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人工智能初步信息技術(shù)選修課程簡(jiǎn)介介課程的意意義教材的特特點(diǎn)不同欄目目的介紹紹任務(wù)提示板學(xué)習(xí)指引引體驗(yàn)活動(dòng)動(dòng)后續(xù)活動(dòng)動(dòng)評(píng)價(jià)參考資料料內(nèi)容簡(jiǎn)介介(1)第1章初識(shí)識(shí)人工智智能:讓讓學(xué)生通通過實(shí)際際操作,,體驗(yàn)具具有一定定智能的的軟件,,通過與與計(jì)算機(jī)機(jī)聊天、、下棋等等活動(dòng)感感受人工工智能與與人類智智能之間間的關(guān)系系和區(qū)別別,了解解人工智智能的概概念和基基本特點(diǎn)點(diǎn),了解解人工智智能的基基本領(lǐng)域域,幫助助學(xué)生建建立起對(duì)對(duì)人工智智能這門門學(xué)科的的初步認(rèn)認(rèn)識(shí)。第2章知識(shí)識(shí)的表示示:讓學(xué)學(xué)生通過過活動(dòng)充充分感受受到知識(shí)識(shí)表示是是人工智智能首先先要解決決的問題題,即如如何讓知知識(shí)以適適合機(jī)器器系統(tǒng)的的方式進(jìn)進(jìn)行表示示,學(xué)生生將學(xué)習(xí)習(xí)框架表表示法、、產(chǎn)生式式表示法法、狀態(tài)態(tài)空間表表示法、、與/或圖表示示法、謂謂詞邏輯輯表示法法等人工工智能中中知識(shí)表表示的方方法內(nèi)容簡(jiǎn)介介(2)第3章人工工智能語語言:讓讓學(xué)生通通過實(shí)踐踐,學(xué)習(xí)習(xí)一種人人工智能能語言-Prolog,并能夠使使用該語語言設(shè)計(jì)計(jì)簡(jiǎn)單的的智能程程序。第4章推理理與專家家系統(tǒng)::讓學(xué)生生通過使使用簡(jiǎn)單單的產(chǎn)生生式專家家系統(tǒng)軟軟件,了了解專家家系統(tǒng)的的基本結(jié)結(jié)構(gòu),掌掌握專家家系統(tǒng)正正向、反反向推理理的基本本原理,,認(rèn)識(shí)常常用的不不精確推推理的基基本過程程,學(xué)會(huì)會(huì)利用一一個(gè)簡(jiǎn)易易的專家家系統(tǒng)外外殼開發(fā)發(fā)簡(jiǎn)單單的專家家系統(tǒng)。。內(nèi)容簡(jiǎn)介介(3)第5章通過過搜索求求解問題題:讓學(xué)學(xué)生從迷迷宮入手手,了解解狀態(tài)空空間的概概念與方方法以及及用盲目目搜索技技術(shù)進(jìn)行行狀態(tài)空空間搜索索的基本本過程,,掌握基基于狀態(tài)態(tài)空間問問題的求求解過程程和進(jìn)行行狀態(tài)空空間搜索索的基本本思想,,知道博博弈問題題的基本本知識(shí)以以及搜索索技術(shù)在在博弈中中的應(yīng)用用。課時(shí)安排排第1章初識(shí)識(shí)人工智智能課標(biāo)要求求:1能描述人人工智能能的概念念與基本本特點(diǎn);;知道人人工智能能技術(shù)隨隨著計(jì)算算機(jī)硬、、軟技術(shù)術(shù)的進(jìn)步步和應(yīng)用用需求而而發(fā)展的的事實(shí)和和客觀規(guī)規(guī)律。2列舉人工工智能的的重要應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域域;通過過演示或或?qū)嶋H操操作,體體驗(yàn)人工工智能的的若干典典型應(yīng)用用,知道道其發(fā)展展現(xiàn)狀。。建議:通通過體驗(yàn)驗(yàn)智能軟軟件,感感受人工工智能與與人類智智能的區(qū)區(qū)別,對(duì)對(duì)人工智智能有初初步認(rèn)識(shí)識(shí)主要內(nèi)容容什么是人人工智能能人工智能能常見的的研究與與應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域什么是人人工智能能(1)活動(dòng)意圖圖:建立立起對(duì)人人工智能能的感性性認(rèn)識(shí),,比較人人類智能能與人工工智能的的差異。。重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn):重點(diǎn):人人工智能能的概念念與基本本特點(diǎn)難點(diǎn):讓讓學(xué)生在在實(shí)際操操作中體體會(huì),建建立起對(duì)對(duì)人工智智能的初初步認(rèn)識(shí)識(shí)課學(xué)準(zhǔn)備備:可以讓學(xué)學(xué)生預(yù)先先收集一一些資料料,教師師也可預(yù)預(yù)先收集集一些關(guān)關(guān)于智能能、人類類智能、、人工智智能定義義的資料料。對(duì)聊聊天網(wǎng)站站,一定定要預(yù)先先檢查是是否能正正常鏈接接。什么是人人工智能能(2)建議教學(xué)學(xué)過程::導(dǎo)入新課課開始活動(dòng)動(dòng)教師介紹紹學(xué)習(xí)指指引中的的內(nèi)容體驗(yàn)活動(dòng)動(dòng)人工智能能常見的的研究與與應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域(1)活動(dòng)意圖圖:通過過人工智智能的典典型成果果,即計(jì)計(jì)算機(jī)棋棋手,文文字識(shí)別別,機(jī)器器翻譯和和機(jī)器人人,對(duì)人人工智能能的研究究與應(yīng)用用領(lǐng)域有有感性認(rèn)認(rèn)識(shí)。重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn):重點(diǎn):讓讓學(xué)生通通過體驗(yàn)驗(yàn),了解解人工智智能的研研究與應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域域。