《人工智能》课程教学大纲.doc
《人工智能》课程教学大纲.doc
《人工智能》课程教学大纲课程代码：H0404X课程名称：人工智能适用专业：计算机科学与技术专业及有关专业课程性质：本科生专业基础课﹙学位课﹚主讲教师：中南大学信息科学与工程学院智能系统与智能软件研究所蔡自兴教授总学时：40学时﹙课堂讲授36学时，实验教学4学时﹚课程学分：2学分预修课程：离散数学，数据结构一.教学目的和要求：通过本课程学习，使学生对人工智能的发展概况、基本原理和应用领域有初步了解，对主要技术及应用有一定掌握，启发学生对人工智能的兴趣，培养知识创新和技术创新能力。
人工智能涉及自主智能系统的设计和分析，与软件系统、物理机器、传感器和驱动器有关，常以机器人或自主飞行器作为例子加以介绍。
一个智能系统必须感知它的环境，与其它Agent和人类交互作用，并作用于环境，以完成指定的任务。
人工智能的研究论题包括计算机视觉、规划与行动、多Agent系统、语音识别、自动语言理解、专家系统和机器学习等。
这些研究论题的基础是通用和专用的知识表示和推理机制、问题求解和搜索算法，以及计算智能技术等。
此外，人工智能还提供一套工具以解决那些用其它方法难以解决甚至无法解决的问题。
这些工具包括启发式搜索和规划算法，知识表示和推理形式，机器学习技术，语音和语言理解方法，计算机视觉和机器人学等。
通过学习，学生能够知道什么时候需要某种合适的人工智能方法用于给定的问题，并能够选择适当的实现方法。
二.课程内容简介人工智能的主要讲授内容如下：1.叙述人工智能和智能系统的概况，列举出人工智能的研究与应用领域。
2.研究传统人工智能的知识表示方法和搜索推理技术，包括状态空间法、问题归约法谓词逻辑法、语义网络法、盲目搜索、启发式搜索、规则演绎算法和产生式系统等。
3.讨论高级知识推理，涉及非单调推理、时序推理、和各种不确定推理方法。
4.探讨人工智能的新研究领域，初步阐述计算智能的基本知识，包含神经计算、模糊计算、进化计算和人工生命诸内容。
人工智能课程教学大纲
2024/1/28
1
目录
2024/1/28
• 课程介绍与目标 • 基础知识与技能 • 机器学习原理及方法 • 深度学习原理及应用 • 自然语言处理技术 • 计算机视觉技术 • 人工智能伦理、法律和社会影响
2
01
课程介绍与目标
Chapter
2024/1/28
3
人工智能定义及应用领域
增强现实技术
介绍增强现实技术的原理和应用，包括增强现实设备的分 类和特点，增强现实内容的制作和呈现方式等，以及增强 现实与虚拟现实的比较和融合趋势。
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07
人工智能伦理、法律和社会影 响
Chapter
2024/1/28
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人工智能伦理原则和价值观探讨
尊重人权
人工智能的设计和应用应遵循平 等、公正和尊重人权的原则，避 免歧视和偏见。
概率论概率分布、随机变量源自条件概率、贝叶斯定理等3最优化理论
梯度下降、牛顿法、拟牛顿法等
2024/1/28
9
编程基础：Python语言及常用库
Python基础语法
变量、数据类型、控制流、函数 等
Python常用库
NumPy、Pandas、Matplotlib 等
面向对象编程
类与对象、继承与多态等
2024/1/28
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视频处理和分析方法介绍
2024/1/28
视频编码与压缩
讲解视频编码的基本原理和常见的视频编码标准，如H.264/AVC 、H.265/HEVC等，以及视频压缩的方法和技巧。
视频运动分析
介绍视频运动分析的基本方法和应用，包括光流法、帧间差分法、 背景减除法等，以及运动目标跟踪和行为识别等技术。
人工智能详细教学大纲
