《人工智能及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

1、人工智能及應(yīng)用課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：08150070課程名稱：人工智能及應(yīng)用/Artificial Intelligence and Applications總學(xué)時(shí)/學(xué)分：32/2.0（其中理論24學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)）適用專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一、課程目標(biāo)通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到如下目標(biāo)：目標(biāo)1：針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)計(jì)人工智能解決方案。目標(biāo)2：對(duì)解決方案，編寫程序，分析結(jié)果，得出結(jié)論，形成報(bào)告。二、教學(xué)過程安排序號(hào)知識(shí)模塊教學(xué)內(nèi)容課時(shí)課程目標(biāo)教學(xué)方法1概論1.1 人工智能的定義1.2 人工智能的發(fā)展歷史1.3 人工智能的研究領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)2目標(biāo)1課堂講授+演示+作業(yè)2自動(dòng)邏輯推理1. 命題邏輯2.

2、謂詞演算3. 命題邏輯中的歸結(jié)4. FOPC中的歸結(jié)4目標(biāo)1課堂講授+作業(yè)3問題的求解1. 狀態(tài)空間法2. 問題的歸結(jié)3. 產(chǎn)生式系統(tǒng)4. 約束滿足法2目標(biāo)1課堂講授+演示+大作業(yè)4搜索1. 啟發(fā)式搜索算法2. A*算法3. 與或樹搜索算法4. 博弈樹的搜索算法4目標(biāo)1課堂講授+演示+作業(yè)5知識(shí)的表達(dá)與推理技術(shù)1. 知識(shí)的框架表示2. 語義網(wǎng)絡(luò)表示3. 腳本表示和產(chǎn)生式規(guī)則。4目標(biāo)1課堂講授+演示+測(cè)驗(yàn)6計(jì)算智能1. 生物神經(jīng)元的原理2. 神經(jīng)元的基本模型3. 簡(jiǎn)單的線性模型和線性閥值網(wǎng)絡(luò)4. 反向傳播網(wǎng)絡(luò)5. 遺傳算法的思想及其他計(jì)算智能的概念。4目標(biāo)1課堂講授+演示+作業(yè)7專家系統(tǒng)1. 專

3、家系統(tǒng)的任務(wù)與特征2. 專家系統(tǒng)的脆弱性3. 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4. 建立專家5. 系統(tǒng)的步驟和方法2目標(biāo)1課堂講授+演示+作業(yè)8機(jī)器學(xué)習(xí)1. 機(jī)器學(xué)習(xí)的研究意義與發(fā)展史2. 機(jī)器學(xué)習(xí)的主要策略與基本結(jié)構(gòu)3. 幾種常用的學(xué)習(xí)方法及舉例。2目標(biāo)1課堂講授+演示+作業(yè)9課內(nèi)實(shí)驗(yàn)1. 實(shí)驗(yàn)一：人工智能認(rèn)知實(shí)驗(yàn)2. 實(shí)驗(yàn)二：?jiǎn)栴}求解實(shí)驗(yàn)3. 實(shí)驗(yàn)三：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)8目標(biāo)2學(xué)生操作教師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)報(bào)告三、實(shí)驗(yàn)或上機(jī)內(nèi)容序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型開出要求1人工智能認(rèn)知實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^仿真軟件了解部分人工智能方法，包括搜索策略，產(chǎn)生式系統(tǒng)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)：利用仿真軟件體驗(yàn)人工智能方法；2 驗(yàn)證必做2問

4、題求解實(shí)驗(yàn)；目的：熟悉人工智能中的知識(shí)表示方法，熟悉盲目搜索和啟發(fā)式搜索算法的應(yīng)用，掌握問題表示、求解及編程實(shí)現(xiàn)；任務(wù)：編寫代碼實(shí)現(xiàn)問題的知識(shí)表示及一種求解方法。2設(shè)計(jì)型必做3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私馍窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的基本思想及其設(shè)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法；任務(wù)：針對(duì)實(shí)際問題，編寫代碼實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別，并分析結(jié)果。2 設(shè)計(jì)型必做四、課程目標(biāo)達(dá)成方法教學(xué)目標(biāo)課時(shí)評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)依據(jù)達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)(分)目標(biāo)124考試（60%） +大作業(yè)（20%）+測(cè)驗(yàn)（15%）試卷+大作業(yè)+測(cè)驗(yàn)68目標(biāo)28實(shí)驗(yàn)（100%）實(shí)驗(yàn)操作+實(shí)驗(yàn)報(bào)告68合計(jì)32五、考核標(biāo)準(zhǔn)本門課程考核包括6個(gè)部分，分別為考試、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、討論、測(cè)驗(yàn)、大作業(yè)。具體