難點(diǎn):讓讓學(xué)生在在實(shí)際操操作中對(duì)對(duì)軟件的的智能程程度進(jìn)行行分析、、比較和和總結(jié)。。課學(xué)準(zhǔn)備備:教師一定定要預(yù)先先收集相相關(guān)軟件件(可以以自己準(zhǔn)準(zhǔn)備,也也可讓學(xué)學(xué)生準(zhǔn)備備)并安安裝在機(jī)機(jī)房的電電腦上面面。掃描描的材料料可由教教師預(yù)先先準(zhǔn)備好好。收集集資料要要提醒學(xué)學(xué)生不要要僅限于于網(wǎng)絡(luò)。。有些操操作教師師甚至考考慮要自自己預(yù)先先演示。。人工智能能常見的的研究與與應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域(2)建議教學(xué)學(xué)過程::與計(jì)算機(jī)機(jī)下棋,,完成活活動(dòng)1,了解人人工智能能學(xué)科中中的問題題求解識(shí)別英語語短文,,完成文文章翻譯譯,完成成活動(dòng)2,了解模式式識(shí)別和和自然語語言理解解了解各種種各樣機(jī)機(jī)器人,,了解機(jī)機(jī)器人學(xué)學(xué)的發(fā)展展介紹“學(xué)學(xué)習(xí)指引引”中的的自動(dòng)定定理證明明、智能能代理、、專家系系統(tǒng)、自自動(dòng)程序序設(shè)計(jì)和和人工神神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò),總結(jié)體驗(yàn)活動(dòng)動(dòng)人工智能能常見的的研究與與應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域(3)下棋(跳跳棋,五五子棋,,相同棋棋類的同同學(xué)分成成一組))文字識(shí)別別和機(jī)器器翻譯。。識(shí)別的的材料教教師先準(zhǔn)準(zhǔn)備好,,可以準(zhǔn)準(zhǔn)備一些些“好””的材料料和“不不好”的的材料。。翻譯可單單獨(dú)進(jìn)行行,用翻翻譯軟件件,或用用google翻譯對(duì)于各類類機(jī)器人人的討論論,可結(jié)結(jié)合一些些影視作作品學(xué)習(xí)指引引中的內(nèi)內(nèi)容要給給合前面面的活動(dòng)動(dòng)后續(xù)活動(dòng)動(dòng)與評(píng)價(jià)價(jià)活動(dòng)目標(biāo)標(biāo):通過過調(diào)查和和資料收收集,讓讓學(xué)生感感性地了了解人工工智能對(duì)對(duì)人類生生活的影影響、全全面地了了解人工工智能學(xué)學(xué)科的發(fā)發(fā)展過程程。后續(xù)活動(dòng)動(dòng)可在課課余時(shí)間間完成,,如有時(shí)時(shí)間也可可一部分分在課外外,一部部分在課課內(nèi)完成成。評(píng)價(jià)舉例例:認(rèn)識(shí)人類類智能的的特征::*在教師師的提示示下能夠夠辯別人人類智能能的特征征;**能夠夠知道人人類智能能的特點(diǎn)點(diǎn),并在在日常生生活中找找到其表表現(xiàn)的實(shí)實(shí)例***能能夠主動(dòng)動(dòng)地分析析人類日日常的活活動(dòng),并并歸納總總結(jié)出人人類智能能的特征征。第2章知識(shí)識(shí)的表示示課標(biāo)要求求:1掌握知識(shí)識(shí)的概念念2學(xué)會(huì)知識(shí)識(shí)表達(dá)的的基本方方法建議本章是后后面幾章章的基礎(chǔ)礎(chǔ),知識(shí)識(shí)表示是是把人的的知識(shí)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成計(jì)計(jì)算機(jī)可可以接受受的形式式,知識(shí)識(shí)表示有有多種形形式,各各有特點(diǎn)點(diǎn)。主要內(nèi)容容知識(shí)及知知識(shí)的表表示框架表示示法產(chǎn)生式表表示法狀態(tài)空間間表示法法與/或圖表示示法謂詞邏輯輯表示法法知識(shí)及知知識(shí)的表表示(1)活動(dòng)意圖圖:通過過描述計(jì)計(jì)算機(jī)硬硬件構(gòu)造造的知識(shí)識(shí),從使使用三種種不同的的方法-“自然語言言”,““圖”,,“框架架結(jié)構(gòu)””描述計(jì)計(jì)算機(jī)硬硬件構(gòu)造造開始,,讓學(xué)生生體會(huì)同同一個(gè)知知識(shí)可以以用不同同的方法法來描述述,不同同的描述述方法各各有特點(diǎn)點(diǎn)。重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn):重點(diǎn):讓讓學(xué)生使使用不同同的方法法描述同同一種知知識(shí),通通過學(xué)生生自己參參與描述述的過程程體驗(yàn)知知識(shí)與知知識(shí)表示示的概念念。難點(diǎn):抽抽象概念念較多,,尤其是是讓學(xué)生生區(qū)分知知識(shí)、信信息與數(shù)數(shù)據(jù)三者者的概念念。課學(xué)準(zhǔn)備備:教師一定定要預(yù)先先準(zhǔn)備一一個(gè)計(jì)算算機(jī)主機(jī)機(jī)的實(shí)物物,并貼貼好相應(yīng)應(yīng)的標(biāo)簽簽,如果果實(shí)物有有困難,,可采用用預(yù)先介介紹一下下計(jì)算機(jī)機(jī)主機(jī)的的知識(shí)((帶一些些圖片)),然后后讓學(xué)生生進(jìn)行活活動(dòng)。