人工智能详细教学大纲第一章：导论1.1 人工智能的定义和基本概念- 人工智能的定义和起源- 人工智能的发展历程1.2 人工智能的应用领域- 人工智能在医疗领域的应用- 人工智能在金融领域的应用- 人工智能在交通领域的应用第二章：机器学习基础2.1 机器学习的概述- 监督学习、无监督学习、强化学习的基本原理和区别- 机器学习的应用场景2.2 数据预处理- 缺失值处理- 异常值检测与处理- 特征选择与降维2.3 常见的机器学习算法- 逻辑回归- 决策树- 支持向量机- 集成学习第三章：深度学习3.1 深度学习的原理与应用- 深度学习的发展历程- 神经网络的基本结构和工作原理3.2 常用的深度学习框架- TensorFlow- PyTorch- Keras3.3 深度学习的应用案例- 图像分类与识别- 自然语言处理- 人脸识别第四章：自然语言处理4.1 自然语言处理的基础知识- 词向量表示- 语法分析和语义分析4.2 文本分类与情感分析- 文本特征提取- 文本分类算法4.3 机器翻译与问答系统- 神经机器翻译- 阅读理解模型第五章：计算机视觉5.1 计算机视觉的基本概念- 图像处理与特征提取- 目标检测与图像分割5.2 图像识别与物体识别- 卷积神经网络（CNN）- 目标检测算法（如YOLO、Faster R-CNN）5.3 视觉生成与图像风格迁移- 生成对抗网络（GAN）- 图像风格迁移算法第六章：人工智能伦理与法律6.1 人工智能的伦理问题- 隐私与数据安全- 就业与职业变革- 人工智能的道德问题6.2 人工智能的法律问题- 数据保护法与隐私权- 人工智能专利与知识产权- 算法歧视与公平性第七章：人工智能未来发展趋势7.1 人工智能的挑战和机遇- 人工智能的挑战与限制- 人工智能带来的机遇与可能性7.2 人工智能与人类的关系- 人工智能助力人类创新与发展- 人工智能对就业和教育的影响总结与展望本教学大纲全面介绍了人工智能的基本概念、机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉等领域的基础知识与应用。
2024版《人工智能》课程教学大纲
计算机体系结构
理解计算机硬件组成、操 作系统及基本工作原理。
数据结构与算法
掌握基本数据结构（如数 组、链表、栈、队列等） 和常用算法（如排序、查 找等）。
计算机网络
了解网络协议、网络架构 及网络安全等基础知识。
数学基础
线性代数
掌握向量、矩阵、线性方程组等基本概念和运算。
概率论与数理统计
理解概率分布、随机变量、数理统计等基本概念 和方法。
介绍神经网络优化的一些常用方 法，如梯度下降、动量法、
Adam等优化算法的原理和应用。
卷积神经网络（CNN）
卷积层
池化层
讲解卷积层的工作原理和实 现方法，包括卷积核、步长、 填充等概念。
介绍池化层的作用和实现方 法，包括最大池化、平均池 化等。
CNN模型
介绍一些经典的CNN模型， 如LeNet-5、AlexNet、 VGGNet、GoogLeNet、 ResNet等，并分析其网络结 构和特点。
无监督学习
K-均值聚类
层次聚类
将数据划分为K个簇，使得同一簇内的数据尽 可能相似，不同簇间的数据尽可能不同。
通过不断将数据点或已有簇合并成新的簇， 直到满足某种停止条件。
主成分分析（PCA）
自编码器
通过线性变换将原始数据变换为一组各维度 线性无关的表示，可用于高维数据的降维。
一种神经网络结构，通过编码器和解码器对 输入数据进行压缩和重构，实现特征提取和 降维。
句ห้องสมุดไป่ตู้分析技术
短语结构分析
识别句子中的短语结构，如名词短语、动词短语等。
依存关系分析
分析句子中单词之间的依存关系，如主谓关系、动宾关系等。
句法树构建
根据短语结构和依存关系构建句子的句法树，表示句子的结构信 息。
人工智能课程教学大纲
人工智能课程教学大纲课程名称：人工智能教学大纲课程目标：本课程旨在帮助学生了解人工智能的基本概念、原理和技术，并培养学生在人工智能领域的批判性思维和问题解决能力。
