《自然語言處理課程設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

《自然語言處理課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱課程名稱：自然語言處理課程設(shè)計(jì)課程編號(hào)：4441英文名稱：CurriculumDesignNaturalLanguageProcessing學(xué)時(shí)：2周（32學(xué)時(shí)） 學(xué)分：2學(xué)分開課學(xué)期：第6學(xué)期適用專業(yè)：數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程類別：集中實(shí)踐教學(xué)課程性質(zhì)：專業(yè)方向與拓展先修課程：Python程序設(shè)計(jì)高等數(shù)學(xué)，線性代數(shù)，概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，算法設(shè)計(jì)與分析，機(jī)器學(xué)習(xí)自然語言處理一、課程的性質(zhì)及任務(wù)《自然語言處理課程設(shè)計(jì)》課程是數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)方向與拓展課，通過本課程設(shè)計(jì)加深對(duì)自然語言處理理解基礎(chǔ)理論的認(rèn)識(shí)和了解，鍛煉和提高分析問題、解決問題的能力。通過對(duì)具體項(xiàng)目的任務(wù)分析、技術(shù)調(diào)研、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、算法設(shè)計(jì)和編碼實(shí)現(xiàn)以及系統(tǒng)調(diào)試等幾個(gè)環(huán)節(jié)的練習(xí)，基本掌握實(shí)現(xiàn)一個(gè)自然語言處理系統(tǒng)的基本過程。依據(jù)河北工程大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，本課程需要培養(yǎng)學(xué)生的能力是：能夠基于數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)原理，通過文獻(xiàn)研究或相關(guān)方法，調(diào)研和分析大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案（畢業(yè)要求指標(biāo)4-1）能夠針對(duì)智能信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)、大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用等大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和測(cè)試平臺(tái)、獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果（畢業(yè)要求指標(biāo)4-2）能熟練運(yùn)用文獻(xiàn)檢索工具獲取大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域理論與技術(shù)的最新進(jìn)展以及資源（畢業(yè)要求指標(biāo)5-2）二、課程目標(biāo)與要求2.1課程目標(biāo)逐步培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索、勇于發(fā)現(xiàn)的科學(xué)精神，創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神，以及踏實(shí)細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國和對(duì)國家、社會(huì)發(fā)展的責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)。能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的自然語言處理算法和實(shí)踐技能進(jìn)行問題分析、模型選擇與優(yōu)化，并設(shè)計(jì)具體方案解決實(shí)際問題，對(duì)方案進(jìn)行測(cè)試評(píng)估。掌握自然語言處理常見任務(wù)的相關(guān)理論方法和編程技術(shù)，包括中文分詞算法，關(guān)鍵詞提取算法，詞向量技術(shù)，文本分類算法，文本信息抽取算法，機(jī)器閱讀理解算法，文本生成和摘要算法。了解對(duì)話系統(tǒng)和當(dāng)前的相關(guān)方法。

測(cè)控電路課程教學(xué)大綱PAGE16PAGE4622.2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)畢業(yè)要求二級(jí)指標(biāo)畢業(yè)要求123●●●4-1能夠基于數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)原理，通過文獻(xiàn)研究或相關(guān)方法，調(diào)研和分析大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案4.工程技術(shù)研究能力：能夠基于數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)原理并采用科學(xué)方法對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。●●4-2能夠針對(duì)智能信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)、大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用等大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和測(cè)試平臺(tái)、獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果●●5-2能熟練運(yùn)用文獻(xiàn)檢索工具獲取大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域理論與技術(shù)的最新進(jìn)展以及資源5.使用現(xiàn)代工具能力：能夠針對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代信息技術(shù)工具，包括對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題的預(yù)測(cè)與仿真，并能夠理解其局限性。2.3課程目標(biāo)與培養(yǎng)環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)矩陣序號(hào)課程目標(biāo)理論教學(xué)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課后作業(yè)1逐步培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索、勇于發(fā)現(xiàn)的科學(xué)精神，創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神，以及踏實(shí)細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國和對(duì)國家、社會(huì)發(fā)展的責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)。HML2能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的自然語言處理算法和實(shí)踐技能進(jìn)行問題分析、模型選擇與優(yōu)化，并設(shè)計(jì)具體方案解決實(shí)際問題，對(duì)方案進(jìn)行測(cè)試評(píng)估。HMM3掌握自然語言處理常見任務(wù)的相關(guān)理論方法和編程技術(shù)，包括中文分詞算法，關(guān)鍵詞提取算法，詞向量技術(shù)，文本分類算法，文本信息抽取算法，機(jī)器閱讀理解算法，文本生成和摘要算法。了解對(duì)話系統(tǒng)和當(dāng)前的相關(guān)方法。HMM注：H表示該能力的在此環(huán)節(jié)重點(diǎn)培養(yǎng)；M表示該能力在此環(huán)節(jié)有應(yīng)用要求；L表示該能力在此環(huán)節(jié)有所涉及。測(cè)控電路課程教學(xué)大綱PAGE2PAGE4652.4目標(biāo)達(dá)成度的評(píng)價(jià)課程目標(biāo)1主要通過理論教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行培養(yǎng)，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)中有應(yīng)用要求，在課后作業(yè)中有所涉及。主要通過設(shè)計(jì)過程表現(xiàn)、算法設(shè)計(jì)調(diào)試與測(cè)試結(jié)果和分析及課程設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)行考核。目標(biāo)達(dá)成綜合以上內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)。課程目標(biāo)2、3主要通過理論教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行培養(yǎng)，在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課后作業(yè)中有應(yīng)用要求。主要通過設(shè)計(jì)過程表現(xiàn)、算法設(shè)計(jì)調(diào)試與測(cè)試結(jié)果和分析及課程設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)行考核。目標(biāo)達(dá)成綜合以上內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)。三、課程設(shè)計(jì)基本要求任何一個(gè)設(shè)計(jì)題目，都不限定采用的方法，可以采用基于規(guī)則的分析方法，也可以采用基于語料庫的統(tǒng)計(jì)方法，還可以是幾種方法的結(jié)合，鼓勵(lì)方法創(chuàng)新，但必須有理論根據(jù)或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)依據(jù)；設(shè)計(jì)題目比較困難，如果不能找到合作的同學(xué)共同完成，可以選做上述某一題目中的部分工作，但請(qǐng)說明所做的部分與整個(gè)項(xiàng)目其它部分的關(guān)系；完成一份技術(shù)報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容包括：項(xiàng)目目標(biāo)、國內(nèi)外相關(guān)工作、自己在本項(xiàng)目中承擔(dān)工作的不同點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)（或模塊）的核心思想和算法描述、系統(tǒng)主要模塊流程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析；提交系統(tǒng)源代碼和可執(zhí)行程序，以保證實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以正常編譯和運(yùn)行。如果是多人合作完成的，應(yīng)提交最終集成的系統(tǒng)。鼓勵(lì)充分使用網(wǎng)絡(luò)資源和其它一切可以利用的資源（包括數(shù)據(jù)、語料、軟件工具和論文資料等），但嚴(yán)禁侵害他人知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)報(bào)告中必須明確說明所用資源的真實(shí)來源。鼓勵(lì)相互交流、相互合作，但嚴(yán)禁抄襲他人工作，嚴(yán)禁偽造結(jié)果。四、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及安排（一）主要內(nèi)容課程設(shè)計(jì)題目可選擇下列任何一個(gè)，也可根據(jù)自身興趣愛好自定題目。每組同學(xué)應(yīng)設(shè)計(jì)完成一個(gè)自然語言處理系統(tǒng)，完成問題分析、系統(tǒng)構(gòu)建、系統(tǒng)測(cè)試和結(jié)果驗(yàn)證等環(huán)節(jié)。選題如下：1．實(shí)現(xiàn)一個(gè)漢語命名實(shí)體自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（Namedentityidentification）命名實(shí)體一般指如下幾類專有名詞：中國人名、外國人譯名、地名、組織機(jī)構(gòu)名、數(shù)字、日期和貨幣數(shù)量?？蓪?shí)現(xiàn)其中一種類型命名實(shí)體的識(shí)別。2．實(shí)現(xiàn)一個(gè)漢語自動(dòng)分詞與詞性自動(dòng)標(biāo)注系統(tǒng)（Chinesewordsegmentation