知識(shí)及知知識(shí)的表表示(2)建議教學(xué)學(xué)過程::導(dǎo)入新課課:交流流什么是是知識(shí),,我們是是如何進(jìn)進(jìn)行知識(shí)識(shí)的表示示與交流流的執(zhí)行活動(dòng)動(dòng)中的第第一個(gè)任任務(wù):用用三種不不同的方方法描述述計(jì)算機(jī)機(jī)執(zhí)行第二二個(gè)任務(wù)務(wù):分析析以上三三種方法法的特點(diǎn)點(diǎn)執(zhí)行第三三個(gè)任務(wù)務(wù):比較較不同的的知識(shí)描描述方法法各有什什么特點(diǎn)點(diǎn)教師講解解“學(xué)習(xí)習(xí)指引””中的內(nèi)內(nèi)容小結(jié)體驗(yàn)活動(dòng)動(dòng)(可在在課堂上上做)強(qiáng)強(qiáng)化上述述內(nèi)容框架表示示法(11)活動(dòng)意圖圖:以名名片為描描述對(duì)象象,通過過收集名名片上的的信息,,并加以以歸納整整理,逐逐漸引入入框架表表示法表表示知識(shí)識(shí).通過過活動(dòng),,學(xué)生可可以體會(huì)會(huì)到框架架的四個(gè)個(gè)組成部部分是如如何從現(xiàn)現(xiàn)實(shí)事物物中被提提取出來來的.重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn):重點(diǎn):讓讓學(xué)生通通過觀察察、搜集集信息,,歸納整整理信息息和描述述知識(shí)等等過程,,學(xué)會(huì)使使用框架架描述知知識(shí)。難點(diǎn):如如何通過過歸納整整理獲得得框架的的四個(gè)組組成部分分。教學(xué)準(zhǔn)備備:教師要讓讓學(xué)生預(yù)預(yù)先收集集一些名名片,鼓鼓勵(lì)學(xué)生生互相進(jìn)進(jìn)行名片片交流。。另外需需要一些些表示的的知識(shí)((文本)),要求求這些知知識(shí)應(yīng)該該內(nèi)容相相對(duì)復(fù)雜雜一些,,幫助學(xué)學(xué)生更好好地理解解框架。??蚣鼙硎臼痉ǎǎ玻玻┙虒W(xué)過程程安排::導(dǎo)入新課課:復(fù)習(xí)習(xí)第一節(jié)節(jié)中用框框架結(jié)構(gòu)構(gòu)表示計(jì)計(jì)算機(jī)構(gòu)構(gòu)造的知知識(shí)執(zhí)行活動(dòng)動(dòng)的步驟驟1:從從收集到到的名片片中提取取關(guān)鍵性性項(xiàng)目執(zhí)行活動(dòng)動(dòng)的步驟驟2:對(duì)對(duì)收集到到的信息息進(jìn)行歸歸納整理理執(zhí)行活動(dòng)動(dòng)的步驟驟3:完完成框架架的表述述用學(xué)習(xí)指指引中的的內(nèi)容進(jìn)進(jìn)行小結(jié)結(jié)應(yīng)用:利利用框架架表示法法表示一一些其它它的知識(shí)識(shí)體驗(yàn)活動(dòng)動(dòng)(可在在課堂上上做)強(qiáng)強(qiáng)化上述述內(nèi)容框架表示示法(33)一個(gè)框架架可以由由框架名名、槽、、側(cè)和值值四部分分組成。??蚣芤灰话憧杀肀硎境扇缛缦赂袷绞剑嚎蚣苊?lt;槽名1><側(cè)面11><值111>><值112><側(cè)面12><值121><值122><槽名2><側(cè)面211><值211><值212><側(cè)面22><值221>……<值222>…框架雖然然由四部部分組成成,但是是有的時(shí)時(shí)候可以以缺損其其中的一一些結(jié)構(gòu)構(gòu),比如如P266地震的的框架產(chǎn)生式表表示法((1)活動(dòng)意圖圖:活動(dòng)動(dòng)要求學(xué)學(xué)生從一一個(gè)產(chǎn)生生式表示示法表示示的知識(shí)識(shí)中找到到規(guī)則和和事實(shí)的的對(duì)應(yīng)關(guān)關(guān)系。學(xué)學(xué)生通過過尋找規(guī)規(guī)則和答答案的對(duì)對(duì)應(yīng)關(guān)系系,可以以體驗(yàn)到到產(chǎn)生式式表示法法是如何何推導(dǎo)出出答案來來的。重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn):重點(diǎn):掌掌握產(chǎn)生生式的基基本結(jié)構(gòu)構(gòu)難點(diǎn):正正確地描描述規(guī)則則和事實(shí)實(shí)之間的的因果關(guān)關(guān)系教學(xué)準(zhǔn)備備:有可能的的話,教教師制作作一個(gè)小小課件,,模擬一一個(gè)小小小動(dòng)物園園里進(jìn)行行動(dòng)物識(shí)識(shí)別的場(chǎng)場(chǎng)景,對(duì)對(duì)每個(gè)小小動(dòng)物都都做一個(gè)個(gè)介紹。。產(chǎn)生式表表示法((2)建議教學(xué)學(xué)過程::導(dǎo)入新課課:通過過模擬一一個(gè)小小小動(dòng)物園園,介紹紹七種動(dòng)動(dòng)物,引引入本課課以其中一一個(gè)動(dòng)物物為例,,介紹如如何通過過產(chǎn)生式式表示法法中描述述的規(guī)則則找出事事實(shí)完成27頁上的表表格閱讀學(xué)習(xí)習(xí)指引小結(jié)體驗(yàn)活動(dòng)動(dòng)(可在在課堂上上做)強(qiáng)強(qiáng)化上述述內(nèi)容產(chǎn)生式表表示法((3)在本節(jié)活活動(dòng)前,,應(yīng)對(duì)學(xué)學(xué)生說明明活動(dòng)中中設(shè)置的的場(chǎng)景和和條件,,即并不不是對(duì)全全體動(dòng)物物進(jìn)行識(shí)識(shí)別,而而是對(duì)預(yù)預(yù)先設(shè)定定的有限限的幾個(gè)個(gè)動(dòng)物進(jìn)進(jìn)行識(shí)別別,也不不是嚴(yán)格格地遵照照動(dòng)物學(xué)學(xué)分類進(jìn)進(jìn)行識(shí)別別,所以以這些識(shí)識(shí)別在科科學(xué)上存存在一定定的缺陷陷,要求求學(xué)生把把注意力力放在尋尋找規(guī)則則和事實(shí)實(shí)的關(guān)聯(lián)聯(lián)上。