人工智能教學(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)】計算機科學(xué)與技術(shù)【課 時】72(理論)+28(實驗)【學(xué) 分】3【課程性質(zhì)、目標(biāo)和要求】人工智能是計算機科學(xué)的重要分支，是計算機科學(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算機來模擬人類智能，即如何用計算機實現(xiàn)諸如問題求解、 規(guī)劃推理、模式識別、知識工程、自然語言處理、機器學(xué)習(xí)等只有人類才具備的”智能”，使得計算機更好得為人類服務(wù).作為本科生一個學(xué)期的課程，重點掌握人工智能的基礎(chǔ)知識和基本技能，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，了解國際人工智能的主要流派和路線， 了解國內(nèi)人

2、工智能研究的基本情況，熟悉人工智能的研究領(lǐng)域.(2) 較詳細地論述知識表示的各種主要方法。重點掌握狀態(tài)空間法、問題歸約法和謂 詞邏輯法，熟悉語義網(wǎng)絡(luò)法，了解知識表示的其他方法，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)、機器學(xué)習(xí)、規(guī)劃系統(tǒng)、自 然語言理解和智能控制等.(6) 簡介人工智能

3、程序設(shè)計的語言和工具.(7)掌握Visual Prolog 編程環(huán)境，會使用 Prolog語言編寫簡單的智能程序。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。【教學(xué)時間安排】本課程計3學(xué)分，理論課時72 ,實驗課時28。學(xué)時分配如下表所示:章次課程內(nèi)容課時備注(教學(xué)形式)1緒論4講授2知識表示方法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自然語言理解6講授9智能控制6講授10人工智能程序設(shè)計4講授合計72【教學(xué)內(nèi)容要點】教學(xué)要求的層次課程的教學(xué)要求大體上分為三個層次：了解、理解和認(rèn)識。了解即能正 確判別有關(guān)概念和方法；理解是能正確表達有關(guān)概念

4、和方法的含義； 認(rèn)識是在理 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 第二章知識表示方法 一、學(xué)習(xí)目的要求1、認(rèn)識狀態(tài)空間法2、理解問題歸約法3、認(rèn)識謂詞邏輯法4、認(rèn)識語義網(wǎng)絡(luò)法5、認(rèn)識框架表示6、認(rèn)識劇本表示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)識盲目搜索2、理解

5、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 機器學(xué)習(xí) 一、學(xué)習(xí)目的要求1、了解機器學(xué)習(xí)的定義、研究意義與發(fā)展歷史2、認(rèn)識機器學(xué)習(xí)的主要策略與基本結(jié)構(gòu)3、理解機械學(xué)習(xí)4、理解基本解釋經(jīng)驗的學(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)

6、容1、機器學(xué)習(xí)的定義、研究意義與發(fā)展歷史2、機器學(xué)習(xí)的主要策略與基本結(jié)構(gòu)3、機械學(xué)習(xí)4、基本解釋經(jīng)驗的學(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

7、的專家系統(tǒng)5、專家系統(tǒng)開發(fā)工具6、專家系統(tǒng)實例第八章 自然語言理解 一、學(xué)習(xí)目的要求1、理解語言及其理解的一般問題2、理解句法和語義的自動分析3、了解句子的自動理解4、了解語言的自動生成5、了解文本的自動翻譯6、理解自然語言理解系統(tǒng)的主要模型7、理解自然語言理解系統(tǒng)應(yīng)用舉例8、了解語音識別二、主要教學(xué)內(nèi)容1、語言及其理解的一般問題2、句法和語義的自動分析3、句子的自動理解4、語言的自動生成5、文本的自動翻譯6、自然語言理解系統(tǒng)的主要模型7、自然語言理解系統(tǒng)應(yīng)用舉例8、語音識別 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

8、、了解智能控制系統(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)計一、學(xué)習(xí)目的要求1、了解邏輯型編程語言2、綜合應(yīng)用LISP語言3、綜合應(yīng)用PROLO語言4、了解關(guān)系數(shù)據(jù)庫1、主要教學(xué)內(nèi)容1、邏輯型編程語言2、LISP語言3、PROLO語言4、關(guān)系數(shù)據(jù)庫【教學(xué)（實驗）內(nèi)容要點】序號實驗名稱實驗類型課時:備注1Visual Prolog環(huán)境的建立與熟悉驗證42Prolog語言元素驗證43Visual Prolog面向?qū)ο笤仳炞C44PIE推理機的實現(xiàn)設(shè)計、開發(fā)85三層結(jié)構(gòu)的家族定理的設(shè)計與實現(xiàn)設(shè)計、開發(fā)8合計28一、（實驗1）

9、Visual Prolog環(huán)境的建立與熟悉1、實驗?zāi)康囊笳莆誚isual Prolog 安裝與卸載。掌握Visual Prolog 的基本特性。 理解項目文件結(jié)構(gòu)以及之間的關(guān)系。掌握調(diào)試項目的步驟。2、實驗主要內(nèi)容Visual Prolog的安裝與卸載。構(gòu)建Visual Prolog項目。3、實驗條件 需要 Visual Prolog 編程環(huán)境。二、（實驗 2 ） Prolog 語言元素 1、實驗?zāi)康囊?掌握 Horn 子句的表示方法。 理解 Prolog 推理機的構(gòu)建方法。 掌握 Prolog 程序控制和 Prolog 算符。 2、實驗主要內(nèi)容 Prolog 推理機。 程序控制。 算符。

10、三、（實驗 3） Visual Prolog 面向?qū)ο笤?1、實驗?zāi)康囊?掌握 Visual Prolog 中類與對象的概念與表示。 理解對象模型2、實驗主要內(nèi)容 接口 類的聲明和類的實現(xiàn) 學(xué)生對象的 Prolog 實現(xiàn)。四、（實驗 4）PIE 推理機的實現(xiàn) 1、實驗?zāi)康囊?掌握 Prolog 推理機的實現(xiàn)方法。 理解 Prolog 推理機具體使用方法。 2、實驗主要內(nèi)容 Prolog 推理機。 家族定理的分析與實現(xiàn)。五、（實驗 5）三層結(jié)構(gòu)的家族定理的設(shè)計與實現(xiàn)1、實驗?zāi)康囊?掌握使用 Visual Prolog 開發(fā)三層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)2、實驗主要內(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)層編碼成績考核方式】1 、成績評定總則本課程考核分為平時考核和期末閉卷考試和實驗考核三部分。其中平時成績占15%期末占60%實驗占25%2 、平時成績評定平時成績依據(jù)學(xué)生的課堂出勤率、作業(yè)完成情況進行評定。評定時，應(yīng) 充分體現(xiàn)公平、公正、實事求是的原則，客觀地評價學(xué)生平時的表現(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)計為宜。4、實驗考核見實驗大綱【教材與參考書目】指定教材：人工智能基礎(chǔ)，蔡自興，蒙祖強。高等教育出版社，2005年5月參考書目