人工智能試驗(yàn)大綱

1、人工智能實(shí)驗(yàn)大綱（2007年7月修訂）課程名稱：人工智能（實(shí)驗(yàn)部分）課程類型：范圍選修課-專業(yè)課實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：16學(xué)時(shí)適用對(duì)象：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)與基本要求課程實(shí)驗(yàn)是學(xué)生掌握教學(xué)內(nèi)容的必要環(huán)節(jié)，系統(tǒng)、科學(xué)、合理地安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以幫助學(xué)生理解、鞏固課程教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還能提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。人工智能實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的設(shè)置目的是通過幾個(gè)典型實(shí)例培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)智能軟件系統(tǒng)的能力。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配項(xiàng)目一：實(shí)驗(yàn)名稱：傳教士和野人過河（2學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模哼@是經(jīng)典的過河方案規(guī)劃問題，通過本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與編程實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生掌握基于狀態(tài)空間知識(shí)表示方法

2、的一般搜索策略。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：選擇c、c+、java等編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)3個(gè)傳教士和3個(gè)野人的過河方案。實(shí)驗(yàn)要求：程序能自動(dòng)規(guī)劃出所有的過河方案。實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證型項(xiàng)目二：實(shí)驗(yàn)名稱：八數(shù)碼游戲（2學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模哼@是經(jīng)典的益智游戲。通過本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與編程實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生掌握基于狀態(tài)空間知識(shí)表示方法的啟發(fā)式全局擇優(yōu)搜索策略。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：選擇c、c+、java等編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)八數(shù)碼游戲的啟發(fā)式全局擇優(yōu)搜索算法。實(shí)驗(yàn)要求：任意給定初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)，系統(tǒng)能自動(dòng)給出從初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的最佳走步序列。實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證型項(xiàng)目三：實(shí)驗(yàn)名稱：動(dòng)物識(shí)別產(chǎn)生式系統(tǒng)（4學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模哼@是一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)物識(shí)別產(chǎn)生式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)例

3、，通過本實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生理解并體會(huì)知識(shí)庫(kù)與控制系統(tǒng)相互獨(dú)立的智能產(chǎn)生式系統(tǒng)與一般程序的區(qū)別，為以后設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的專家系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：知識(shí)表示為產(chǎn)生式知識(shí)表示方法，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)具有15條規(guī)則能自動(dòng)識(shí)別7種動(dòng)物的產(chǎn)生式系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)要求：知識(shí)庫(kù)與控制系統(tǒng)相互獨(dú)立，系統(tǒng)完成后除了能識(shí)別已有的7種動(dòng)物外，按產(chǎn)生式知識(shí)表示方法向知識(shí)庫(kù)中添加、修改新的知識(shí)后，系統(tǒng)能在不修改控制系統(tǒng)程序的情況下仍然能正確識(shí)別。實(shí)驗(yàn)類型：綜合型項(xiàng)目四：實(shí)驗(yàn)名稱：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（2學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^本實(shí)驗(yàn)理解并體會(huì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)及網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方法，通過樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，并能使用訓(xùn)練成熟的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測(cè)、優(yōu)化等，培養(yǎng)學(xué)生使用人工神

4、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決實(shí)際問題的能力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生能設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的單層感知器人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，理解并編程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法，通過樣本訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，最終能使用訓(xùn)練成熟的網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。實(shí)驗(yàn)要求：給出10組樣本數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，然后任意給出3組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)能正確識(shí)別。實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證型項(xiàng)目五：實(shí)驗(yàn)名稱：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（4學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^本實(shí)驗(yàn)理解并體會(huì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)及網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方法，通過樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，并能使用訓(xùn)練成熟的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測(cè)、優(yōu)化等，培養(yǎng)學(xué)生使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決實(shí)際問題的能力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生能設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的單層感知器人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，理解并編程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)

5、算法，通過樣本訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，最終能使用訓(xùn)練成熟的網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。實(shí)驗(yàn)要求：給出10組樣本數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，然后任意給出3組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)能正確識(shí)別。實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證型項(xiàng)目六：實(shí)驗(yàn)名稱：遺傳算法（2學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)進(jìn)化計(jì)算中的編碼方法以及選擇、復(fù)制、交叉、變異等操作算子有基本的理解。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的遺傳算法程序，對(duì)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化求解。實(shí)驗(yàn)要求：程序能顯示優(yōu)化計(jì)算過程，直至給出最優(yōu)解。實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證型項(xiàng)目七：實(shí)驗(yàn)名稱：遺傳算法（4學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)進(jìn)化計(jì)算中的編碼方法以及選擇、復(fù)制、交叉、變異等操作算子有深入的理解，提高學(xué)生利用進(jìn)化計(jì)算方法解決實(shí)際問題的能力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：利用遺傳規(guī)劃方法建立地下開采巖體移動(dòng)預(yù)測(cè)的優(yōu)化模型。實(shí)驗(yàn)要求：程序能顯示優(yōu)化計(jì)算過程，直至給出最優(yōu)預(yù)測(cè)模型。實(shí)驗(yàn)類型：綜合型項(xiàng)目八：實(shí)驗(yàn)名稱：專家系統(tǒng)（4學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)專家系統(tǒng)的知識(shí)表示、知識(shí)組織及知識(shí)運(yùn)用有深入的理解，提高學(xué)生開發(fā)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問題的能力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：知識(shí)表示為面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示方法，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)中國(guó)棗病蟲害診斷專家系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)要求：人機(jī)界面友好。實(shí)驗(yàn)類型：綜合型三、實(shí)驗(yàn)教材、參考書1、蔡自興、徐光佑.人工智能及其應(yīng)用.清華大學(xué)出版社，1