通过学习本课程，学生将能够理解人工智能的背景、应用和发展趋势，并能够独立设计和实现简单的人工智能系统。
课程内容：1. 人工智能概述- 人工智能的定义与应用领域- 人工智能的历史与发展- 人工智能与机器学习的关系2. 机器学习基础- 监督学习、无监督学习和强化学习的基本概念- 常用机器学习算法及其原理- 机器学习的评估方法和误差分析3. 深度学习- 神经网络的基本原理与结构- 卷积神经网络与循环神经网络的应用- 深度学习的训练与优化方法4. 自然语言处理- 语言的表示与处理方法- 文本分类、语义分析和机器翻译的基本原理- 自然语言生成与对话系统的应用5. 计算机视觉- 图像处理与特征提取- 目标检测、图像分类和图像生成的基本原理- 视觉感知与智能交互的应用6. 人工智能伦理与社会影响- 人工智能的道德与伦理问题- 人工智能在社会中的挑战与机遇- 人工智能的未来发展趋势课程教学方法：本课程采用讲授、案例分析和实践项目结合的教学方法。
通过理论讲解、实例分析和实践操作，帮助学生理解和应用人工智能的基本原理和技术。
学生将完成实践项目，设计和实现一个简单的人工智能系统，并对其性能进行评估和优化。
课程评估方式：- 平时作业和课堂表现：占总成绩的30%- 实践项目报告：占总成绩的40%- 期末考试：占总成绩的30%参考教材：- Ian Goodfellow, Yoshua Bengio, Aaron Courville. Deep Learning [M]. MIT Press, 2016.- Sebastian Raschka, Vahid Mirjalili. Python Machine Learning [M]. Packt Publishing, 2017.- Dan Jurafsky, James H. Martin. Speech and Language Processing [M]. Pearson, 2019.备注：该人工智能课程教学大纲仅作参考，实际课程内容和安排可能会根据教师和学校要求进行调整。
人工智能课程教学大纲
人工智能课程教学大纲大纲：人工智能课程教学1. 简介- 介绍人工智能课程的重要性和普及程度- 解释人工智能的定义和应用领域2. 目标- 培养学生对人工智能的基本了解和认识- 培养学生分析和解决实际问题的能力- 引导学生思考人工智能对社会的影响3. 课程设计- 课程时长和学时安排- 教学方法和教学资源- 课程内容和模块划分4. 课程内容- 人工智能的历史和发展- 人工智能的基本概念和原理- 机器学习和深度学习算法- 自然语言处理和计算机视觉- 人工智能在各行业的应用案例5. 教学方式- 理论教学：通过讲解基本概念和原理，使学生理解人工智能的基本知识。
- 实践项目：组织学生参与实际项目，加深对人工智能算法和技术的理解和应用能力。
- 讨论和案例分析：通过讨论和分析真实案例，引导学生思考人工智能对社会的影响和伦理问题。
6. 评估方式- 考试：通过笔试和编程作业考察学生对人工智能基本概念和算法的掌握程度。
- 项目评估：评估学生在实践项目中的表现和能力发展情况。
- 讨论参与度：评估学生在课堂讨论和案例分析中的积极参与程度。
7. 教学资源- 教材：建议使用经典的人工智能教材，如《人工智能：一种现代的方法》。
- 在线资源：推荐学生使用在线资源，如人工智能开放平台、论坛和课程网站。
8. 参考文献- 列举相关的研究论文、教材和在线资源，供学生进一步学习和深入研究。
9. 结语- 强调人工智能课程的重要性和发展前景- 鼓励学生积极参与课程学习和实践项目以上是《人工智能课程教学大纲》的内容，通过系统的课程设计和教学方法，旨在培养学生对人工智能的基本了解和应用能力。
教学大纲涵盖了人工智能的基本概念、算法和应用案例，并通过理论教学、实践项目和讨论分析等方式，引导学生思考人工智能对社会的影响和伦理问题。
