《人工智能導論》教學大綱

《人工智能導論》教學大綱大綱說明課程代碼：3235042總學時：32學時（講課32學時）總學分：2學分課程類別：限制性選修適用專業(yè)：計算機科學與技術(shù)，以及有關(guān)專業(yè)預修要求：C程序設(shè)計語言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的性質(zhì)、目的、任務(wù)：啟發(fā)學生對人工智能的興趣，培養(yǎng)知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力。課程教學的基本要求：Agent問題求解和搜索算法，以及計算智能技術(shù)等。要求學生掌握這些研究論題的基礎(chǔ)知識。大綱的使用說明：通過適當調(diào)節(jié)教學內(nèi)容和學時安排，減少有關(guān)章節(jié)學時和增加專家系統(tǒng)這一章的學時，本大綱亦可作為《人工智能與專家系統(tǒng)》的課程教學大綱。大綱正文第一章 緒論 學時：2學時（講課2學時）本章講授要點以及人工智能的應用現(xiàn)狀和應用前景。重點：人工智能的定義、發(fā)展，及其應用領(lǐng)域。難點：對人工智能內(nèi)涵的理解。第一節(jié)人工智能的定義和發(fā)展第二節(jié)人類智能和人工智能第三節(jié) 人工智能的學派及其爭論第四節(jié)人工智能的研究與應用領(lǐng)第五節(jié) 人工智能對人類的影響第二章知識表示 學時：6學時（講課6學時）了解實現(xiàn)知識表示的語義網(wǎng)絡(luò)法框架表示法劇本表示法及過程表示法理解狀態(tài)間法、問題規(guī)約法；掌握謂詞邏輯法。本章講授要點：對知識表示的方法進行全面介紹，對于后續(xù)章節(jié)將涉及的知識表示方法作重點講解。重點：狀態(tài)空間法，謂詞邏輯法，以及語義網(wǎng)絡(luò)法。難點：采用謂詞邏輯法實現(xiàn)知識表示。第一節(jié)狀態(tài)空間法第二節(jié)問題規(guī)約法第三節(jié)謂詞邏輯法第四節(jié)語義網(wǎng)絡(luò)法第五節(jié)框架表示第六節(jié)劇本表示第七節(jié)過程的表示作業(yè)：采用狀態(tài)空間法和問題規(guī)約法實現(xiàn)知識表示；用謂詞演算公式表示命題。第三章搜索原理 學時學時﹙講課6學時﹚索的關(guān)系的有關(guān)知識。本章講授要點：在介紹各種搜索原理的基礎(chǔ)上，講解它們的適用場合，以及它們之間的內(nèi)在關(guān)系。重點：啟發(fā)式搜索，及其與其它搜索的關(guān)系。難點：各種搜索方法的適用場合。第一節(jié)盲目搜索第二節(jié)啟發(fā)式搜索第三節(jié)遺傳算法第四節(jié)模擬退火算法作業(yè)：說明寬度優(yōu)先搜索，等代價搜索，有序搜索的內(nèi)在關(guān)系。第四章推理技術(shù) 學時學時﹙講課6學時﹚的方法。本章講授要點：在介紹各種推理技術(shù)的基礎(chǔ)上，著重闡述消解原理，利用消解原理解決問題的方法，以及消解原理的局限性。重點：消解原理，利用消解原理解決問題的方法。難點：利用消解原理解決問題的方法。第一節(jié)消解原理第二節(jié)規(guī)則演繹系統(tǒng)簡介第三節(jié)產(chǎn)生式系統(tǒng)第四節(jié)不確定性推理作業(yè)：求謂詞公式的子句集；用消解原理證明命題。第五章專家系統(tǒng) 學時學時﹙講課2學時了解專家系統(tǒng)的一般特點，類型，結(jié)構(gòu)和建造步驟。本章講授要點：概要介紹作為人工智能的一個重要應用領(lǐng)域，專家系統(tǒng)的一般特點和結(jié)構(gòu)，拓寬學生對于人工智能應用研究的知識面。重點：專家系統(tǒng)的一般特點和結(jié)構(gòu)。難點：專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和建造步驟。第一節(jié)專家系統(tǒng)概述第二節(jié)專家系統(tǒng)的一般特點第三節(jié)專家系統(tǒng)的類型第四節(jié)專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和建造步驟第六章機器學習 學時學時﹙講課6學時﹚反向傳播網(wǎng)絡(luò)的學習算法。本章講授要點：在介紹常用的機器學習方法的基礎(chǔ)上，著重講解人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理，使學生對于基于反向傳播網(wǎng)絡(luò)的學習算法有較為深刻的理解。重點：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理，基于反向傳播網(wǎng)絡(luò)的學習算法。難點：基于反向傳播網(wǎng)絡(luò)的學習算法。第一節(jié)機器學習的研究意義與發(fā)展史第二節(jié)機器學習的基本結(jié)構(gòu)第三節(jié)幾種常用的學習方法第四節(jié)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作業(yè)：描述給定的反向傳播網(wǎng)絡(luò)的學習過程。第七章 規(guī)劃系統(tǒng) 學時學時﹙講課2學時了解規(guī)劃的作用與任務(wù)；理解基于謂詞邏輯的規(guī)劃方法。本章講授要點相比，更注重于問題的求解過程，而不是求解結(jié)果。重點：規(guī)劃的作用與任務(wù)，基于謂詞邏輯的規(guī)劃。難點：基于謂詞邏輯的規(guī)劃。第一節(jié)規(guī)劃的作用與任務(wù)第二節(jié)基于謂詞邏輯的規(guī)劃第三節(jié)STRIPS規(guī)劃系統(tǒng)第一節(jié)分層規(guī)劃第八章 Agent 課時：2學時﹙講課2學時﹚AgentAgent素與結(jié)構(gòu)。本章講授要點Agent面的作用。重點：Agent及其要素，Agent的結(jié)構(gòu)。難點：Agent及其要素。第一節(jié)分布式人工智能第二節(jié)Agent及其要素第三節(jié)Agent的結(jié)構(gòu)第四節(jié)Agent通信本課程對學生自學的要求：對本課程的預修課程C程序設(shè)計語言和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行復習，了解離散數(shù)學課程中的相關(guān)內(nèi)容。課前預習，課后完成所布置的作業(yè)和思考題，并了解與本課程相關(guān)的本專業(yè)前沿知識。課時數(shù)分配表：序號內(nèi)容學時作業(yè)（次）1第一章緒論22第二章知識表示623第三章搜索原理614第四章推理技術(shù)615第五章專家系統(tǒng)26第六章機器學習617第七章規(guī)劃系統(tǒng)28第八章Agent2合計32考核方式與要求：