《人工智能》課程教學(xué)大綱

《人工智能》課程教學(xué)大綱課程代碼：ABXX0526課程中文名稱:人工智能課程英文名稱：ArtificialIntelligence課程性質(zhì)：選修課程學(xué)分?jǐn)?shù)：2學(xué)分課程學(xué)時(shí)數(shù)：32學(xué)時(shí)授課對(duì)象：信息與計(jì)算科學(xué)本課程的前導(dǎo)課程：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)，數(shù)理邏輯一、課程簡介

人工智能（ArtificialIntelligence，簡稱AI）是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分支，二十世紀(jì)七十年代以來被稱為世界三大尖端技術(shù)之一（空間技術(shù)、能源技術(shù)、人工智能）。人工智能是研究使計(jì)算機(jī)來模擬人的某些思維過程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等）的學(xué)科，主要包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能將涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語言學(xué)等學(xué)科?？梢哉f幾乎是自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的所有學(xué)科，其范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇，人工智能與思維科學(xué)的關(guān)系是實(shí)踐和理論的關(guān)系，人工智能是處于思維科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用層次，是它的一個(gè)應(yīng)用分支。從思維觀點(diǎn)看，人工智能不僅限于邏輯思維，要考慮形象思維、靈感思維才能促進(jìn)人工智能的突破性的發(fā)展，數(shù)學(xué)常被認(rèn)為是多種學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué)，數(shù)學(xué)也進(jìn)入語言、思維領(lǐng)域，人工智能學(xué)科也必須借用數(shù)學(xué)工具，數(shù)學(xué)不僅在標(biāo)準(zhǔn)邏輯、模糊數(shù)學(xué)等范圍發(fā)揮作用，數(shù)學(xué)進(jìn)入人工智能學(xué)科，它們將互相促進(jìn)而更快地發(fā)展。通過人工智能課程教學(xué),應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生以下素質(zhì)：（1）培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的精神。（2）通過學(xué)習(xí)人工智能的發(fā)展歷史、基本理論和應(yīng)用及其跨學(xué)科的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)前沿知識(shí)的熱情和探索精神。（3）面向應(yīng)用，重視實(shí)踐：通過實(shí)踐環(huán)節(jié)（實(shí)驗(yàn)），啟發(fā)自主式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成項(xiàng)目的能力，樹立團(tuán)隊(duì)合作精神。二、教學(xué)基本內(nèi)容和要求知識(shí)單元1：人工智能概論課程教學(xué)內(nèi)容：1）什么是人工智能，人工智能的四種定義的區(qū)別；2）人工智能的發(fā)展歷史；3）人工智能的研究內(nèi)容與研究方法；4）人工智能的應(yīng)用。課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：人工智能的四種定義的區(qū)別課程教學(xué)要求：1、理解人工智能的不同定義的差異;2、了解人工智能發(fā)展的歷史；3、了解人工智能的研究內(nèi)容與方法；4、了解人工智能的應(yīng)用。知識(shí)單元2：知識(shí)表示課程教學(xué)內(nèi)容：1）什么是知識(shí)表示，知識(shí)表示的目標(biāo)；2）一階謂詞邏輯表示；3）產(chǎn)生式表示；4）框架表示；5）腳本；6）概念圖；7）面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示。課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：腳本、概念圖課程教學(xué)要求：1、掌握知識(shí)的產(chǎn)生式表示法;2、理解一階謂詞邏輯表示法；3、了解人框架表示、腳本、概念圖、面向?qū)ο蟮缺硎痉?；知識(shí)單元3：狀態(tài)空間與搜索策略課程教學(xué)內(nèi)容：1）問題的狀態(tài)空間與問題的表示；2）搜索與問題求解；3）盲目搜索與啟發(fā)式搜索；4）問題規(guī)約和與或圖；5）與或圖搜索；6）博弈；課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：搜索與問題求解、問題規(guī)約和與或圖課程教學(xué)要求：1、理解問題的狀態(tài)表示與狀態(tài)空間;2、理解深度優(yōu)先搜索與廣度優(yōu)先搜索；3、理解啟發(fā)式搜索的基本思想，掌握局部最優(yōu)、全局最優(yōu)搜索的方法及之間的異同；4、掌握通用圖搜索算法、A*算法；5、理解問題規(guī)約及其與或圖表示；6、理解與或圖搜索策略與AO*算法；7、了解博弈樹搜索知識(shí)單元4：自動(dòng)推理課程教學(xué)內(nèi)容：1）三段論推理；2）自然演繹推理；3）歸結(jié)演繹推理；4）不確定性推理；課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：自然演繹推理、不確定性推理；課程教學(xué)要求：1、理解自然演繹推理的原理與方法;2、理解歸結(jié)原理以及基于歸結(jié)原理的推理方法；3、了解不確定性知識(shí)的概念；4、了解主觀Bayes方法、可信度方法；知識(shí)單元5：專家系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容：1）專家系統(tǒng)的概念、特點(diǎn)與發(fā)展史；2）專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)；3）專家系統(tǒng)MYCIN；4）專家系統(tǒng)的建造；課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、專家系統(tǒng)的建造課程教學(xué)要求：1、了解專家系統(tǒng)的特點(diǎn)與發(fā)展史;2、了解專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)；3、了解專家系統(tǒng)的建造方法。知識(shí)單元6：人工智能程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容：1）Prolog程序設(shè)計(jì)；2）LISP程序設(shè)計(jì)；課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：Prolog程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)要求：1、掌握PROLOG的基本語法、程序結(jié)構(gòu)，會(huì)用PROLOG進(jìn)行簡單的AI程序設(shè)計(jì);2、了解LISP程序設(shè)計(jì)語言的基本特點(diǎn)；知識(shí)單元7：人工智能熱點(diǎn)領(lǐng)域簡介課程教學(xué)內(nèi)容：1）數(shù)據(jù)挖掘；2）模式識(shí)別；3）機(jī)器學(xué)習(xí)；4）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：數(shù)據(jù)挖掘、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)要求：1、了解數(shù)據(jù)挖掘的基本目標(biāo)、需要解決的問題;2、了解模式識(shí)別的基本目標(biāo)、需要解決的問題;3、了解機(jī)器學(xué)習(xí)的基本目標(biāo)、需要解決的問題;4、了解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本目標(biāo)、需要解決的問題;三、教學(xué)方法與手段多媒體媒體教學(xué)。四、教學(xué)學(xué)時(shí)分配章節(jié)與內(nèi)容課時(shí)作業(yè)量備注人工智能概述21知識(shí)表示42搜索策略82自動(dòng)推理41專家系統(tǒng)41人工智能程序設(shè)計(jì)82熱點(diǎn)領(lǐng)域簡介21合計(jì)3210五、考核方式與成績評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1、考核方法：1、課題表現(xiàn)：其中包括學(xué)生出勤、課堂作業(yè)、回答問題、學(xué)生提問水平（30%）；2、實(shí)驗(yàn)課表現(xiàn)：包括學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的動(dòng)手能力、解決問題的能力（30%）；3、大作業(yè)：要求學(xué)生完成一項(xiàng)或若干項(xiàng)有一定難度的大作業(yè)或論文（40%）。2、成績評(píng)定：課題表現(xiàn)+實(shí)驗(yàn)課表現(xiàn)+大作業(yè)六、教學(xué)參考資源