希望学生能够通过这门课程，掌握人工智能的基本知识，培养解决实际问题的能力，并为未来的发展和创新做出贡献。
人工智能》教学大纲
人工智能》教学大纲2．掌握Prolog语言的基本语法和常用操作；3．能够编写简单的Prolog程序，并能够运行和调试；4．了解Prolog语言在人工智能中的应用。
第三章搜索算法基本内容和要求：1．掌握深度优先搜索、广度优先搜索、启发式搜索等搜索算法的基本思想和实现方法；2．能够应用搜索算法解决一些典型问题；3．了解搜索算法在人工智能中的应用。
第四章知识表示与推理基本内容和要求：1．掌握命题逻辑、一阶逻辑等知识表示方法；2．了解基于规则、框架、语义网络等知识表示方法；3．掌握归结方法、前向推理、后向推理等推理方法；4．能够应用知识表示与推理解决一些典型问题。
第五章不确定性推理基本内容和要求：1．了解不确定性推理的基本概念和方法；2．掌握贝叶斯定理及其应用；3．掌握条件概率、独立性、条件独立性等概念；4．能够应用不确定性推理解决一些典型问题，如垃圾邮件过滤等。
五、教材和参考书目1）主教材：Stuart Russell。
Peter Norvig。
Artificial Intelligence: A Modern Approach。
3rd n。
Prentice Hall。
2009.2）参考书目：___。
机器研究。
___。
2016.___。
统计研究方法。
___。
2012.___。
___。
2017.六、教学进度安排第一周人工智能概述第二周逻辑程序设计语言Prolog第三周搜索算法第四周知识表示与推理第五周不确定性推理第六周期中考试第七周至第十周课程实验第十一周至第十三周课程实验第十四周课程总结与复第十五周期末考试一实验（实训）内容产生式系统实验学时分配4目的与要求：熟悉和掌握产生式系统的运行机制，掌握基于规则推理的基本方法。
实验（实训）内容：主要包括产生式系统的正、反向推理、基于逻辑的搜索等10余个相关演示性、验证性和开发性设计实验。
二实验（实训）内容搜索策略实验学时分配4目的与要求：熟悉和掌握启发式搜索的定义、估价函数和算法过程，并利用A*算法求解N数码难题，理解求解流程和搜索顺序。
《人工智能》详细教学大纲
3
常用图像处理和计算机视觉库
OpenCV、PIL、Scikit-Image等。
2024/1/24
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目标检测、图像分割等视觉任务解决方法
01
目标检测方法
基于滑动窗口的方法、基于区域提议的方法（如R-CNN系列）、基于
回归的方法（如YOLO、SSD）等。
02
图像分割方法
基于阈值的分割、基于边缘的分割、基于区域的分割、基于深度学习的
语音情感分析
结合语音识别和自然语言处理技术，对语音中的情感进行 分析和识别，是实现智能语音交互的重要研究方向。
18
05 计算机视觉技术与应用
2024/1/24
19
图像处理和计算机视觉基础概念
1 2
图像处理基础
像素、分辨率、色彩空间、图像变换等基本概念 。
计算机视觉概述
视觉感知、视觉计算模型、视觉任务分类等。
强化学习方法分类
基于值的方法、基于策略的方法、基于模型的方 法等。
2024/1/24
24
马尔科夫决策过程及其求解方法
2024/1/24
马尔科夫决策过程定义
01
具有马尔科夫性质的决策过程，即未来状态仅与当前状态有关
，而与过去状态无关。
马尔科夫决策过程求解方法
02
动态规划、蒙特卡洛方法、时间差分方法等。
2024/1/24
29
人工智能对社会和经济影响分析
劳动力市场变革
分析AI技术对劳动力市场的影响 ，如自动化导致的失业、新工作 机会的创造等。
信息传播与社会互
动
研究AI如何改变信息传播方式和 社会互动模式，如社交媒体算法 对舆论的影响。
经济增长与产业创
《人工智能》课程教学大纲
