课程简介

随着电脑运算速度的飞跃级提升、数据存储技术的进化以及数据处理软件的发展，某种程度上来说，当今一切事物的本质都可以量化为数据。通过整理与研究浩瀚如海的大数据，数据科学家们得以突破人类认知的限制，运用计算工具帮助气象学家高准确预测可能发生的自然灾害、帮助医生通过简单的咳嗽声快速诊断疾病、乃至帮助用户发现他们潜在但还未接触到的兴趣爱好。本节课程将帮助大家从数据的视角，更好地理解如今各种眼花缭乱的新奇技术，认识到数据正在如何地改变我们的社会与世界，更重要的是，不再作为一份数据被科技所操控，而是真正成为数据与科技的主人与推动者。

课程内容

Python，编程思想，数据结构，线性代数，概率与统计，科学计算，Numpy，数据可视化，数据分析，机器学习算法入门

课程简介

人工智能和机器学习作为现今社会不可或缺的一部分，为人类社会带来了极大的便利以及商业价值。自动驾驶、图像识别、语音识别、多语翻译等技术都离不开人工智能和机器学习。在 2019 年胡润全球独角兽榜中，人工智能行业拥有 40 家独角兽数量，占总市值 5%。现今人工智能和机器学习的发展，让人们更加期待未来的世界。Siri、小度、天猫精灵等都逐渐走进人们的生活。我们生活在 AI 发展的第三次浪潮中，算法的更替，模型的变化日新月异。这节课将从机器学习的基础——线性回归开始，逐渐涉及到支持向量机并且结合 Python 来完成一些应用。在课程的最后，会涉及到卷积神经网络（CNN）和递归神经网络（RNN）的基本原理以及这些是如何改变我们的生活。

课程内容

机器学习数理基础，线性，非线性与逻辑回归，感知机，支持向量机等

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电子游戏是技术进步所诞生的娱乐方式。游戏制作人则是用技术的突破将画面，音乐，故事相结和，从而创造出能让玩家沉浸于其中，去感受，去发掘，去宣泄自己情感的虚拟世界。这么说来，游戏制作人在某种意义上也扮演着造物主，织梦师一类的角色。X Academy游戏设计开发课程将同时顾及电子游戏的交互性和艺术性。课程将涵盖游戏设计的方方面面，包括 Unity 技术， 美术素材和音效制作以及游戏关卡设计技巧和交互体验设计要点。学员将有机会设计多个游戏作品，包括个人开发，团队开发和黑客赛形式，从而学习到游戏开发从策划到试玩反馈等多个重要节点的宝贵经验。

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如今全球互联网拥有超过 40 亿的用户，这是个超乎想象的庞然大物，而它背后是无数精通网络技术的工程师在进行开发和维护。互联网业界对于全栈工程师的需求量非常之大，几乎每一家公司都需要全栈工程师，全栈技术也可以用于方方面面。本门课程旨在帮助学员掌握构建开发网站和应用程序所需的技能，涵盖从前端开发到后端基础各个方面。

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柏拉图曾说过：“音乐给宇宙以灵魂，给思想以翅膀，给想象以飞翔，给生命和一切以魅力和欢乐。” 作为音乐在21世纪的一种新的演化和表现形式，电子音乐正以迅雷不及掩耳之势席卷广大年轻一代的日常生活和学习。电子音乐（EDM）制作将强大的现代科技与传统音乐的精髓相结合 – 消除了两者之间的界限。同时，它也向更多人打开了音乐创作的大门，并激发了人们对音乐探索与创新的热情。如今，音乐在进行不断变化，而因此音乐的下一章将由我们来撰写。本课程将鼓励学生参加讨论、与同伴交流，以及探索新灵感，并且将其应用于自己的音乐中。 通过讨论与上手实践，学生将掌握所有所需的基础，来开启自己的音乐之旅的新篇章。