andPOStagging）如果在本項(xiàng)目中不考慮命名實(shí)體識(shí)別問題，歧義消解是漢語自動(dòng)分詞和詞性標(biāo)注中的關(guān)鍵問題。3．實(shí)現(xiàn)一個(gè)（漢語/英語）詞義自動(dòng)消歧系統(tǒng)（Wordsensedisambiguation）很多詞匯具有一詞多義的特點(diǎn)，但一個(gè)詞在特定的上下文語境中其含義卻是確定的。本項(xiàng)目要求實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能夠自動(dòng)根據(jù)不同上下文判斷某一詞的特定含義。4．實(shí)現(xiàn)一個(gè)（漢語/英語）名詞短語自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（Nounphraserecognition）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)漢語句子的名詞短語自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。5．實(shí)現(xiàn)一個(gè)漢語句子謂語自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（Chinesepredicaterecognition）謂語是句子的中心。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)漢語句子謂語自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。6．實(shí)現(xiàn)一個(gè)漢語句子自動(dòng)改寫系統(tǒng)（Chinesesentenceparaphrasing）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)漢語句子自動(dòng)改寫系統(tǒng)。7．實(shí)現(xiàn)一個(gè)漢英詞語自動(dòng)對(duì)齊系統(tǒng)（Chinese-Englishwordalignment）利用漢英雙語句子對(duì)齊語料，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)漢英詞語自動(dòng)對(duì)齊算法。8．實(shí)現(xiàn)一個(gè)漢語-英語人名自動(dòng)翻譯系統(tǒng)（Chinese-Englishpersonname

translation）該系統(tǒng)可以將漢語人名（包括中國人名和外國人譯名）翻譯成英語。9．實(shí)現(xiàn)一個(gè)英文單詞拼寫錯(cuò)誤自動(dòng)檢查系統(tǒng)（Englishtextproofreading）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)英文文本中單詞拼寫錯(cuò)誤自動(dòng)檢查系統(tǒng)。可以限定詞匯量。10.實(shí)現(xiàn)一個(gè)文本自動(dòng)分類系統(tǒng)（Textcategorization）依據(jù)某種文本分類標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)分類自動(dòng)分類系統(tǒng)。漢語文本或英語文本任選一種。（二）課程設(shè)計(jì)安排1.選題和查閱資料；2.分析問題；3.算法或模型選擇；3.問題實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)構(gòu)建；4.系統(tǒng)測(cè)試和結(jié)果分析；5.撰寫分析與設(shè)計(jì)報(bào)告。五．指導(dǎo)方式集體輔導(dǎo)與個(gè)體輔導(dǎo)相結(jié)合，平時(shí)輔導(dǎo)與上機(jī)輔導(dǎo)相結(jié)合。課程設(shè)計(jì)考核方法及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式：考察成績(jī)?cè)u(píng)定：總分100分。其中，設(shè)計(jì)過程表現(xiàn)：20%；系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序調(diào)試與結(jié)果測(cè)試：30%；分析及課程設(shè)計(jì)報(bào)