《人工智能》课程教学大纲《人工智能》课程教学大纲一、课程基本信息开课单位课程名称开课对象学时/学分先修课程课程简介：人工智能是计算机科学的重要分支，是研究如何利用计算机来模拟人脑所从事的感知、XXX人工智能课程类别课程编码开课学期个性拓展GT第4或6学期网络工程专业、计算机科学与技术专业36学时/2学分（理论课：28学时/1.5学分；实验课：8学时/0.5学分）离散数学、数据结构、程序设计推理、研究、思考、规划等人类智能活动，来解决需要用人类智能才能解决的问题，以延伸人们智能的科学。
该课程主要讲述人工智能的基本概念及原理、知识与知识表示、机器推理、搜索策略、神经网络、机器研究、遗传算法等方面内容。
二、课程教学目标《人工智能》是计算机科学与技术专业的一门专业拓展课，通过本课程的研究使本科生对人工智能的基本内容、基本原理和基本方法有一个比较初步的认识，掌握人工智能的基本概念、基本原理、知识的表示、推理机制和智能问题求解技术。
启发学生开发软件的思路，培养学生对相关的智能问题的分析能力，提高学生开发应用软件的能力和水平。
三、教学学时分配《人工智能》课程理论教学学时分派表章次第一章第二章第三章第四章第五章第六章首要内容人工智能概述智能程序设计言语图搜索技术基于谓词逻辑的机器推理呆板进修与专家系统智能计算与问题求解合计学时分配35464628教学方法或手段讲授法、多媒体讲授法、多媒体探究式、多媒体讲授法、多媒体概述法、多媒体开导式、多媒体《人工智能》课程实验内容设置与教学要求一览表实学尝试序项目号名称配1)了解PROLOG语言中常1) Prolog运转环境；量、变量的表示方法；实分支2)使用PROLOG举行事实验与循实库、规则库的编写；库、规则库的编写方法；环程3)分支程序设计；一序设4)循环程序设计；一计5)输入出程序设计。
5)掌握PROLOG输入输出程序设计；1）了解PROLOG中的谓词1)谓词asserta和递归实与表实处理验程序二设计4）掌握PROLOG表处理程4)综合应用程序设计。
人工智能课程教学大纲
人工智能课程教学大纲一、课程简介本课程旨在介绍人工智能的基本概念、原理和应用，培养学生的人工智能思维和解决问题的能力。
通过理论与实践相结合的方式，帮助学生全面了解人工智能的发展历程和未来趋势，掌握相关技术和工具的使用，为未来的职业发展提供必要的基础知识和能力。
二、教学目标1. 掌握人工智能的基本概念、分类和发展历程；2. 理解人工智能的原理和算法，包括机器学习、深度学习、自然语言处理等；3. 学会使用人工智能相关工具和软件，进行数据处理和模型设计；4. 培养解决问题的思维方式和创新能力，提高学生的综合素质；5. 增强学生对人工智能技术的应用能力，培养他们在实际问题中灵活运用人工智能的能力。
三、教学内容1. 人工智能概述a. 人工智能的定义和发展历程b. 人工智能的分类和应用领域2. 机器学习a. 机器学习的基本概念和算法b. 监督学习、无监督学习和强化学习c. 常见的机器学习模型和算法3. 深度学习a. 深度学习的原理和模型结构b. 卷积神经网络、循环神经网络等常用深度学习模型c. 深度学习在图像识别、语音识别等领域的应用4. 自然语言处理a. 自然语言处理的基本任务和技术b. 词法分析、句法分析、语义分析等自然语言处理方法c. 自然语言处理在机器翻译、文本生成等领域的应用5. 数据挖掘与大数据分析a. 数据挖掘的概念和流程b. 常用的数据挖掘算法和工具c. 大数据分析的基本原理和技术6. 实践案例与项目a. 基于人工智能的实践案例介绍与分析b. 课程项目设计和实施，培养学生的实际操作能力四、教学方法本课程采用多种教学方法相结合的方式，包括但不限于：1. 授课讲解：老师对课程内容进行详细讲解和阐述；2. 实践操作：学生通过使用人工智能工具和软件进行实际操作和练习；3. 小组讨论：学生分成小组进行课堂问题讨论和项目合作；4. 个案分析：分析和讨论相关领域的典型案例，培养学生解决问题和分析能力；5. 课程项目：学生通过完成实际项目，锻炼实践操作和综合素质。
