人工智能實驗大綱

1、 人工智能實驗大綱（2007年7月修訂）課程名稱：人工智能(實驗部分)課程類型：范圍選修課-專業(yè)課實驗學時：16學時 適用對象：計算機科學與技術專業(yè)、電子信息科學與技術專業(yè)本科生 一、 實驗教學目標與基本要求課程實驗是學生掌握教學內容的必要環(huán)節(jié)，系統(tǒng)、科學、合理地安排實驗內容可以幫助學生理解、鞏固課程教學內容，設置綜合性實驗項目還能提高學生解決實際問題的能力。人工智能實驗環(huán)節(jié)的設置目的是通過幾個典型實例培養(yǎng)學生設計并實現(xiàn)智能軟件系統(tǒng)的能力。二、實驗內容與學時分配項目一：實驗名稱：傳教士和野人過河（2學時）實驗目的：這是經典的過河方案規(guī)劃問題，通過本實驗的設計與編程實現(xiàn)讓學生掌握基于狀態(tài)空間知識

2、表示方法的一般搜索策略。實驗內容：選擇c、c+、java等編程語言設計并實現(xiàn)3個傳教士和3個野人的過河方案。實驗要求：程序能自動規(guī)劃出所有的過河方案。實驗類型：驗證型項目二：實驗名稱：八數(shù)碼游戲（2學時）實驗目的：這是經典的益智游戲。通過本實驗的設計與編程實現(xiàn)讓學生掌握基于狀態(tài)空間知識表示方法的啟發(fā)式全局擇優(yōu)搜索策略。實驗內容：選擇c、c+、java等編程語言設計并實現(xiàn)八數(shù)碼游戲的啟發(fā)式全局擇優(yōu)搜索算法。實驗要求：任意給定初始狀態(tài)和目標狀態(tài)，系統(tǒng)能自動給出從初始狀態(tài)到目標狀態(tài)的最佳走步序列。實驗類型：驗證型項目三：實驗名稱：動物識別產生式系統(tǒng)（4學時）實驗目的：這是一個簡單的動物識別產生式系統(tǒng)

3、教學實例，通過本實驗讓學生理解并體會知識庫與控制系統(tǒng)相互獨立的智能產生式系統(tǒng)與一般程序的區(qū)別，為以后設計并實現(xiàn)復雜的專家系統(tǒng)奠定基礎。實驗內容：知識表示為產生式知識表示方法，設計并實現(xiàn)具有15條規(guī)則能自動識別7種動物的產生式系統(tǒng)。實驗要求：知識庫與控制系統(tǒng)相互獨立，系統(tǒng)完成后除了能識別已有的7種動物外，按產生式知識表示方法向知識庫中添加、修改新的知識后，系統(tǒng)能在不修改控制系統(tǒng)程序的情況下仍然能正確識別。實驗類型：綜合型項目四：實驗名稱：人工神經網絡（2學時）實驗目的：通過本實驗理解并體會人工神經網絡的設計及網絡的學習方法，通過樣本數(shù)據(jù)訓練網絡，并能使用訓練成熟的網絡進行預測、優(yōu)化等，培養(yǎng)學生使

4、用人工神經網絡解決實際問題的能力。實驗內容：本實驗要求學生能設計一個簡單的單層感知器人工神經網絡，理解并編程實現(xiàn)網絡的學習算法，通過樣本訓練網絡，最終能使用訓練成熟的網絡對實驗數(shù)據(jù)進行分類。實驗要求：給出10組樣本數(shù)據(jù)對設計的網絡進行訓練，然后任意給出3組實測數(shù)據(jù)，網絡對實測數(shù)據(jù)能正確識別。實驗類型：驗證型項目五：實驗名稱：人工神經網絡（4學時）實驗目的：通過本實驗理解并體會人工神經網絡的設計及網絡的學習方法，通過樣本數(shù)據(jù)訓練網絡，并能使用訓練成熟的網絡進行預測、優(yōu)化等，培養(yǎng)學生使用人工神經網絡解決實際問題的能力。實驗內容：本實驗要求學生能設計一個簡單的單層感知器人工神經網絡，理解并編程實現(xiàn)網

5、絡的學習算法，通過樣本訓練網絡，最終能使用訓練成熟的網絡對實驗數(shù)據(jù)進行分類。實驗要求：給出10組樣本數(shù)據(jù)對設計的網絡進行訓練，然后任意給出3組實測數(shù)據(jù)，網絡對實測數(shù)據(jù)能正確識別。實驗類型：驗證型項目六：實驗名稱：遺傳算法（2學時）實驗目的：通過本實驗使學生對進化計算中的編碼方法以及選擇、復制、交叉、變異等操作算子有基本的理解。實驗內容：設計并實現(xiàn)一個簡單的遺傳算法程序，對函數(shù)進行優(yōu)化求解。實驗要求：程序能顯示優(yōu)化計算過程，直至給出最優(yōu)解。實驗類型：驗證型項目七：實驗名稱：遺傳算法（4學時）實驗目的：通過本實驗使學生對進化計算中的編碼方法以及選擇、復制、交叉、變異等操作算子有深入的理解，提高學生利用進化計算方法解決實際問題的能力。實驗內容：利用遺傳規(guī)劃方法建立地下開采巖體移動預測的優(yōu)化模型。實驗要求：程序能顯示優(yōu)化計算過程，直至給出最優(yōu)預測模型。實驗類型：綜合型項目八：實驗名稱：專家系統(tǒng)（4學時）實驗目的：通過本實驗使學生對專家系統(tǒng)的知識表示、知識組織及知識運用有深入的理解，提高學生開發(fā)農業(yè)專家系統(tǒng)、解決農業(yè)生產中的實際問題的能力。實驗內容：知識表示為面向對象的知識表示方法，設計并實現(xiàn)中國棗病蟲害診斷專家系統(tǒng)。實驗