狀態(tài)空間間表示法法(1))活動(dòng)意圖圖:狀態(tài)態(tài)空間表表示法是是用來表表示問題題及其搜搜索過程程的一種種知識(shí)表表示方法法,而迷迷宮問題題就是典典型的沒沒有固定定解題步步驟,但但是狀態(tài)態(tài)空間會(huì)會(huì)隨著解解題過程程發(fā)生變變化的實(shí)實(shí)例.通通過該活活動(dòng)引出出了兩個(gè)個(gè)問題::如何描描述問題題中可能能存在的的各種狀狀態(tài)?如如何用狀狀態(tài)空間間圖描述述搜索過過程。重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn):重點(diǎn):用用狀態(tài)空空間表示示法的術(shù)術(shù)語描述述機(jī)器人人走迷宮宮的過程程難點(diǎn):如如何找到到所有的的移動(dòng)可可能,并并準(zhǔn)確地地在狀態(tài)態(tài)空間圖圖上描述述出來。。教學(xué)準(zhǔn)備備:教師既可可讓學(xué)生生在紙上上畫迷宮宮,也可可找相應(yīng)應(yīng)的計(jì)算算機(jī)軟件件代替。。狀態(tài)空間間表示法法(2))建議教學(xué)學(xué)過程::導(dǎo)入新課課:從迷迷宮游戲戲引入新新課執(zhí)行活動(dòng)動(dòng)的步驟驟1:描描述問題題中所有有可能的的狀態(tài)執(zhí)行活動(dòng)動(dòng)的步驟驟2:定定義算符符執(zhí)行活動(dòng)動(dòng)的步驟驟3:完完成狀態(tài)態(tài)空間圖圖執(zhí)行活動(dòng)動(dòng)的步驟驟4:尋尋找最短短通路閱讀“學(xué)學(xué)習(xí)指引引”中的的內(nèi)容拓展思考考:生活活中還有有哪些問問題可以以使用狀狀態(tài)空間間表示法法表示體驗(yàn)活動(dòng)動(dòng)(可在在課堂上上做)強(qiáng)強(qiáng)化上述述內(nèi)容狀態(tài)空間間表示法法(3))任何問題題的求解解本質(zhì)都都是一個(gè)個(gè)搜索過過程為了讓計(jì)計(jì)算機(jī)能能夠有效效的搜索索,需要要對(duì)所求求解的問問題用適適當(dāng)?shù)男涡问奖憩F(xiàn)現(xiàn)出來狀態(tài)空間間的一些些術(shù)語狀態(tài)空間間表示法法表示問問題的步步驟與/或圖圖表示法法(1))活動(dòng)意圖圖:通過過解三層層漢諾塔塔問題讓讓學(xué)生體體會(huì)到與與/或圖圖表示法法求解問問題的過過程,學(xué)學(xué)會(huì)把比比較復(fù)雜雜的原始始問題轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成等等價(jià)的比比較容易易解決的的幾個(gè)問問題的方方法。重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn):重點(diǎn):使使用與//或圖把把復(fù)雜問問題分解解轉(zhuǎn)換成成若干個(gè)個(gè)問題并并加以解解答,從從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)最終問問題的解解決。難點(diǎn):如如何理解解與圖與與或圖。。教學(xué)準(zhǔn)備備:教師既可可讓學(xué)生生在紙上上,也可可找相應(yīng)應(yīng)的計(jì)算算機(jī)軟件件代替。。與/或圖圖表示法法(2))建議教學(xué)學(xué)過程創(chuàng)設(shè)情境境:講述述漢諾塔塔的傳說說,為學(xué)學(xué)生創(chuàng)設(shè)設(shè)解題環(huán)環(huán)境解漢諾塔塔問題,,記錄解解題過程程,即每每個(gè)盤的的搬運(yùn)過過程交流討論論,如何何正確解解答三層層漢諾塔塔問題利用學(xué)習(xí)習(xí)引導(dǎo)深深入學(xué)習(xí)習(xí)與/或或圖拓展與//圖的應(yīng)應(yīng)用體驗(yàn)活動(dòng)動(dòng),強(qiáng)化化學(xué)習(xí)與/或圖圖表示法法(3))雖然與圖圖和或圖圖存在差差異,但但是在解解決實(shí)際際問題時(shí)時(shí)不能只只用一種種方法簡(jiǎn)簡(jiǎn)單地描描述問題題,需要要兼用分分解和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的方方法,才才能成功功地解決決問題在總結(jié)與與/或圖圖表示法法解題的的關(guān)鍵時(shí)時(shí)候,學(xué)學(xué)生討論論可能有有許多種種,此時(shí)時(shí)教師有有必有適適時(shí)引導(dǎo)導(dǎo)。謂詞邏輯輯表示法法(1))活動(dòng)意圖圖:通過過活動(dòng)比比較謂詞詞邏輯表表示語句句與自然然語言之之間的關(guān)關(guān)系,強(qiáng)強(qiáng)調(diào)謂詞詞邏輯表表示法的的優(yōu)越性性-與人人類的自自然語言言接近,,且可方方便地存存儲(chǔ)到計(jì)計(jì)算機(jī)內(nèi)內(nèi),讓計(jì)計(jì)算機(jī)作作精確處處理?;罨顒?dòng)通過過對(duì)比謂謂邏輯表表示法語語句和人人類自然然語言,,尋找出出謂詞邏邏輯表示示法中關(guān)關(guān)鍵的組組成部分分-謂詞詞。重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn):重點(diǎn):了了解謂詞詞邏輯表表示法的的基本概概念、術(shù)術(shù)語,教教師要指指導(dǎo)學(xué)生生充分理理解和掌掌握謂詞詞、符號(hào)號(hào)、量詞詞等術(shù)語語及其使使用。難點(diǎn):尋尋找知識(shí)識(shí)中的謂謂詞,謂謂詞不一一定指動(dòng)動(dòng)詞,能能夠表現(xiàn)現(xiàn)知識(shí)中中的對(duì)象象之間的的關(guān)系的的詞語都都可以作作為謂詞詞。