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计算机视觉是一门涉及心理物理学、图像处理、计算机科学及神经生物学等多领域的综合学科。研究者利用人工智能去理解和识别图像，以达到电脑代替人脑去分析图像并作出结论的目的。作为人工智能领域的一个重要组成部分，计算机视觉研究的崛起体现了机器学习在视觉领域的深化应用与开拓。本课程作为 X Academy AI 课程体系的全新领域，将从最基础的照相机成像原理及光学模型入手，逐步讲析图像信号处理原理与图片特征提取和分析方法，并一直深入到神经网络与大数据计算机的视觉应用，同时结合实例探索计算机视觉和图形学的交集领域。

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近期，随着 GPT-3 的问世，OpenAI DALL·E的诞生，Facebook BlenderBot 的开源，Replika 拿到千万投资，以及越来越多令人兴奋的应用和项目进入大众视野，自然语言处理逐步踏入一个新的时代。自然语言处理作为融语言学、计算机科学和数学等学科于一体的代表人工智能的一块分支领域，正吸引着世界无数顶尖头脑们的探索与挑战。知识图谱，预训练模型，关系抽取等也逐渐成为耳熟能详的名称。本课程作为 X Academy ML 课程体系的重要课程，将涉及基本的语言学，并且着重讲解如何运用经典而基础的深度学习算法处理自然语言，处理方式将包括：翻译、总结、问答、生成文章及分类等。并且我们也会深入浅出的介绍现在学术上热门的研究方向和模型。

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如今互联网，物联网日益发达，各家公司在追逐于丰富产品功能的同时，如果忽略了产品的安全性，不仅会导致个人或企业信息被泄漏以及贩卖，更有可能遭受黑客攻击从而丧失产品功能。用户密码盗取，数据库泄漏，页面篡改，分布式拒绝服务攻击 (DDoS)，一个漏洞就可能导致千百万用户受到影响。网络安全是一个道高一尺，魔高一丈的世界。X Academy 邀请你加入白客阵营，了解你我每日产生的数据如何在网路上传播，又是如何被黑客劫取，并在课程最后参与一场积分制的 CTF 大赛，迈出成为网络安全专家的第一步。

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随着科学技术的迅速发展，数学模型这个词汇越来越多地出现在现代人的生产、工作和社会活动中：生理医学专家有了药物浓度在人体内随时间和空间变化的数学模歧，就可以分析药物的疗效，有效地指导临床用药；城市规划工作者需耍建立一个包括人口、经济、交通、环境等大系统的数学祺别，为领导层对城市发展规划的决策提供科学根据；厂长经理们要是能够根据产品的需求状况、生产条件和成本、贮存费用等信息、筹划出一个合理安排生产和销售的数学模型，一定可以获得更大的经济效益。在日常活动如访友、采购当中，人们也会谈论找一个数学模型，优化一下出行的路线，对千广大的科学技术人员和应用数学工作者来说，建立数学模型是沟通摆在面前的实际问题与他们掌祝的数学工具之间联系的一座必不可少的桥梁。

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嵌入式技术在我们的日常生活中随处可见，在工程上嵌入式作为一种快速开发验证的技能。与机械工程，Web 前后端，人工智能等学科相结合。课程计划通过简单易懂的 Arduino 入手，一步步深入至业界最常用的 STM32。课程将设置许多的实验，结合嵌入式的理论。学员将收获硬件开发的宝贵经验以及入门指导，并应用于 Hackathon 和日常的 Geek 开发。

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心智是脑和神经的功能，而脑与心智之间的桥梁就是认知。认知神经科学致力于使用神经科学范式研究心智的生物基础，通过对神经系统的结构、功能、演化、病理及药理，探索生命心智的起源、过程与活动。随着多种技术被广泛运用于研究，脑科学的发展在内部分化出诸多学科，例如神经语言学、认知心理学等；前沿科技的突破也引导更多不同学科之间的交叉，例如与计算机、精神病学 (Psychiatry)、哲学、经济学等新兴的领域。本课程旨在以认知神经科学为基础，在深入了解心智的生物基础同时构建脑科学及相关领域的知识架构，并在论文研读中讨论当下热门神经科学交叉领域以及神经科学的社会应用价值，例如AI、人机交互、心智哲学、精神疾病治疗等理论与话题

