宜按”提出预期—固定条件—改变单一参数—保留输出—解释差异”的顺序进行。有限次迭代的停止、图形上的接近和若干数值相等,分别属于程序判据、视觉现象和有限精度记录,不能直接替代极限、最优性或恒等式。
三、课程门户与视频资源
点击”课程门户首页”进入本课程线上入口。移动端可使用课程平台的浏览器或客户端打开。具体资源的可见范围与登录要求以课程平台设置为准。
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| 视频资源原名 | 放置位置 | 观看时的数学问题 |
|---|---|---|
| 数列与极限 | 第2章 | “最终接近”的量词顺序及有限停止的边界 |
| 中值定理与泰勒公式 | 第5章 | 近似阶数、余项和邻域大小的关系 |
| 多元微分与梯度 | 第10章 | 方向导数、梯度与复合变化的区别 |
| 极值、凸性与Hessian | 第11章 | 驻点、曲率与极小值之间的条件关系 |
四、教材与配套案例库的分工
本书用于系统学习数学知识、阅读证明、练习计算和理解算法。配套《教学案例库(含虚拟仿真实验案例)》及核心案例指导书、虚拟仿真指导书用于组织完整实践,提供参数设置、数据导入、操作步骤及结果保存。教材中的短程序或手算表格服务于某个局部结论,不替代完整实验。
V1连续性与扰动、V2 Taylor与差分、V3线性预测训练可在相应数学内容学习后使用;V4自动微分、V5管网代理模型调参属于教师演示或选做资源。完整实验的软硬件要求以配套指导书为准。本书正文的数学推导不要求GPU。教材与案例库的具体对应关系见附录19。
五、作业中的计算工具和人工智能
计算器、符号系统和生成式人工智能可用于辅助检查、发现反例和解释代码。作业中仍须独立写出定义、定理条件、关键推导和结论范围。引用工具生成的证明时,应逐行检查;发现缺少假设、改变对象或把数值现象写成一般结论的步骤,应予更正。
采用”可用—需核—须述—可追”规则:说明所用工具和用途,核查公式、数据、代码与文献,标明对结果的实质修改,保留复现所需的版本、参数和输出。没有使用相关工具时不必增加无关说明。对含个人信息或未经授权的数据,不应上传到外部系统;课程练习优先使用书中确定性数据及配套教学数据。
六、记录与反馈
一次学习记录至少能回答三个问题:使用了什么数学条件,得到的结论是什么,条件失效时可能出现什么反例。实验记录还应包含参数、输出、失败设置与修订依据。课程评价的具体比例以任课教师公布的教学安排为准,本书所列自评标准用于学习诊断。