謂詞邏輯輯表示法法(2))建議教學(xué)學(xué)過程通過活動(dòng)動(dòng)引出自自然語言言的表示示和謂詞詞邏輯的的表示,,比較兩兩者差異異講授學(xué)習(xí)習(xí)指引中中的謂詞詞邏輯表表示法的的組成講授學(xué)習(xí)習(xí)指引的的用謂詞詞表示知知識(shí)的步步驟對(duì)本章內(nèi)內(nèi)容進(jìn)行行總結(jié)體驗(yàn)活動(dòng)動(dòng),強(qiáng)化化上述內(nèi)內(nèi)容謂詞邏輯輯表示法法(3))挑選各種種各樣的的知識(shí),,包含不不同種類類的對(duì)象象之間的的關(guān)系,,讓學(xué)生生充分認(rèn)認(rèn)識(shí)到謂謂詞所能能表示的的范圍后續(xù)活動(dòng)動(dòng)與評(píng)價(jià)價(jià)后續(xù)活動(dòng)動(dòng)讓學(xué)生生從整體體上對(duì)知知識(shí)表示示法有更更深入的的認(rèn)識(shí),,不僅能能夠?qū)W會(huì)會(huì)使用不不同的表表示法表表示知識(shí)識(shí),還需需用根據(jù)據(jù)不同的的表示法法的特點(diǎn)點(diǎn)選擇合合適的使使用場(chǎng)合合。第3章人工工智能語語言課標(biāo)要求求:1了解一種種人工智智能語言言的基本本數(shù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)和程程序結(jié)構(gòu)構(gòu),掌握握相關(guān)概概念2知道人工工智能語語言的主主要特征征3初步學(xué)會(huì)會(huì)使用人人工智能能語言求求解簡(jiǎn)單單問題4能夠上機(jī)機(jī)調(diào)試,,執(zhí)行相相應(yīng)的程程序建議:從從“讀””程序開開始,引引導(dǎo)學(xué)生生逐步適適應(yīng)人工工智能語語言的開開發(fā)環(huán)境境,并提提供實(shí)例例幫助學(xué)學(xué)生克服服學(xué)習(xí)中中的障礙礙,在理理解prolog語言的基基本概念念之后,,通過調(diào)調(diào)試,改改寫,填填充程序序等活動(dòng)動(dòng),學(xué)會(huì)會(huì)開發(fā)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的程程序.主要內(nèi)容容認(rèn)識(shí)Prolog語言Prolog程序的編編寫認(rèn)識(shí)Prolog語言(11)活動(dòng)意圖圖:以運(yùn)運(yùn)行一個(gè)個(gè)范例程程序并觀觀察運(yùn)行行結(jié)果的的方式,,讓學(xué)生生直接接接觸Prolog程序語言言及相關(guān)關(guān)程序,,用直觀觀的形式式讓學(xué)生生建立起起感性認(rèn)認(rèn)識(shí),然然后通過過對(duì)照范范例程序序源文件件中的語語句和運(yùn)運(yùn)行結(jié)果果,讓學(xué)學(xué)生了解解Prolog語言的基基本數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)和和程序結(jié)結(jié)構(gòu),知知道人工工智能語語言的主主要特征征.重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn):重點(diǎn):讓讓學(xué)生通通過觀察察,調(diào)試試,比較較和分析析,了解解Prolog語言的程程序結(jié)構(gòu)構(gòu)和基本本數(shù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu).難點(diǎn):理理解事實(shí)實(shí),規(guī)則則,目標(biāo)標(biāo)之間的的關(guān)系,,這些內(nèi)內(nèi)容分散散在程序序的各個(gè)個(gè)地方,,教師應(yīng)應(yīng)該在幫幫助學(xué)生生正確劃劃分程序序結(jié)構(gòu)的的基礎(chǔ)上上,通過過對(duì)比程程序和運(yùn)運(yùn)行結(jié)果果,找到到它們之之間的關(guān)關(guān)系.課學(xué)準(zhǔn)備備:教師一定定要預(yù)先先在計(jì)算算機(jī)上安安裝VisualProlog軟件,并并將范例例程序存存放在指指定的位位置.((注意PProlog版本差異異大)認(rèn)識(shí)Prolog語言(22)建議教學(xué)學(xué)過程導(dǎo)入新課課,復(fù)習(xí)習(xí)謂詞邏邏輯表示示法啟動(dòng)VisualProlog,,認(rèn)識(shí)開發(fā)發(fā)環(huán)境運(yùn)行范例例程序,,了解程程序的結(jié)結(jié)構(gòu)閱讀程序序語句,,了解PProlog的數(shù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)小結(jié)體驗(yàn)活動(dòng)動(dòng)認(rèn)識(shí)Prolog語言(33)Prolog是一種以以邏輯推推理為基基礎(chǔ)的邏邏輯型程程序設(shè)計(jì)計(jì)語言,,計(jì)算被被看作是是對(duì)邏輯輯式的證證明.Prolog語言解決決問題時(shí)時(shí)只要求求描述給給定問題題中的對(duì)對(duì)象和反反映它們們之間關(guān)關(guān)系的已已知事實(shí)實(shí),強(qiáng)調(diào)調(diào)各對(duì)象象之間的的關(guān)系,,而且不不需要告告訴計(jì)算算機(jī)運(yùn)算算執(zhí)行的的先后次次序.Prolog語言的三三種基本本語句::事實(shí),,規(guī)則和和目標(biāo)Prolog程序的基基本結(jié)構(gòu)構(gòu):論域域段,謂謂詞段,,子句段段和目標(biāo)標(biāo)段.Prolog提供一個(gè)個(gè)一致的的數(shù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)-項(xiàng)項(xiàng),所有有的數(shù)據(jù)據(jù)和Prolog程序都是是由項(xiàng)構(gòu)構(gòu)造而成成,Prolog通過對(duì)項(xiàng)項(xiàng)進(jìn)行模模式匹配配來求解解.