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分子生物学 (Molecular Biology) 旨在从微观层面理解生物大分子之间的结构、功能与作用关系，从而阐明生命现象本质。自 20 世纪 50 年代沃森与克里克提出 DNA 分子的双螺旋结构模型，分子生物学领域迅速发展。随着DNA内部结构和遗传机制秘密的揭晓，生物学家开始在分子水平上干预生物的遗传特性。2020年诺贝尔化学奖授予炙手可热 CRISPR/Cas9 基因编辑技术。 这个可以重写“生命密码”的革命性技术拥有前所未有的精确性和简便性。它使得精细化操控生物学现象变为可能，强有力地促进了现代医疗和生物学研究的发展，已然成为最热门的生物研究领域之一。本课程将涵盖从基础生物大分子到遗传信息的传递等内容，并深入讲解到基因表达与调控，表观遗传学等前沿领域的工作进展。同时，BioX 2021 首创性地将基因编辑加入到本课程的实验部分，学员将动手使用“基因剪刀” CRISPR/Cas9 对已知蛋白进行工程改造以赋予其新的结构或是物理性质，以培养学员对分子生物学及基因编辑等前沿领域的兴趣。

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免疫学 (Immunology) 作为生物学的一门重要分支，旨在研究人体，动物，植物,乃至细菌如何抵御病原体对身体的伤害，与病理学 (pathology),病毒学 (virology)，和分子生物学 (molecular biology) 都有着密切的联系。免疫学也逐渐成为了生物领域的一个焦点。2018 年的诺贝尔生理学奖主题便是针对 CTLA-4 和 PD-1/PD-L1 的阻断单抗（抗原-抗体作用是免疫学最核心的主题），并已在大量临床试验以及癌症疗法中进行使用。近些年来逐渐在生物实验室内炙手可热并因为2020年的诺贝尔化学奖而又出尽了风头的 CRISPR 技术，其源头也是细菌对于噬菌体的一种免疫防御系统。而最近饱受关注的新冠疫苗，也与免疫学密不可分。BioX 2021 病毒与免疫学课程，旨在帮助学员对于人体以及其他生物的免疫系统建立较为全面的认识，并用讲座和实验相结合的方式，培养学员对免疫学的兴趣。

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随着人类全基因组的建立与基因测序技术的飞速发展，大量数据源源不断地产生，数据分析成为解锁人类基因组奥秘的关键。以数据为媒介，算法为手段，生物信息与计算学通过对基因序列的检索、对比与深度分析，揭示其中蕴含的生物学意义。本课程将通过讲授生物数据库建立、R 语言数据分析及可视化相关工具，穿插并行序列对齐算法，隐形马尔科夫链，与 GSEA-基因富集分析等算法的介绍，旨在让学生掌握数据挖掘和运用算法解决生物问题的能力，并用以解决生物学的重要问题。

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你真的了解你的身体吗？人类对人体的探索早在古希腊时期就已萌芽，但至今仍未完全了解这一复杂的生命系统。如今，世界人口死亡的最大原因仍是缺血性心脏病、中风、慢性阻塞性肺疾病，与生理学有着密不可分的关系。人体生理学旨在研究维持我们每日生存的基本生理过程，关注系统如何正常地运转，从而维持稳态；生理学更指导我们修复失常的人体系统，结合解剖学、组织学和病理学知识，为医学和疾病治疗提供理论基础。我们将结合日常生理需求以及常见的生理疾病，一同探索心血管、呼吸以及肾脏等关键生理系统。同时，通过运动生理实验、组织学观察、病例分析等实际应用，使学员对医学治疗背后的生理学原理恍然大悟，并对生理疾病治疗产生新想法。

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生态学 — “地球演义”：物种如何在自然演化中“选择”与形成自己的生存策略？为何 COVID-19 对自然与人类社会的影响将会极其长远？”生态“一词为何被引申至商业模式乃至各行各业？我们所生存的星球上存在着数以亿计的物种，每一个物种在这颗星球上都寻找并执行着独特的生存策略。我们将从经典种间关系模型出发，结合实例与行为学实验研究物种间的策略选择与遗传学层面的进化。同时。我们将计划进行野外考察，探索城市环境对于物种类别与数量的影响，从而理解物种如何适应，或者选择环境。生态学包含对环境科学的研究，但不仅仅止步于环境：从自然的“演义”当中，我们可以将学习到的经验应用于人类社会的各方各面。