《人工智能》教学大纲
《人工智能》教学大纲人工智能教学大纲一、引言人工智能（Artificial Intelligence, AI）是现代科技发展的热点领域，其在各个行业中的应用不断深入。
AI教育的重要性与日俱增，为了适应时代的发展潮流，我们设计了本教学大纲，旨在引导学生系统地学习人工智能的基本概念、原理和应用，培养学生的AI思维和技术能力。
二、课程目标本课程旨在使学生掌握以下知识和技能：1. 理解人工智能的基本概念和发展历程；2. 掌握人工智能的核心算法和模型，如机器学习、深度学习等；3. 理解人工智能在各个领域的应用，并能够灵活运用相关技术解决实际问题；4. 培养学生的创新思维和团队合作能力，在人工智能领域具备综合素质。
三、教学内容与进度安排1. 第一阶段：人工智能概述（2周）- 人工智能的定义与分类- 人工智能在社会与经济中的地位与作用- 人工智能的发展历程及国内外研究进展2. 第二阶段：机器学习基础（4周）- 机器学习的基本概念与算法- 监督学习、无监督学习和半监督学习- 常见机器学习算法的原理与应用- 机器学习在图像处理、自然语言处理等领域的应用案例3. 第三阶段：深度学习与神经网络（5周）- 深度学习的基本原理与核心概念- 深度神经网络的结构与训练方法- 常见深度学习网络，如卷积神经网络、循环神经网络等 - 深度学习在计算机视觉、语音识别等领域的应用案例4. 第四阶段：人工智能应用与伦理（3周）- 人工智能在医疗、金融、智能交通等领域的应用案例 - 人工智能伦理与社会影响的讨论- 人工智能发展趋势与未来展望5. 第五阶段：实践项目与实验（4周）- 结合实际问题，进行人工智能算法的实践应用- 利用开源框架进行人工智能模型的训练与调优- 团队合作，完成人工智能项目的设计与实施四、教学方法与评价方式1. 教学方法- 授课结合案例分析，通过实例让学生更好地理解与应用知识；- 布置作业与小组讨论，培养学生的独立思考和合作能力；- 项目实践与实验，提升学生的动手能力与创新思维。
人工智能教学大纲
人工智能教学大纲【引言】本教学大纲旨在为人工智能课程的教学提供一个全面而系统的指导框架。
人工智能是如今热门的领域之一，该领域的快速发展为学生提供了广阔的职业发展机会。
因此，设计一份科学合理的人工智能教学大纲对学生的学习效果至关重要。
【一、课程概述】1.1 课程名称：人工智能基础1.2 学时安排：40学时1.3 课程目标：通过本课程的学习，学生应该能够1.3.1 理解人工智能的基本概念及相关技术的发展历程；1.3.2 掌握人工智能的基本原理和常用算法，并能够应用于实际问题；1.3.3 培养学生的创新思维和解决问题的能力。
【二、教学内容与学时安排】2.1 人工智能概述（2学时）2.1.1 人工智能定义及相关概念介绍2.1.2 人工智能的发展历史及应用领域2.1.3 人工智能对社会与经济的影响2.2 人工智能基础知识（8学时）2.2.1 机器学习基础2.2.1.1 监督学习2.2.1.2 无监督学习2.2.2 深度学习2.2.2.1 神经网络原理2.2.2.2 卷积神经网络2.2.2.3 递归神经网络2.2.3 自然语言处理2.2.3.1 词向量表示2.2.3.2 语言模型与文本生成2.3 人工智能算法与应用（20学时）2.3.1 人工智能算法概述2.3.2 决策树算法及应用2.3.3 支持向量机算法及应用2.3.4 随机森林算法及应用2.3.5 深度学习算法应用案例2.3.6 人工智能在图像处理中的应用2.3.7 人工智能在自然语言处理中的应用2.4 人工智能伦理与社会影响（6学时）2.4.1 人工智能的道德问题2.4.2 人工智能对就业市场的影响2.4.3 人工智能的隐私与安全问题【三、教学方法与手段】3.1 授课方法3.1.1 讲授：通过理论讲解传授基本概念、原理和算法知识；3.1.2 实践：通过实验、案例分析和项目实践培养学生的动手能力和解决问题的能力；3.1.3 讨论：通过课堂讨论激发学生的思维，培养创新能力。