項(xiàng)包包括簡(jiǎn)單單項(xiàng)(常常量,變變量),,復(fù)合項(xiàng)項(xiàng)(結(jié)構(gòu)構(gòu)),表表等.Prolog程序的編編寫(11)活動(dòng)意圖圖:由于于獨(dú)立進(jìn)進(jìn)行Prolog編程工作作比較困困難,所所以活動(dòng)動(dòng)中從一一個(gè)范例例程序入入手,通通過輸入入程序,,調(diào)試,,運(yùn)行程程序,讓讓學(xué)生逐逐漸進(jìn)入入角色,,通過添添加目標(biāo)標(biāo)語句,,修改原原有語句句等活動(dòng)動(dòng),通過過實(shí)踐加加深對(duì)語語法和程程序運(yùn)行行機(jī)制的的理解..重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn):重點(diǎn):指指導(dǎo)學(xué)生生掌握PProlog程序解決決簡(jiǎn)單問問題的方方法.難點(diǎn):讓讓學(xué)生理理解Prolog程序的運(yùn)運(yùn)行機(jī)制制.課學(xué)準(zhǔn)備備:需要通過過回答,,小練習(xí)習(xí)等方式式對(duì)學(xué)生生上一節(jié)節(jié)的學(xué)習(xí)習(xí)情況作作一個(gè)了了解,教教師一定定要預(yù)先先準(zhǔn)備一一些范例例程序,,以便于于是在教教學(xué)中舉舉一反三三.Prolog程序的編編寫(22)建議教學(xué)學(xué)過程調(diào)試,運(yùn)運(yùn)行范例例程序按照活動(dòng)動(dòng)要求修修改程序序中的語語句,記記錄運(yùn)行行結(jié)果通過以上上一系列列的嘗試試,結(jié)合合學(xué)習(xí)指指引,尋尋找Prolog的執(zhí)行機(jī)機(jī)制根據(jù)學(xué)習(xí)習(xí)指引第第61頁的程序序,輔導(dǎo)導(dǎo)學(xué)生理理解回溯溯機(jī)制學(xué)習(xí)“學(xué)學(xué)習(xí)指引引”中““用Prolog解決遞歸歸問題””的內(nèi)容容總結(jié)通過體驗(yàn)驗(yàn)活動(dòng)獨(dú)獨(dú)立編寫寫一段程程序Prolog程序的編編寫(33)Prolog的運(yùn)行機(jī)機(jī)制匹配合一一回溯用Prolog解決遞歸歸問題什么是遞遞歸Prolog中的遞歸歸后續(xù)活動(dòng)動(dòng)和評(píng)價(jià)價(jià)活動(dòng)分小小組進(jìn)行行,通過過輸入程程序,調(diào)調(diào)試獲得得運(yùn)行結(jié)結(jié)果,然然后可以以根據(jù)運(yùn)運(yùn)行結(jié)果果試著搬搬運(yùn)漢諾諾塔,體體驗(yàn)解題題過程..最后分分析程序序源代碼碼,思考考活動(dòng)中中的問題題.后續(xù)活動(dòng)動(dòng)一方面面可以強(qiáng)強(qiáng)化對(duì)于于遞歸的的認(rèn)識(shí),,另一方方面則通通過分析析程序中中的語句句,鞏固固對(duì)Prolog語言的認(rèn)認(rèn)識(shí).教學(xué)評(píng)價(jià)價(jià)舉例評(píng)價(jià)內(nèi)容容:信息息技術(shù)能能力:能能夠編制制簡(jiǎn)單的的人工智智能程序序★能夠在在教師的的指導(dǎo)下下模仿教教師的步步驟和方方法完成成程序的的編制★★能夠夠獨(dú)立完完成大部部分的程程序編制制,存在在一些錯(cuò)錯(cuò)誤★★★能能夠完全全獨(dú)立地地完成程程序的編編制,有有創(chuàng)意第4章推推理與專專家系統(tǒng)統(tǒng)課標(biāo)要求求:1演示或使使用簡(jiǎn)單單的產(chǎn)生生式專家家系統(tǒng)軟軟件,感感受用專專家系統(tǒng)統(tǒng)解決問問題的基基本過程程2了解專家家系統(tǒng)的的基本結(jié)結(jié)構(gòu)3知道專家家系統(tǒng)正正向、反反向推理理的基本本原理4會(huì)描述一一種常用用的不精精確推理理的基本本過程5了解專家家系統(tǒng)解解釋機(jī)制制的基本本概念及及其在專專家系統(tǒng)統(tǒng)中的重重要作用用6了解專家家系統(tǒng)外外殼的概概念7學(xué)會(huì)使用用一個(gè)簡(jiǎn)簡(jiǎn)易的專專家系統(tǒng)統(tǒng)外殼,,并能用用它開發(fā)發(fā)簡(jiǎn)單的的專家系系統(tǒng)建議:這這部分內(nèi)內(nèi)容可操操作性強(qiáng)強(qiáng),趣味味性也較較強(qiáng),很很容易激激發(fā)學(xué)生生的學(xué)習(xí)習(xí)興趣,,教師應(yīng)應(yīng)充分利利用這個(gè)個(gè)優(yōu)勢(shì),,讓學(xué)生生充分發(fā)發(fā)揮自主主學(xué)習(xí)的的能力,,在實(shí)踐踐中不斷斷地去獲獲取新知知識(shí)。主要內(nèi)容容了解專家家系統(tǒng)專家系統(tǒng)統(tǒng)中的推推理簡(jiǎn)單專家家系統(tǒng)的的開發(fā)了解專家家系統(tǒng)((1)活動(dòng)意圖圖:從請(qǐng)請(qǐng)教人類類專家的的活動(dòng)著著手,讓讓學(xué)生了了解專家家是如何何幫助人人們解決決疑難問問題的,,然后讓讓學(xué)生使使用一個(gè)個(gè)能夠判判別筆類類文具種種類的專專家系統(tǒng)統(tǒng),從專專家系統(tǒng)統(tǒng)軟件的的構(gòu)造、、運(yùn)行結(jié)結(jié)果等方方面了解解專家系系統(tǒng)的基基本結(jié)構(gòu)構(gòu)和解釋釋機(jī)制。。重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn):重點(diǎn):了了解專家家系統(tǒng)的的基本結(jié)結(jié)構(gòu)和解解釋機(jī)制制難點(diǎn):學(xué)學(xué)生會(huì)發(fā)發(fā)現(xiàn)通過過專家系系統(tǒng)獲得得知識(shí)和和事實(shí)會(huì)會(huì)存在一一定的出出入,教教師應(yīng)提提示學(xué)生生發(fā)生這這種現(xiàn)象象的原因因和解決決的方法法。