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人类身边的一切都是工业设计的产物。工业设计结合了工程学、信息科学、色彩艺术、社会学、心理学等多样元素，并最终回归到人类文化，创造出有用且实用的产品。与传统艺术不同的是，工业设计需要考虑到制作与销售，以适应于高效批量生产，满足当代社会需求。DesignX 工业设计课程将带领学员们成为未来创意设计师，学习艺术与设计思维来解决当代以及未来将要面对的问题。学员们将会运用逻辑学习实体建模，探寻现实问题，通过审辩式思维寻找契合的解决方案。

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人与人造物之间的互动从未像今天一样重要。从图形界面、语音交互，到体感交互、虚拟现实，再到脑机接口、普适计算...随着技术的突破，无论是移动设备、智能硬件，亦或是交通工具、医疗工具、游戏，人与机器、系统的互动方式，是一个有趣且有意义的话题。DesignX 人机交互课程旨在通过构建交叉学科的理论基础，辅以具体项目实践，在学习与实践中形成设计思维，并掌握一定的交互设计能力。

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与追求实现功能解决问题的传统编程系统不同，作为跨学科专业的创意编程，旨在为创作者拓宽创作边界，通过代码实现可交互，有趣生动的创意表达。本课程使用基于 Java 的 Processing 作为主要的编程环境，作为新媒体艺术家，工程师，交互设计师的必备工具，它将带你进入艺术，技术，设计融合的创作世界。在完成课程后，你将具备独立完成生成艺术，算法动画，互动乐器，音画互动，人体动态捕捉装置，数据可视化等项目的能力。

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会做设计的人工智能是什么样的？人工智能设计包括哪些技术？人机交互有什么特点？最前沿的智能设计有哪些值得研究探索的前沿方向？ 通过智能设计课程的学习，学员们可以得到以上问题的答案。本课程聚焦在人工智能与设计的交叉领域，涵盖了数据挖掘、机器学习、深度学习、知识图谱等技术和人机交互等设计知识，通过论文和代码的讲解，帮助学员们建立从技术视角看待设计的思维方式、锻炼软件架构能力、具备智能系统的交互设计能力。

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我们身处一个视觉沉溺的时代。当我们抬起头，形形色色的地标大厦牵动着人流，装饰着一座座日新月异的都市；当我们低下头，屏幕滑动之间五彩斑斓的网红场景又涌入视网膜，永无停歇地刺激着司职审美的神经。 然而，当我们回忆与建筑的第一次真正的相遇，那可能只是一个普通得再也不能普通的房间，在那里，你注意到几何的巧妙、光影的流转、声音的回响、墙壁的触感、甚至是雨天湿湿郁郁的气氛..... 这是建筑作为古老艺术的美，简单而直击人心。而每个人，其实天生都是追求美的艺术家。一百年前，为现代设计教育定下基调的包豪斯学院就将手工、绘画、表演、摄影、木雕等艺术定为建筑学生的入门课程。无独有偶，当我们一览今天世界上优秀的建筑学院，也无一不将艺术素养的启蒙作为建筑教育的基石。艺术性，让建筑得以不寄生于单单解决现实问题，而成为一门独立的研究学科。

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现代主义建筑大师密斯·凡德罗说，建筑起源于两块砖被精心地搭在一起。传统的建筑学起源于千万年前人类对于美感和实用朴素的追求，与近几十年来才出现的‘数字化’概念相去甚远。然而，当我们在 2021 年走入鳞次栉比的当代城市之中，数字与程序，早已经渗透在建筑世界的方方面面。从复杂的外观生成到精准的建造流程，编程式思维势不可挡地涌入了当代建筑学，已成为新一代设计师不可或缺的一项素养。数字工具解放了当代建筑的外观创意，让扎哈和盖里的天马行空来到人间；同时，也是数字工具让曾经无法建造的复杂几何成为现实，3D 打印、机械臂切割、无人机建造......这些科幻场景中的未来已来，等着你去探索。建筑的感性之美与程序的理性之美，在我们这个时代交汇。

