人工智能課程教學(xué)大綱

1、人工智能課程教學(xué)大綱 【課程編碼】JSZX0300 【適用專業(yè)】 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 【課 時(shí)】 72(理論)+28(實(shí)驗(yàn)) 【學(xué) 分】 3 【課程性質(zhì)、目標(biāo)和要求】人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支，是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生的專業(yè)限選課之一。本課程介紹如何用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人類智能，即如何用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)諸如問題求解、規(guī)劃推理、模式識(shí)別、知識(shí)工程、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)等只有人類才具備的"智能"，使得計(jì)算機(jī)更好得為人類服務(wù)作為本科生一個(gè)學(xué)期的課程，重點(diǎn)掌握人工智能的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，以及人工智能的一般應(yīng)用完成如下教學(xué)目標(biāo)：（1）了解人工智能的概念和人工智能的發(fā)展，了解國(guó)際人工智能

2、的主要流派和路線，了解國(guó)內(nèi)人工智能研究的基本情況，熟悉人工智能的研究領(lǐng)域（2） 較詳細(xì)地論述知識(shí)表示的各種主要方法。重點(diǎn)掌握狀態(tài)空間法、問題歸約法和謂詞邏輯法，熟悉語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法，了解知識(shí)表示的其他方法，如框架法、劇本法、過程法等。（3） 掌握盲目搜索和啟發(fā)式搜索的基本原理和算法，特別是寬度優(yōu)先搜索、深度優(yōu)先搜索、 等代價(jià)搜索、啟發(fā)式搜索、有序搜索、A*算法等了解博弈樹搜索、遺傳算法和模擬退火算法的基本方法(4) 掌握消解原理、規(guī)則演繹系統(tǒng)和產(chǎn)生式系統(tǒng)的技術(shù)、了解不確定性推理、非單調(diào)推理的概念（5） 概括性地介紹人工智能的主要應(yīng)用領(lǐng)域，如專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、規(guī)劃系統(tǒng)、自然語(yǔ)言理解和智能控制等（6）

3、簡(jiǎn)介人工智能程序設(shè)計(jì)的語(yǔ)言和工具(7) 掌握Visual Prolog編程環(huán)境，會(huì)使用Prolog語(yǔ)言編寫簡(jiǎn)單的智能程序。要求學(xué)生已修過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)據(jù)和編譯原理?！窘虒W(xué)時(shí)間安排】本課程計(jì) 3 學(xué)分，理論課時(shí)72 ,實(shí)驗(yàn)課時(shí)28。 學(xué)時(shí)分配如下表所示：章次課程內(nèi)容課時(shí)備注(教學(xué)形式)1緒論4講授2知識(shí)表示方法14講授3搜索原理 10講授4推理技術(shù) 10講授5機(jī)器學(xué)習(xí)6講授6規(guī)劃系統(tǒng)6講授7專家系統(tǒng)6講授8自然語(yǔ)言理解6講授9智能控制6講授10人工智能程序設(shè)計(jì)4講授合 計(jì)72【教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)】教學(xué)要求的層次課程的教學(xué)要求大體上分為三個(gè)層次：了解、理解和認(rèn)識(shí)。了解即能正確判別有關(guān)概念和方法；理解是

4、能正確表達(dá)有關(guān)概念和方法的含義；認(rèn)識(shí)是在理解的基礎(chǔ)上加以靈活應(yīng)用。第一章 緒論一、學(xué)習(xí)目的要求1、了解人工智能的定義、起源與發(fā)展2、了解人工智能的研究與應(yīng)用領(lǐng)域3、理解人工智能求解方法的特點(diǎn)二、主要教學(xué)內(nèi)容1、人工智能的定義、起源與發(fā)展2、人工智能的研究與應(yīng)用領(lǐng)域3、人工智能求解方法的特點(diǎn)第二章 知識(shí)表示方法一、學(xué)習(xí)目的要求1、認(rèn)識(shí)狀態(tài)空間法2、理解問題歸約法3、認(rèn)識(shí)謂詞邏輯法4、認(rèn)識(shí)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法5、認(rèn)識(shí)框架表示6、認(rèn)識(shí)劇本表示7、理解過程表示二、主要教學(xué)內(nèi)容1、狀態(tài)空間法2、問題歸約法3、謂詞邏輯法4、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法5、框架表示6、劇本表示7、過程表示第三章 搜索原理一、學(xué)習(xí)目的要求1、認(rèn)識(shí)盲目搜