課前準(zhǔn)備備:教師需了了解一下下學(xué)生對(duì)對(duì)專家系系統(tǒng)的了了解程度度,以便便于在教教學(xué)中糾糾正;預(yù)預(yù)先下載載好intermodeller軟件,供供學(xué)生課課上使用用;提供供筆規(guī)則則文具種種類的專專家系統(tǒng)統(tǒng)的規(guī)則則,存儲(chǔ)儲(chǔ)在學(xué)生生計(jì)算機(jī)機(jī)內(nèi)。了解專家家系統(tǒng)((2)建議教學(xué)學(xué)過程以活動(dòng)導(dǎo)導(dǎo)入新課課模仿人類類專家的的解題過過程指導(dǎo)學(xué)生生閱讀““學(xué)習(xí)指指引”中中的“什什么是專專家系統(tǒng)統(tǒng)”執(zhí)行活動(dòng)動(dòng)2中的步驟驟1-6,使用識(shí)識(shí)別筆類類文具種種類的專專家系統(tǒng)統(tǒng)指導(dǎo)學(xué)生生閱讀““學(xué)習(xí)指指引”中中的專家家系統(tǒng)基基本結(jié)構(gòu)構(gòu)執(zhí)行活動(dòng)動(dòng)2中的步驟驟7,了解專專家系統(tǒng)統(tǒng)的識(shí)別別結(jié)論的的由來指導(dǎo)學(xué)生生完成閱閱讀“學(xué)學(xué)習(xí)指引引”中的的專家系系統(tǒng)與傳傳統(tǒng)程序序的區(qū)別別,專家家系統(tǒng)的的解釋,,知識(shí)的的獲取小結(jié)并完完成體驗(yàn)驗(yàn)活動(dòng)了解專家家系統(tǒng)((3)專家系統(tǒng)統(tǒng)一般都都是總結(jié)結(jié)某個(gè)領(lǐng)領(lǐng)域某些些專家的的經(jīng)驗(yàn),,而這些些專家的的經(jīng)驗(yàn)并并不一定定足夠識(shí)識(shí)別某個(gè)個(gè)領(lǐng)域中中的所有有知識(shí),,所以就就會(huì)造成成專家系系統(tǒng)在識(shí)識(shí)別上的的偏差,,教師要要提示學(xué)學(xué)生充分分認(rèn)識(shí)到到這一點(diǎn)點(diǎn),這也也說明了了知識(shí)庫庫的重要要性。專家系統(tǒng)統(tǒng)中的推推理(1)活動(dòng)意圖圖:本節(jié)節(jié)設(shè)計(jì)的的活動(dòng)是是“動(dòng)物物識(shí)別的的正向推推理”,,通過把把己知的的動(dòng)物體體貌特征征與專家家系統(tǒng)中中的規(guī)則則集合進(jìn)進(jìn)行比較較、匹配配,最終終完成推推理,識(shí)識(shí)別符合合該特征征的動(dòng)物物的種類類或名稱稱,讓學(xué)學(xué)生初步步了解推推理的過過程。重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn):重點(diǎn):了了解專家家系統(tǒng)中中推理機(jī)機(jī)的控制制策略難點(diǎn):兩兩種控制制策略實(shí)實(shí)施過程程中事實(shí)實(shí)庫,規(guī)規(guī)則庫的的變化課前準(zhǔn)備備:提供識(shí)別別動(dòng)物的的專家系系統(tǒng)的規(guī)規(guī)則,并并以文本本文件的的形式存存儲(chǔ)在學(xué)學(xué)生的計(jì)計(jì)算機(jī)內(nèi)內(nèi);準(zhǔn)備備一個(gè)用用演示““動(dòng)物識(shí)識(shí)別的正正向推理理”的大大表格,,便于教教師和學(xué)學(xué)生一起起完成推推導(dǎo)過程程。專家系統(tǒng)統(tǒng)中的推推理(2)建議教學(xué)學(xué)過程用活動(dòng)導(dǎo)導(dǎo)入新課課指導(dǎo)學(xué)生生閱讀““學(xué)習(xí)指指引”中中的“正正向推理理”指導(dǎo)學(xué)生生運(yùn)用正正向推理理方法,,完成活活動(dòng)中““討論””部分指向?qū)W生生閱讀““學(xué)習(xí)指指引”中中的“逆逆向推理理”討論正向向推理與與逆向推推理的差差異與適適用場(chǎng)合合指導(dǎo)學(xué)生生閱讀““學(xué)習(xí)指指引”中中的“不不確定推推理”小結(jié)通過體驗(yàn)驗(yàn)活動(dòng)強(qiáng)強(qiáng)化學(xué)到到的知識(shí)識(shí)專家系統(tǒng)統(tǒng)中的推推理(3)正向推理理的流程程逆向推理理的流程程不確定推推理學(xué)生在學(xué)學(xué)習(xí)可信信度方法法時(shí),對(duì)對(duì)可信度度因子這這一概念念的理解解可能存存在困難難,教師師可以結(jié)結(jié)合生活活中的實(shí)實(shí)例進(jìn)行行講解,,同時(shí)需需要強(qiáng)調(diào)調(diào),可信信度推理理方法只只是不確確定推理理方法中中的一種種.課程程介紹的的是一種種非常簡(jiǎn)簡(jiǎn)化的方方法,只只能起說說明作用用.簡(jiǎn)單專家家系統(tǒng)的的開發(fā)((1)活動(dòng)意圖圖:通過過創(chuàng)建動(dòng)動(dòng)物識(shí)別別系統(tǒng)這這個(gè)范例例,讓學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)專家系系統(tǒng)外殼殼的概念念,掌握握利用專專家系統(tǒng)統(tǒng)外殼開開發(fā)專家家系統(tǒng)的的一般步步驟,學(xué)學(xué)會(huì)使用用一個(gè)簡(jiǎn)簡(jiǎn)易的專專家系統(tǒng)統(tǒng)外殼,,并能用用它獨(dú)立立開發(fā)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的專專家系統(tǒng)統(tǒng)。