5、要求及評(píng)分方法如下：1、考試試卷知識(shí)點(diǎn)要求序號(hào)知識(shí)模塊考核內(nèi)容試題比例目標(biāo)1概論1. 人工智能的定義2. 人工智能的發(fā)展歷史3. 人工智能的研究領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)10%目標(biāo)1自動(dòng)邏輯推理1. 命題邏輯2. 謂詞演算3. 命題邏輯中的歸結(jié)4. FOPC中的歸結(jié)15%目標(biāo)1問題的求解1. 狀態(tài)空間法2. 問題的歸結(jié)3. 產(chǎn)生式系統(tǒng)4. 約束滿足法15%目標(biāo)1搜索1. 啟發(fā)式搜索算法2. A*算法3. 與或樹搜索算法4. 博弈樹的搜索算法10%目標(biāo)1知識(shí)的表達(dá)與推理技術(shù)1. 知識(shí)的框架表示2. 語義網(wǎng)絡(luò)表示3. 腳本表示和產(chǎn)生式規(guī)則。15%目標(biāo)1計(jì)算智能1. 生物神經(jīng)元的原理2. 神經(jīng)元的基本模型3. 簡(jiǎn)

6、單的線性模型和線性閥值網(wǎng)絡(luò)4. 反向傳播網(wǎng)絡(luò)5. 遺傳算法的思想及其他計(jì)算智能的概念。15%目標(biāo)1專家系統(tǒng)1. 專家系統(tǒng)的任務(wù)與特征2. 專家系統(tǒng)的脆弱性3. 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4. 建立專家5. 系統(tǒng)的步驟和方法10%目標(biāo)1機(jī)器學(xué)習(xí)1. 機(jī)器學(xué)習(xí)的研究意義與發(fā)展史2. 機(jī)器學(xué)習(xí)的主要策略與基本結(jié)構(gòu)3. 幾種常用的學(xué)習(xí)方法及舉例。10%2、作業(yè)優(yōu)秀（90-100分）良好（80-89分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（<60分）按時(shí)完成；格式工整；能提出多種不同的解決方案，并對(duì)不同的解決方案進(jìn)行比較分析。按時(shí)完成，方案能解決80%以上的主要問題。能針對(duì)某些問題提出一種或多種解決

7、方案。延時(shí)3 天內(nèi)完成，方案能解決60%主要問題。不能提出多種解決方案。延時(shí)一周內(nèi)完成。方案能解決40%以上問題。只能提出一種解決方案，有效性不足。延時(shí)一周以上完成。僅能解答40%以下的主要問題。不能提出完整解決方案。有抄襲（雷同）現(xiàn)象。3、實(shí)驗(yàn)優(yōu)秀（90-100分）良好（80-89分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（<60分）操作考核方法操作熟練，能提前完成任務(wù)操作較熟練，能按時(shí)完成任務(wù)操作基本熟練，基本按時(shí)完成任務(wù)操作基本熟練，延遲1天完成任務(wù)操作生疏，延遲>1天完成任務(wù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告按時(shí)完成，方案能解決90%以上的主要問題。能提出多種不同的解決方案，各種方案基于的原

8、理并不相同，且比較有效。按時(shí)完成，方案能解決80%以上的主要問題。只能提出一種解決方案，且比較有效。延時(shí)3 天內(nèi)完成，方案能解決60%以上的主要問題。能提出多種解決方案，且有效性不足。延時(shí)一周內(nèi)完成。按時(shí)完成，方案能解決40%以上的主要問題。只能提出一種解決方案，且有效性不足。大于一周按時(shí)完成。方案能解決40%以下的主要問題。不能提出解決方案。有抄襲（雷同）現(xiàn)象。4、課堂討論要求學(xué)生須事先按照討論題目分組查閱資料，歸納總結(jié)，課堂匯報(bào)。優(yōu)秀（90-100分）良好（80-89分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（<60分）匯報(bào)和回答問題講述清楚，內(nèi)容符合要求，回答問題準(zhǔn)確講述清

9、楚，內(nèi)容符合要求，回答問題較準(zhǔn)確講述較清楚，內(nèi)容基本符合要求，回答問題基本準(zhǔn)確講述基本清楚，內(nèi)容基本符合要求，回答問題基本準(zhǔn)確講述不清楚，內(nèi)容不符合要求，回答問題不準(zhǔn)確5、測(cè)驗(yàn)隨堂測(cè)驗(yàn)，老師給出題目，學(xué)生回答。具體由任課老師給出評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)?；卮饐栴}準(zhǔn)確較準(zhǔn)確基本準(zhǔn)確基本準(zhǔn)確不準(zhǔn)確6、大作業(yè)優(yōu)秀（90-100分）良好（80-89分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（<60分）按時(shí)完成，方案能解決90%以上的主要問題。能提出多種不同的解決方案，各種方案基于的原理并不相同，且比較有效。按時(shí)完成，方案能解決80%以上的主要問題。只能提出一種解決方案，且比較有效。延時(shí)3 天內(nèi)完成，方案能解決60%以上的主要問題。能提出多種解決方案，且有效性不足。延時(shí)一周內(nèi)完成。按時(shí)完成，方案能解決40%以上的主要問題。只能提出一種解決方案，且有效性不足。大于一周延時(shí)完成。方案能解決40%以下的主要問題。不能提出解決方案。有抄襲（雷同）現(xiàn)象。六、教材及主要參考資料1李長(zhǎng)河，人工智能及其應(yīng)用，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016.72.Stuart Russell，Peter Norvig. 人工智能