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这是一场建筑学、城市学与创意叙事的跨界课程。“设计”本就带有幻想甚至幻觉的性质。因为设计的过程，就是将还未发生的某种图景投射到现实当中。从广义的角度来说，每一次建筑设计方案或者城市设计方案都是一次“科幻想象”。 另一方面，城市本身也是想象和梦境的土壤，不断生产令人着迷故事和传说。如果说柏拉图的“理想国”或者托马斯·摩尔的“乌托邦”是人类想象的城市，那么卡尔维诺的《看不见的城市》、甚至荷马的史诗则是城市自己形成的想象图景。 现实与想象、真实与虚构之间都并非清晰的二元关系。城市既是我们如何真实生活的体现，又是我们如何想象生活的结果。

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我们将从永远的起点－大脑和感知－讲起，再进入认知发展、学习理论、记忆、临床诊断等领域。在基础理论之上，今年的课程会侧重于社会心理学和人格心理学。除此之外，学员们会有大把机会与同学、导师和学术领袖一起探索学习内容，进行思维上的碰撞。主要课程结束后，学员会在最后两天独立完成与心理学相关的 Capstone Project。如何改变原生家庭中产生的性格？如何结合科技和社会心理学来减少歧视？为什么我们会为偶像而疯狂？科学与伪科学的边界在何处？我们拒绝老套的项目主题和研究方式，希望学员能带着对现实和自我的觉察，通过最有创意的方式展示这些疑惑和思考，用课上所学的内容对其进行研究，并提供现实新颖的解决方案。心理学远不止课堂上的理论。十天的过程中，学员将掌握心理学的基础概念、理论和实验，以及实验研究的方式和写作技巧。学员们将会站在更深入、专业的角度上，理解心理学领域的现状和未来发展，理解他人和自我。

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人工智能已然在冲击我们的伦理生活，这种冲击不仅仅来自于人工智能和机器人技术的发展与应用，也来自于文学和电影中有关未来人工智能的层出不穷的想象。在这门课程中，我们将理解并消化这些冲击。我们将首先考察一些与人工智能和机器人相关的基本伦理学议题：机器人在什么意义上能够算作道德主体？在什么样的框架下，机器人能够被纳入道德规范和道德考量？等等。这些问题不仅会引领我们去关注当今社会中的一些实际问题，例如涉及人工智能技术的责任归属和伦理监管的问题，也会引领我们去设想一个人工智能技术更加发达的未来社会是什么样的，例如，具有超级智能的机器人是否会严重威胁人类社会的安全？此外，更重要的是，人工智能作为一个闯入人类社会的“它者”，给我们提供了一个新的契机和新的视角，让我们去重新思考一些涉及人类本性、心智、理性与道德的基本哲学问题。

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电影是声、光、电的结合，是通过图像、声音、故事等来创造与表达的艺术与科技。我们在电影中编织故事、刻画时间，我们在电影中寻找视角、留存思想。电影可以帮助我们造梦，也可以探讨这虚构和真实、表象和实在的议题。从十九世纪末卢米埃尔的活动电影机到运用多种现代科技的电影摄制技术，从经典的黑白默片到如今呈现视听觉盛宴的电影，电影的发展映射着人类文化与历史的发展历程。今夏，HumanitieX 推出电影艺术与科技课程 ，希望为热爱探索电影世界的你开辟一方天地，带领你一同寻找进入电影世界的钥匙。期待未来有一天会在电影世界里看到你畅游自在的身影。在这 10 天的学习中，电影艺术与科技课程的学员们将会在导师的引领下探索电影在美学、文化、技术等多个方面的历史与发展。在课程中，学员们将一步步学习 19 世纪的机械动态影像、爱迪生的活动电影放映机、卢米埃尔兄弟的发明，再到动画技术、计算机生成图像（CGI），领略电影发展的历程。本课的课程设计方面着重于历史性，每日的课程内容依照电影发展的历史顺序编排；在教学方面则着重于批判与分析，导师将带领学生从思辨、分析性的视角探索电影语言、电影种类、类型、种族，性别、技术与经济等多个方面。