5、索2、理解啟發(fā)式搜索3、了解遺傳算法4、了解模擬退火法二、主要教學(xué)內(nèi)容1、盲目搜索2、啟發(fā)式搜索3、遺傳算法4、模擬退火法第四章 推理技術(shù)一、學(xué)習(xí)目的要求 1、理解消解原理2、理解規(guī)則演繹系統(tǒng)3、理解產(chǎn)生式系統(tǒng)3、認(rèn)識(shí)不確定性推理4、理解非單調(diào)推理二、主要教學(xué)內(nèi)容 1、消解原理2、規(guī)則演繹系統(tǒng)3、產(chǎn)生式系統(tǒng)4、不確定性推理5、非單調(diào)推理第五章 機(jī)器學(xué)習(xí)一、學(xué)習(xí)目的要求1、了解機(jī)器學(xué)習(xí)的定義、研究意義與發(fā)展歷史2、認(rèn)識(shí)機(jī)器學(xué)習(xí)的主要策略與基本結(jié)構(gòu)3、理解機(jī)械學(xué)習(xí)4、理解基本解釋經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)5、了解基于事例的學(xué)習(xí)6、了解基于概念的學(xué)習(xí)7、了解基于類比的學(xué)習(xí)8、理解基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)二、主要教學(xué)內(nèi)容1

6、、機(jī)器學(xué)習(xí)的定義、研究意義與發(fā)展歷史2、機(jī)器學(xué)習(xí)的主要策略與基本結(jié)構(gòu)3、機(jī)械學(xué)習(xí)4、基本解釋經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)5、基于事例的學(xué)習(xí)6、基于概念的學(xué)習(xí)7、基于類比的學(xué)習(xí)8、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)第六章 規(guī)劃系統(tǒng)一、學(xué)習(xí)目的要求1、理解規(guī)劃的作用與任務(wù)2、理解基于謂詞邏輯的規(guī)劃3、了解STRIPS規(guī)劃系統(tǒng)4、了解分層規(guī)劃二、主要教學(xué)內(nèi)容1、規(guī)劃的作用與任務(wù)2、基于謂詞邏輯的規(guī)劃3、STRIPS規(guī)劃系統(tǒng)4、分層規(guī)劃第七章 專家系統(tǒng)一、學(xué)習(xí)目的要求1、不同模型的專家系統(tǒng)2、理解專家系統(tǒng)3、了解專家系統(tǒng)開發(fā)工具4、理解專家系統(tǒng)實(shí)例二、主要教學(xué)內(nèi)容1、專家系統(tǒng)2、基于規(guī)則的專家系統(tǒng)3、基于框架的專家系統(tǒng)4、基于模型的專

7、家系統(tǒng)5、專家系統(tǒng)開發(fā)工具6、專家系統(tǒng)實(shí)例第八章 自然語(yǔ)言理解一、學(xué)習(xí)目的要求1、理解語(yǔ)言及其理解的一般問題2、理解句法和語(yǔ)義的自動(dòng)分析3、了解句子的自動(dòng)理解4、了解語(yǔ)言的自動(dòng)生成5、了解文本的自動(dòng)翻譯6、理解自然語(yǔ)言理解系統(tǒng)的主要模型7、理解自然語(yǔ)言理解系統(tǒng)應(yīng)用舉例8、了解語(yǔ)音識(shí)別二、主要教學(xué)內(nèi)容1、語(yǔ)言及其理解的一般問題2、句法和語(yǔ)義的自動(dòng)分析3、句子的自動(dòng)理解4、語(yǔ)言的自動(dòng)生成5、文本的自動(dòng)翻譯6、自然語(yǔ)言理解系統(tǒng)的主要模型7、自然語(yǔ)言理解系統(tǒng)應(yīng)用舉例8、語(yǔ)音識(shí)別第九章 智能控制一、學(xué)習(xí)目的要求1、了解智能控制的歷史沿革 2、了解智能控制的研究領(lǐng)域3、理解智能控制的學(xué)科結(jié)構(gòu)理論 4、了解

