《人工智能導(dǎo)論》課程教學(xué)大綱

《人工智能導(dǎo)論》教學(xué)大綱適用范圍：2020版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：08150081課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)選修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)（其中：理論32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)）先修課程：高等數(shù)學(xué)后續(xù)課程：適用專(zhuān)業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)工程、軟件工程、電纜工程、自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)器人工程、測(cè)控技術(shù)與儀器等教材：《人工智能導(dǎo)論》（第4版），王萬(wàn)良編著，高等教育出版社，2017開(kāi)課單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院一、課程的性質(zhì)與任務(wù)課程性質(zhì)：物聯(lián)網(wǎng)工程、軟件工程、電纜工程、自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)、機(jī)械電子工程、機(jī)器人工程、測(cè)控技術(shù)與儀器等專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)選修課。課程任務(wù)：其任務(wù)主要是把握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，熟悉本專(zhuān)業(yè)的前沿知識(shí)和研究熱點(diǎn)。該課程講述了人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史、人工智能研究的基本內(nèi)容和主要研究領(lǐng)域、人工智能的研究熱點(diǎn)包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用和遺傳算法及其應(yīng)用等。要求學(xué)生掌握基本創(chuàng)新方法，能夠針對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)開(kāi)展切實(shí)有效的理論和應(yīng)用研究。該課程緊密聯(lián)系計(jì)算機(jī)學(xué)科中的前沿內(nèi)容和所涉及的新技術(shù)，例如模糊推理方法及其在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其改進(jìn)方法在模式識(shí)別、軟測(cè)量、聯(lián)想記憶、優(yōu)化計(jì)算中的應(yīng)用，遺傳算法及其改進(jìn)算法在生產(chǎn)調(diào)度中的應(yīng)用等，學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)能夠了解基本的人工智能新技術(shù)和有關(guān)問(wèn)題求解的創(chuàng)新方法。二、課程的基本內(nèi)容及要求（一）人工智能基礎(chǔ)概念1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）人工智能的概念；（2）人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史；（3）人工智能研究的基本內(nèi)容；（4）人工智能的主要研究領(lǐng)域。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):了解人工智能研究的基本內(nèi)容；難點(diǎn):了解本專(zhuān)業(yè)的人工智能相關(guān)的前沿知識(shí)和研究熱點(diǎn)。3．課程教學(xué)要求（1）了解人工智能研究的特點(diǎn)、內(nèi)容、發(fā)展歷史及未來(lái)，增加對(duì)人工智能學(xué)科的認(rèn)識(shí)。把握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)；（2）了解人工智能研究的基本內(nèi)容和主要研究領(lǐng)域，熟悉本專(zhuān)業(yè)的前沿知識(shí)和研究熱點(diǎn)。（二）知識(shí)表示1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）知識(shí)的特性、分類(lèi)和表示；（2）表示方法：一階謂詞邏輯、產(chǎn)生式、框架等。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):知識(shí)的相對(duì)正確性、可表示性及可利用性等特性；難點(diǎn):新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。3．課程教學(xué)要求（1）熟練掌握知識(shí)及知識(shí)表示的概念；（2）了解知識(shí)的相對(duì)正確性、可表示性及可利用性等特性。（3）了解新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。（三）確定性推理方法1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）推理的基本概念；（2）確定性推理方法：自然演繹推理、謂詞公式化為子句集的方法、魯賓遜歸結(jié)原理；（3）確定性推理方法的應(yīng)用：歸結(jié)反演、應(yīng)用歸結(jié)原理求解問(wèn)題。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):謂詞公式化為子句集的方法；難點(diǎn):歸結(jié)原理、方法及應(yīng)用。3．課程教學(xué)要求（1）熟練掌握謂詞公式化為子句集的方法；（2）熟練掌握歸結(jié)原理、方法，并能靈活應(yīng)用。（四）不確定性推理方法1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）不確定性推理的基本概念（2）可信度方法、證據(jù)理論等基于概率的推理方法（3）模糊推理方法。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):可信度方法、證據(jù)理論及其推理方法；難點(diǎn):模糊集合、模糊知識(shí)表示及模糊推理方法。3．課程教學(xué)要求（1）了解可信度方法、證據(jù)理論及其推理方法。（2）掌握模糊集合、模糊知識(shí)表示、模糊推理方法，并能靈活應(yīng)用。（五）搜索求解策略1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）搜索的概念；（2）狀態(tài)空間的搜索策略；（3）盲目的圖搜索策略；（4）啟發(fā)式圖搜索策略。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):搜索策略的基本概念和基本方法；難點(diǎn):搜索方法的實(shí)現(xiàn)與基本軟件設(shè)計(jì)。3．課程教學(xué)要求（1）搜索的基本概念、基本方法；（2）掌握搜索方法的實(shí)現(xiàn)與基本軟件設(shè)計(jì)，基本創(chuàng)新方法。。