《人工智能》课程教学大纲(本科)
《人工智能》课程教学大纲注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。
一、课程地位与课程目标（-）课程地位《人工智能》是自动化专业选修的专业选修课，是关于人工智能领域的一门介绍性课程，本课程中涉及的理论、原理、方法和技术有助于学生进一步学习其他专业课程。
“人工智能''是21世纪计算机科学发展的主流，为了培养国家建设跨世纪的有用人才，在自动化专业本科开设《人工智能》课程是十分必要的。
本课程开设的任务是培养学生软件开发的“智能”观念；使学生掌握人工智能的基本理论、基本方法和基本技术；提高学生解决“智能”问题的能力，希望通过学习使学生了解人工智能领域中主要涉及的问题以及采用的解决方法，掌握目前人工智能领域的主流研究方向，为今后的继续深造和智能系统研制，以及进行相关的工作打下人工智能方面的基础。
（二）课程目标《人工智能》是理论性较强，涉及知识面较广，方法和技术较复杂的一门学科。
通过对本课程的学习，学生应掌握人工智能的一个问题和三大技术，即通用问题求解和知识表示技术、搜索技术、推理技术。
具体要求是：1、基本理论要求：课程介绍人工智能的主要思想和基本技术、方法以及有关问题的入门知识。
要求学生了解人工智能的主要思想和方法；2、基本技能要求：学生在较坚实打好的人工智能数学基础（数理逻辑、概率论、模糊理论、数值分析）上，能够利用这些数学手段对确定性和不确定性的知识完成推理；学生认识机器学习对于智能软件研制的重要性，掌握机器学习的相关概念，机器学习的方法及其相应的学习机制，几个典型的机器学习系统的学习方法、功能和领域应用，具有针对复杂控制工程问题进行计算和模拟的能力；3、职业素质要求：结合实战，初步理解和掌握人工智能的相关技术，引入“智能服务机器人”案例，通过对“智能服务机器人”的开发应用，可以对学生进行思想政治教育引导。
让他们明白，科技是第一生产力，人工智能作为一个关键技术，会影响一个国家的格局和国际竞争力。
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《人工智能》课程教学大纲
课程代码：H0404X
课程名称：人工智能
适用专业：计算机科学与技术专业及有关专业
课程性质：本科生专业基础课﹙学位课﹚
主讲教师：中南大学信息科学与工程学院智能系统与智能软件研究所蔡自兴教授
总学时：40学时﹙课堂讲授36学时，实验教学4学时﹚
课程学分：2学分
预修课程：离散数学，数据结构
一.教学目的和要求：
通过本课程学习，使学生对人工智能的发展概况、基本原理和应用领域有初步了解，对主要技术及应用有一定掌握，启发学生对人工智能的兴趣，培养知识创新和技术创新能力。
人工智能涉及自主智能系统的设计和分析，与软件系统、物理机器、传感器和驱动器有关，常以机器人或自主飞行器作为例子加以介绍。
一个智能系统必须感知它的环境，与其它Agent和人类交互作用，并作用于环境，以完成指定的任务。
人工智能的研究论题包括计算机视觉、规划与行动、多Agent系统、语音识别、自动语言理解、专家系统和机器学习等。
这些研究论题的基础是通用和专用的知识表示和推理机制、问题求解和搜索算法，以及计算智能技术等。
此外，人工智能还提供一套工具以解决那些用其它方法难以解决甚至无法解决的问题。
这些工具包括启发式搜索和规划算法，知识表示和推理形式，机器学习技术，语音和语言理解方法，计算机视觉和机器人学等。
通过学习，学生能够知道什么时候需要某种合适的人工智能方法用于给定的问题，并能够选择适当的实现方法。
二.课程内容简介
人工智能的主要讲授内容如下：
1.叙述人工智能和智能系统的概况，列举出人工智能的研究与应用领域。
2.研究传统人工智能的知识表示方法和搜索推理技术，包括状态空间法、问题归约法谓词逻辑法、语义网络法、盲目搜索、启发式搜索、规则演绎算法和产生式系统等。