课程简介

在这 10 天的学习中，“语言学与科技”课程的学员们将会在导师的引领下领略语言学全景，并接触到自然语言处理的基础流程。不同于一般的语言学课程，本课程不仅追求语言学知识的基础性，更侧重的是语言学知识的针对性和应用性；不同于一般的“揭秘”类语言普及课程，本课程不拘泥于特定语言，主要就语言学知识在自然语言处理场景中的具体应用加以介绍和探索。在学习过程中，学员们将会有机会从语音，形式和语义等不同层面全面了解人类语言，在导师带领下创造一门全新的“语言”，并领略各个层面的语言学知识在自然语言处理的具体应用场景。通过这次学习，学员们将会进一步了解语言、了解科技、了解未来，成长为新一代文理兼通的语言学家。

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自人类社会诞生伊始算起，城市的形态，及其复杂交错的经济、政治与社会结构的组织关系，便一直同人类文明的进步乃至现代性的蓬勃发展相伴相生。城市，不仅仅是作为一个简单的实体环境，同时也是各种力量和话语竞争的场所，它自身不可替代的多义性造就了人们在现代文明中的启蒙思辨，和关于现代人的价值信念、生存和生活方式的哲学与文化。除此之外，围绕在现代生活四周的，是一整套由现代的权力、资本和技术官僚打造生活和治理技术。而对这一部分的关注，是构成对一个城市问题、现象的自主研究，与社会科学方法论的自我实现，和对未来积极建设的可能性维度。这次课程的任务，首先是带领大家学习并夯实与城市交叉各个学科的理论基础，为诊断和思索当今城市的紧迫性议题提供框架。再来是在各人文学科的前沿思想、田野与理论研究里，通过对异域、差异和不同行动策略的了解，打开每个学生原有的认知边界，为新生活的格局建立和想象带来滋养。最终，我们会通过一部对现实具有投射性意义的方案设计，并结合每个人自身问题意识整理的智识图谱、文本和创意写作这三个方面，展开对现代城市生活的原理性批判，和一种与自身经验休憩相关的知识生产。

课程简介

从简单分类和回归问题到推特的舆情分析，基于机器学习的研究方法得益于大数据和持续增长的计算机算力, 在社会科学领域正展现出空前的影响力。当传统手段面对大数据效率不足或难以提升精准度时，机器学习可以更好地探析各种变量间的隐含关系，为社会问题的研究和政策设计提供新颖的角度和工具。本课程将从理论基础开始，带领大家了解支持向量机、随机森林等经典机器学习算法，以及神经网络等深度学习方法在自然语言处理、数据挖掘等实战项目中的应用，并在真实社科研究中锻炼大家模型选择、参数调整和结果分析的能力。

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从简单的“因为我吃了东西所以感觉饱了”到“认真学习是拿到好成绩的原因”，因果关系的思维方式已经根植于我们对自己和世界的认知里。然而，正如休谟等哲学家批判的那样，本质上我们只能观察到原因和结果一起发生（吃了东西和感到饱），但并不能直接“观察”中间的因果链条。因果关系的模糊性在社会科学中格外突出，对于社科中的因果关系，比如“央行放水导致通货膨胀”、或者“民生政策可以提高人民幸福感”，我们又如何严谨地通过数据去衡量他们的准确性呢？这门课程会带你系统地认识因果关系，并掌握从纷繁复杂的世界中识别出清晰的因果链条方法与技巧，并介绍相关领域的前沿研究。

课程简介

城市化所带来的社会革命把人从固定的社会结构中解放了出来，于是人员、思想、资本、物质、能量和信息流通得到空前加强，造就了当今世界无比复杂的社会现实。当上海从20世纪初200万人的小城变成2000万人的大都市时，城市活力的爆炸性发展却远远超过了十倍。在这个以指数变化的复杂世界里，传统的社科学者通过访谈、观察、统计分析等手段所能描述的只能是社会现实越来越小的侧面。因此，一批学者利用统计物理、数据科学、系统科学里的先进方法，构建相应的数理模型来描述复杂的城市系统。本课程将会介绍系统科学、网络科学里的前沿方法以及它们在社科，特别是城市研究中的应用，为同学介绍理解社会最前沿的视角。