8、智能控制系統(tǒng)二、主要教學(xué)內(nèi)容1、智能控制概述2、智能控制的研究領(lǐng)域3、智能控制的學(xué)科結(jié)構(gòu)理論4、智能控制系統(tǒng) 第十章 人工智能程序設(shè)計(jì)一、學(xué)習(xí)目的要求1、了解邏輯型編程語(yǔ)言 2、綜合應(yīng)用LISP語(yǔ)言 3、綜合應(yīng)用PROLOG語(yǔ)言 4、了解關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 二、主要教學(xué)內(nèi)容1、邏輯型編程語(yǔ)言 2、LISP語(yǔ)言 3、PROLOG語(yǔ)言 4、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 【教學(xué)（實(shí)驗(yàn)）內(nèi)容要點(diǎn)】序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)類型課時(shí)備注1Visual Prolog 環(huán)境的建立與熟悉驗(yàn)證42Prolog語(yǔ)言元素驗(yàn)證43Visual Prolog 面向?qū)ο笤仳?yàn)證44PIE推理機(jī)的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、開發(fā)85三層結(jié)構(gòu)的家族定理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、開發(fā)8合

9、 計(jì)28一、（實(shí)驗(yàn)1）Visual Prolog 環(huán)境的建立與熟悉1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?掌握Visual Prolog 安裝與卸載。 掌握Visual Prolog的基本特性。 理解項(xiàng)目文件結(jié)構(gòu)以及之間的關(guān)系。 掌握調(diào)試項(xiàng)目的步驟。 2、實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容 Visual Prolog的安裝與卸載。 構(gòu)建Visual Prolog 項(xiàng)目。 3、實(shí)驗(yàn)條件 需要Visual Prolog編程環(huán)境。二、（實(shí)驗(yàn)2）Prolog語(yǔ)言元素1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?掌握Horn子句的表示方法。 理解Prolog推理機(jī)的構(gòu)建方法。 掌握Prolog程序控制和Prolog算符。2、實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容 Prolog推理機(jī)。 程序控制。 算

10、符。 三、（實(shí)驗(yàn)3）Visual Prolog 面向?qū)ο笤?、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?掌握Visual Prolog中類與對(duì)象的概念與表示。 理解對(duì)象模型2、實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容 接口 類的聲明和類的實(shí)現(xiàn) 學(xué)生對(duì)象的Prolog實(shí)現(xiàn)。 四、（實(shí)驗(yàn)4）PIE推理機(jī)的實(shí)現(xiàn)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?掌握Prolog推理機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法。 理解Prolog推理機(jī)具體使用方法。2、實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容 Prolog推理機(jī)。 家族定理的分析與實(shí)現(xiàn)。 五、（實(shí)驗(yàn)5）三層結(jié)構(gòu)的家族定理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?掌握使用Visual Prolog開發(fā)三層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。2、實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容 家族定理的GUI編程 家族定理的邏輯層編碼 家族定理的數(shù)據(jù)層編碼【成績(jī)考核方式】 1、成績(jī)?cè)u(píng)定總則 本課程考核分為平時(shí)考核和期末閉卷考試和實(shí)驗(yàn)考核三部分。其中平時(shí)成績(jī)占15%，期末占60%，實(shí)驗(yàn)占25%。 2、平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定 平時(shí)成績(jī)依據(jù)學(xué)生的課堂出勤率、作業(yè)完成情況進(jìn)行評(píng)定。評(píng)定時(shí)，應(yīng)充分體現(xiàn)公平、公正、實(shí)事求是的原則，客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生平時(shí)的表現(xiàn)。 3、期末閉卷考試 期末閉卷考試。試題的覆蓋率至少要達(dá)到大綱要求的80%，試題的類型一般可以選擇、填空、判斷、解答、算法求解、設(shè)計(jì)為宜。 4、實(shí)驗(yàn)考核見實(shí)驗(yàn)大綱 【教材與參考書目】 指定教材：人工智能基礎(chǔ)，蔡自興，蒙祖強(qiáng)。高等教育出版社，2005年5月 參考書目：1人工智能（