（六）智能計(jì)算及其應(yīng)用1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）遺傳算法的產(chǎn)生與發(fā)展（2）基本遺傳算法（3）遺傳算法的改進(jìn)算法（4）遺傳算法的應(yīng)用。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):遺傳算法的基本概念和基本方法；難點(diǎn):遺傳算法的改進(jìn)算法，及遺傳算法的應(yīng)用實(shí)例。3．課程教學(xué)要求（1）掌握遺傳算法的基本概念和基本方法。；（2）了解一些遺傳算法的改進(jìn)算法，了解遺傳算法的應(yīng)用實(shí)例。（七）專(zhuān)家系統(tǒng)與機(jī)器學(xué)習(xí)1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）專(zhuān)家系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展、概念、一般結(jié)構(gòu)（2）專(zhuān)家系統(tǒng)的工作原理及其建立方法（3）機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)挖掘（4）專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)例2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):專(zhuān)家系統(tǒng)的基本概念、基本特征、一般結(jié)構(gòu)等基本內(nèi)容；難點(diǎn):專(zhuān)家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)方法。3．課程教學(xué)要求（1）掌握專(zhuān)家系統(tǒng)的基本概念、基本特征、一般結(jié)構(gòu)等基本內(nèi)容；（2）掌握專(zhuān)家系統(tǒng)的建造、開(kāi)發(fā)，了解專(zhuān)家系統(tǒng)的應(yīng)用例子。（八）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）神經(jīng)元與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念；（2）BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法及其應(yīng)用；（3）Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法及其應(yīng)用；難點(diǎn):Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特性及其應(yīng)用。3．課程教學(xué)要求（1）掌握人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、常用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；（2）了解BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法及其在模式識(shí)別、軟測(cè)量等工程中的應(yīng)用；（3）了解Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特性及其在聯(lián)想記憶、優(yōu)化等工程中的應(yīng)用。（九）智能體與多智能體系統(tǒng)1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）智能體與多智能體的概念與結(jié)構(gòu)；（2）多智能體系統(tǒng)的通信、協(xié)調(diào)、協(xié)作和協(xié)商。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):智能體與多智能體的概念與結(jié)構(gòu)；難點(diǎn):多智能體系統(tǒng)的通信、協(xié)調(diào)、協(xié)作和協(xié)商方法。3．課程教學(xué)要求（1）了解智能體與多智能體的概念與結(jié)構(gòu)；（2）掌握多智能體系統(tǒng)的通信、協(xié)調(diào)、協(xié)作和協(xié)商方法。三、課程學(xué)時(shí)分配教學(xué)章節(jié)理論實(shí)踐（驗(yàn)）討論、習(xí)題一、人工智能基礎(chǔ)概念2二、知識(shí)表示4三、確定性推理方法4四、不確定性推理方法2五、搜索求解策略4六、智能計(jì)算及其應(yīng)用41七、專(zhuān)家系統(tǒng)與機(jī)器學(xué)習(xí)4八、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用41九、智能體與多智能體系統(tǒng)2總計(jì)302四、課程考核方式與要求考核方式：本課程主要以課程論文、作業(yè)評(píng)價(jià)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、階段測(cè)驗(yàn)、期末大作業(yè)等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽?jī)由期末大作業(yè)成績(jī)和過(guò)程性評(píng)價(jià)成績(jī)組成。其中：期末大作業(yè)成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重60%）；課程論文、作業(yè)評(píng)價(jià)、課堂討論、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、階段測(cè)驗(yàn)等過(guò)程性評(píng)價(jià)成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重40%）。過(guò)程性評(píng)價(jià)和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時(shí)基本成比例。五、課程資源庫(kù)王萬(wàn)良.《人工智能及其應(yīng)用》（第3版）.高等教育出版社.2016.IanGoodfellow,YoshuaBengio,AaronCourville.《深度學(xué)習(xí)》.人民郵電出版社.2017.3.尼克.《深度學(xué)習(xí)》.人民郵電出版社.20174.嚴(yán)行健.人工智能時(shí)代的代議制:挑戰(zhàn)、機(jī)遇與發(fā)展路徑.《學(xué)習(xí)與探索》，2018,02(271)5.劉全,翟建偉,章宗長(zhǎng)等.深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)綜述.《計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)》，2018,01(41)6.黃立威,江碧濤,呂守業(yè)等.基于深度學(xué)習(xí)的推薦系統(tǒng)研究綜述.《計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)》，2018,07(41)7.楊潔,王國(guó)胤,劉群等.正態(tài)云模型研究回顧與展望.《計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)》，2018,03(41)8.ZixiangZhou,JieGong.AutomatedresidentialbuildingdetectionfromairborneLiDARdatawithdeepneuralnetworks.AdvancedEngine