重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn):重點(diǎn):讓讓學(xué)生了了解使用用外家系系統(tǒng)外殼殼-intermodeller軟件創(chuàng)建建一個(gè)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的專專家系統(tǒng)統(tǒng)的步驟驟,并讓讓學(xué)生親親身體驗(yàn)驗(yàn)這個(gè)開開發(fā)過程程。難點(diǎn):理理解使用用專家系系統(tǒng)外殼殼開發(fā)專專家系統(tǒng)統(tǒng)的過程程中的策策略課前準(zhǔn)備備:提供識(shí)別別動(dòng)物的的專家系系統(tǒng)的規(guī)規(guī)則,并并以文本本文件的的形式存存儲(chǔ)在學(xué)學(xué)生的計(jì)計(jì)算機(jī)內(nèi)內(nèi);預(yù)先先了解一一下學(xué)生生對(duì)于專專家系統(tǒng)統(tǒng)的構(gòu)造造、解釋釋機(jī)制等等方面的的了解程程度,針針對(duì)實(shí)際際情況在在新課中中進(jìn)行適適當(dāng)復(fù)習(xí)習(xí)和補(bǔ)充充。簡(jiǎn)單專家家系統(tǒng)的的開發(fā)((2)建議教學(xué)學(xué)過程導(dǎo)入新課課(以第第二節(jié)動(dòng)動(dòng)物識(shí)別別規(guī)則集集為依據(jù)據(jù))使用intermodeller軟件創(chuàng)建建動(dòng)物識(shí)識(shí)別專家家系統(tǒng)指導(dǎo)學(xué)生生閱讀““學(xué)習(xí)指指引”中中的“專專家系統(tǒng)統(tǒng)的開發(fā)發(fā)工具””,了解解專家系系統(tǒng)外殼殼的概念念要求學(xué)生生學(xué)習(xí)““學(xué)習(xí)指指引”中中的“用用專家系系統(tǒng)外殼殼開發(fā)專專家系統(tǒng)統(tǒng)的步驟驟”指導(dǎo)學(xué)生生閱讀““學(xué)習(xí)指指引”中中的“適適于專家家系統(tǒng)的的求解問問題”,,結(jié)合動(dòng)動(dòng)物識(shí)別別專家系系統(tǒng)和選選擇運(yùn)輸輸工具專專家系統(tǒng)統(tǒng)了解專專家系統(tǒng)統(tǒng)的適用用情況教師小結(jié)結(jié)后續(xù)活動(dòng)動(dòng)簡(jiǎn)單專家家系統(tǒng)的的開發(fā)((3)“學(xué)習(xí)指引引”中的的“用專專家系統(tǒng)統(tǒng)外殼開開發(fā)專家家系統(tǒng)步步驟”,,只適合合于小型型、簡(jiǎn)單單的專家家系統(tǒng)的的開發(fā),,它的核核心思想想是軟件件工程。。后續(xù)活動(dòng)動(dòng)和評(píng)價(jià)價(jià)賓館選擇擇專家系系統(tǒng)(通通過觀察察一個(gè)現(xiàn)現(xiàn)成的知知識(shí)庫,,建立一一個(gè)自己己的知識(shí)識(shí)庫)植物分類類顧問專專家系統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì),幫助助學(xué)生回回顧利用用專家系系統(tǒng)外殼殼開發(fā)專專家系統(tǒng)統(tǒng)的具體體步驟,,以小組組合作形形式完成成專家系系統(tǒng)的開開發(fā)。評(píng)價(jià):信信息技術(shù)術(shù)能力-能夠開發(fā)發(fā)簡(jiǎn)單的的專家系系統(tǒng)★在教師的的指導(dǎo)下下參與簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的專專家系統(tǒng)統(tǒng)的開發(fā)發(fā),體驗(yàn)驗(yàn)開發(fā)的的過程★★能夠獨(dú)立立完成專專家系統(tǒng)統(tǒng)的開發(fā)發(fā),但存存在比較較多的錯(cuò)錯(cuò)誤和缺缺陷★★★★能夠獨(dú)立立完成專專家系統(tǒng)統(tǒng)的開發(fā)發(fā),基本本不存在在錯(cuò)誤和和缺陷。。第5章通過過搜索求求解問題題課標(biāo)要求求:1了解狀態(tài)態(tài)空間的的概念與與方法2學(xué)會(huì)用狀狀態(tài)空間間法描述述待求解解的問題題3了解用盲盲目搜索索技術(shù)進(jìn)進(jìn)行狀態(tài)態(tài)空間搜搜索的基基本過程程4知道啟發(fā)發(fā)式搜索索的基本本思想及及優(yōu)點(diǎn)建議:本本章雖然然介紹的的是最基基本的搜搜索知識(shí)識(shí),但學(xué)學(xué)生在理理解上仍仍會(huì)存在在一定的的困難,,具體教教學(xué)可以以在活動(dòng)動(dòng)中穿插插知識(shí),,讓學(xué)生生從第2章學(xué)習(xí)過過的迷宮宮問題入入手,初初步體驗(yàn)驗(yàn)搜索的的策略,,指導(dǎo)學(xué)學(xué)生由易易至難,,最后分分析簡(jiǎn)單單的博弈弈問題,,了解搜搜索技術(shù)術(shù)在博弈弈中的應(yīng)應(yīng)用。主要內(nèi)容容狀態(tài)空間間搜索求解博弈弈問題狀態(tài)空間間搜索((1)活動(dòng)意圖圖:從第第2章迷宮問問題的入入手,通通過迷宮宮問題的的求解過過程,了了解用盲盲目搜索索技術(shù)進(jìn)進(jìn)行狀態(tài)態(tài)空間搜搜索的基基本過程程,通過過實(shí)驗(yàn)體體會(huì)各種種搜索策策略,比比較各種種方法的的差異重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn):重點(diǎn):了了解用盲盲目搜索索技術(shù)進(jìn)進(jìn)行狀態(tài)態(tài)空間搜搜索的基基本過程程難點(diǎn):搜

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