3.讨论高级知识推理，涉及非单调推理、时序推理、和各种不确定推理方法。
4.探讨人工智能的新研究领域，初步阐述计算智能的基本知识，包含神经计算、模糊计算、进化计算和人工生命诸内容。
5.比较详细地讨论了人工智能的主要应用，包括专家系统、机器学习、自动规划、Agent、自然语言理解、机器视觉和智能控制等。
对于应用内容，根据学时，有选择地进行讲授。
6.评述近年来人工智能的争论，讨论人工智能对人类经济、社会和文化的影响，展望人工智能的发展。
以上内容反映了人工智能的最新进展，理论联系实际，具有很好的针对性。
三.教学内容和学时安排
教学内容的章节和学时安排如下（总学时40，其中实验4学时，课堂必学内容30学时，选学内容为12学时中选6学时，即第八章至第十二章中选3章简要讲授）：
第一章绪论﹙2学时﹚
1.1 人工智能的定义和发展
1.2 人类智能和人工智能
1.3 人工智能各学派的认知观
1.4 人工智能的研究与应用领域
第二章知识表示方法﹙6学时﹚
2.1 状态空间法
2.2 问题规约法
2.3 谓词逻辑法
2.4 语义网络法
2.5 框架表示
2.6 剧本表示
2.7 过程的表示
第三章搜索推理技术﹙6学时﹚
3.1 图搜索策略
3.2 盲目搜索
3.3 启发式搜索
3.4 消解原理
3.5 规则演绎系统
3.6 产生式系统
3.7 系统组织技术
3.8 不确定推理
3.9 非单调推理
实验一. 产生式系统的推理﹙2学时﹚
第四章计算智能（1）：神经计算模糊计算﹙4学时﹚
4.1概述
4.2神经计算
4.3模糊计算
第五章计算智能（2）：进化计算人工生命﹙2学时﹚
5.1 遗传算法
5.2 进化策略
5.3 进化编程
5.4 人工生命
第六章专家系统﹙4学时﹚
6.1 专家系统概述
6.2 基于规则的专家系统
6.3 基于框架的专家系统
6.4 基于模型的专家系统
6.5 新型专家系统
6.6 专家系统的设计
6.7 专家系统开发工具
第七章机器学习﹙4学时﹚
7.1 机器学习的定义和发展历史
7.2 机器学习的主要策略和基本结构
7.3 机械学习
7.4 归纳学习
7.5 类比学习
7.6 解释学习
7.7 神经学习
7.8 知识发现
第八章自动规划﹙2学时﹚（可选）
8.1 规划系统的定义与任务
8.2 积木世界的机器人规划
8.3 STRIPS规划系统
8.4具有学习能力的规划系统
8.5分层规划
8.6基于专家系统的规划
实验二. 移动机器人的路径规划与行为决策﹙2学时﹚第九章艾真体（Agent）﹙2学时﹚（可选）
9.1 分布式人工智能
9.2 Agent及其要素
9.3 艾真体的结构
9.4 艾真体通信
9.5 多艾真体系统
第十章机器视觉﹙2学时﹚（可选）
10.1图像的理解与分析
10.2积木世界的景物分析
10.3视觉的知识表示与控制策略
10.4物体形状的分析与识别
第十一章自然语言理解﹙2学时﹚（可选）
11.1自然语言理解的一般问题
11.2句法和语义的自动分析
11.3句子的自动理解
11.4语言的自动生成
11.5自然语言理解系统应用举例
第十二章智能控制﹙2学时﹚（可选）
12.1智能控制的发展与定义
12.2智能控制的结构理论与特点
12.3智能控制系统
12.4智能控制的应用领域
第十三章人工智能的展望﹙2学时﹚
13.1人工智能的争论
13.2人工智能对人类的影响
13.3对人工智能的展望
四. 教学进度表
专业名称 年级
课堂教学时数 36 课程名称 人工智能
总学时数
实验时数 4 主讲教师
其
它
*第九章至第十二章，由主讲教师决定选授其中的两章。
任课老师教研室主任
五.教材及主要参考书
1.蔡自兴，徐光祐。
人工智能及其应用，第三版，本科生用书。
清华大学出版社，2003。
2.N. J. Nilsson. Artificial Intelligence: A New Synthesis. Morgan Kanfmann, 1998; 机械工业出社，1999。