计算机科学（人工智能），工业实习年 BSc (Hons)

The University of Sheffield - 谢菲尔德大学

本模块通过Java编程语言介绍了编程概念。还包括程序设计和使用测试来驱动程序创建。最初的重点是许多编程语言所特有的结构化方面：序列、选择和重复的想法。然后介绍了用组件构建大型软件系统的面向对象的方法。在整个模块中，重点是编写结构良好、可读的程序来解决问题的实践。

全院范围内的全球工程挑战周是第一年课程的必修部分，该项目旨在发展学生的学术、可转移和就业技能，并拓宽他们作为全球公民的视野。在一整周的时间里，学院的所有学生以六人一组的多学科小组的形式，从一系列主题下安排的项目中进行选择，包括水、信息和通信技术、废物管理和能源，场景设置在一个发展中国家。

本模块介绍了人工智能，以及该领域的关键概念和问题，如计算机是否有能力理解，以及是否应该将人类本身视为机器。它还提供了该主题的简要历史概述，并回顾了人工智能一些主要子领域的最新技术和开放问题，指出了与本系研究工作的联系。除了提供对试图创造人工智能的主要问题的第一次接触外，该模块还有一个更实用的部分，通过实际的编程例子介绍人工智能问题解决的算法和数据结构，以及对机器人简单编程的实践经验。这里的重点是确定要解决的问题的抽象性质，将其与适当的算法或技术相匹配，并实施一个解决方案。它也是研究性编程的介绍，而不是为软件工程。

算法和算法问题的解决是计算机科学的核心。本模块向学生介绍了高效算法和数据结构的设计和分析。学生学习如何量化算法的效率，以及哪些算法解决方案是有效的。教授设计高效算法的技术，包括用于存储和检索数据的高效数据结构。这是用说明性的基本问题来完成的：搜索、排序、图算法和组合问题，如寻找网络中的最短路径。

本模块适用于学习计算机科学作为主要科目的学生。网络和互联网现在在现代生活中无处不在，它提供了信息资源，支持 "云计算"，并促进了计算相关活动的新颖、互动解决方案。本模块将涵盖网络和互联网的基础知识、社会中的网络，包括信息安全和网络开发中使用的技术，重点是使用HTML、CSS和JavaScript建立一个简单的互动网站.

该课程包括（大约）10个单元，每个单元2-3周的工作。每个模块都发展对计算具有基础重要性的数学概念和技术。讲座和问题课将被使用。其目的是激发学生对这些主题的兴趣，展示它们为什么对我们很重要，为他们的知识奠定基础，并为未来的计算课程做好准备。预计该课程在深度或范围上都不会涵盖以后需要的所有数学知识。

该模块贯穿整个学年，从秋季开始到春季结束。该模块由两部分组成。在第一部分，涵盖了计算机结构的重要元素，包括数字逻辑、计算机算术和指令集结构。该模块的方法是展示计算机的基本元素是如何构建和组合的，以提供复杂的架构，通过高速缓存和流水线支持加速性能。该模块的后半部分展示了计算设备如何被连接到网络中，并涵盖了分层协议、错误检测/纠正和网络可靠传输的原则。

本模块介绍了开发软件系统所需的软件工程概念，该系统能够满足特定问题领域内的基本功能要求。它涵盖了开发此类系统过程中的主要步骤，从需求分析到它们的实施和测试。该模块的一个主要部分是让学生以团队形式开发一个基于网络的软件系统，这为团队合作和管理软件项目及其产品提供了实践经验。

本模块让学生有机会体验在竞争环境中为真正的客户设计一个真正的软件系统的过程。教学内容包括成功管理软件开发项目所需的工具和技术，并提供符合客户期望和质量标准的人工智能产品。实践的主题包括：需求工程过程；软件建模和测试；使用特定的软件开发框架；小组项目管理等。

全院范围内的工程--你被雇用周是第二年课程的必修部分，该周被设计用来发展学生的学术、可转移和就业技能。在为期一周的密集项目中，学生们将以六人左右的多学科小组为单位，就一个真实的世界问题开展工作。

本模块介绍了函数式编程的原则，使用Haskell编程语言。它介绍了类型和类、函数定义、列表理解、递归和高阶函数、急切和懒惰评估以及基本数据类型。

本模块旨在作为机器学习和模式处理的介绍，但明确强调应用。该模块的主题是数据作为一种资源的概念；它是如何获得的，为分析做准备，以及最后我们如何从中学习。该模块将采用基于Python的实用方法，试图帮助学生发展对复杂的数学思想的直观掌握，这些思想是这个具有挑战性但迷人的主题的基础。

本模块关注有效的人机互动的设计和实施以及当代机器人技术的基础。这些领域在人与机器人的互动领域中相互交叉。该课程具有多学科的内容，横跨心理学、人类因素、计算机科学和机器人学.

本模块提供了一个软件系统设计的基础，强调了安全问题。主题包括：软件生命周期的选择、客户与开发者的互动、需求采集、信息管理、数据库设计、功能设计、设计模式、软件架构、用户界面、数据验证、软件验证和测试。安全主题包括：威胁、对策、政策和技术。讲座由一个整合的团队项目来补充。这个20学分的单元为学生参加春季的软件小屋（COM3420）做准备。

本模块介绍了计算系统的理论基础：有限状态机、推倒自动机和图灵机，以及可被这些机器模型识别的形式语言。它还处理了 "什么是可计算的？"和 "什么是有效可计算的？"的问题，说明什么问题是计算上的困难，以及如何找到计算上的困难问题的算法解决方案.

本模块介绍了计算机科学中的逻辑学基础。第一部分介绍了命题和谓词逻辑的语法和语义，自然演绎，以及诸如健全性、完整性和（非）可解性等概念。第二部分涵盖了计算机科学及其他领域的应用，如自动推理和决策程序、用于验证计算系统的模态和时间逻辑，以及编程语言的类型系统。

该课程使学生能够在工程学士的第三年或工程硕士的第四年，在工业界从事与课程相关的工作。这为他们提供了广泛的经验和机会，使他们的学术研究融入背景，并提高他们的技能和就业能力。学生还将从体验行业文化、建立联系中受益，并且实习将支持他们为以后的就业做准备。

在个人研究项目中，你将完成一个主要的原创软件设计，或实验调查。这项工作将在研究论文中正式报告，并在项目展示会上介绍，工业界代表、学生和学者将被邀请参加。这项工作将包括一份临时报告，其中包括初步调查和文献回顾。你将参与一项重要的软件开发，或设计和执行一项经验性的实验。你将与你的导师定期会面，他将对你遇到的任何问题提出建议。你将准备一篇7,000-14,000字的论文，其中包括中期报告中的材料，但也包括完整的设计、实施和对项目结果的评估。这可以通过口试来评估.

该模块旨在向工程专业学生介绍工程师在其工作环境中可能遇到的一些关键的财务和法律问题。该模块将直接借鉴工程项目和/或产品开发背景下的预算编制、融资、评估财务风险和做出财务决策等实际问题。同时，该模块将培养学生对签订工程项目和产品的开发和交付合同的法律方面的理解，以及对环境法规、数据保护和知识产权的认识。通过一系列这两个学科的平行讲座，该模块将提供这两个领域的工作知识以及它们如何影响工程实践。作为评估的一部分，将着重强调小组工作、报告撰写和陈述，并辅以在线练习和个人作品集。

本模块提供了对计算机视觉的全面介绍 和解决现实世界应用的实用技能.