人工智能教学方案大纲

人工智能课程教学大纲

【课程编码】JSZX0300

【适用专业】计算机科学与技术

【课时】 72(理论)+28(实验)

【学分】 3

【课程性质、目标和要求】

人工智能是计算机科学的重要分支，是计算机科学与技术专业本科生的专业限选课之一。本课程介绍如何用计算机来模拟人类智能，即如何用计算机实现诸如问题求解、规划推理、模式识别、知识工程、自然语言处理、机器学习等只有人类才具备的"智能"，使得计算机更好得为人类服务．

作为本科生一个学期的课程，重点掌握人工智能的基础知识和基本技能，以及人工智能的一般应用．完成如下教学目标：

（1）了解人工智能的概念和人工智能的发展，了解国际人工智能的主要流派和路线，了解国内人工智能研究的基本情况，熟悉人工智能的研究领域．

（2）较详细地论述知识表示的各种主要方法。重点掌握状态空间法、问题归约法和谓词逻辑法，熟悉语义网络法，了解知识表示的其他方法，如框架法、剧本法、过程法等。

（3）掌握盲目搜索和启发式搜索的基本原理和算法，特别是宽度优先搜索、深度优先搜索、等代价搜索、启发式搜索、有序搜索、A*算法等．了解博弈树搜索、遗传算法和模拟退火算法的基本方法．

(4) 掌握消解原理、规则演绎系统和产生式系统的技术、了解不确定性推理、非单调推理的概念．

（5）概括性地介绍人工智能的主要应用领域，如专家系统、机器学习、规划系统、自然语言理解和智能控制等．

（6）简介人工智能程序设计的语言和工具．

(7) 掌握Visual Prolog编程环境，会使用Prolog语言编写简单的智能程序。

要求学生已修过《数据结构》、《离散数据》和《编译原理》。

【教学时间安排】

本课程计 3 学分，理论课时72 ,实验课时28。学时分配如下表所示：

【教学内容要点】

教学要求的层次

课程的教学要求大体上分为三个层次：了解、理解和认识。了解即能正确判别有关概念和方法；理解是能正确表达有关概念和方法的含义；认识是在理解的基础上加以灵活应用。

第一章绪论

一、学习目的要求

1、了解人工智能的定义、起源与发展

2、了解人工智能的研究与应用领域

3、理解人工智能求解方法的特点

二、主要教学内容

1、人工智能的定义、起源与发展

2、人工智能的研究与应用领域

3、人工智能求解方法的特点

第二章知识表示方法

一、学习目的要求

1、认识状态空间法

2、理解问题归约法

3、认识谓词逻辑法

4、认识语义网络法

5、认识框架表示

6、认识剧本表示

7、理解过程表示

二、主要教学内容

1、状态空间法

2、问题归约法

3、谓词逻辑法

4、语义网络法

5、框架表示

6、剧本表示

7、过程表示

第三章搜索原理

一、学习目的要求

1、认识盲目搜索

2、理解启发式搜索

3、了解遗传算法

4、了解模拟退火法

二、主要教学内容

1、盲目搜索

2、启发式搜索

3、遗传算法

4、模拟退火法

第四章推理技术

一、学习目的要求

1、理解消解原理

2、理解规则演绎系统

3、理解产生式系统

3、认识不确定性推理

4、理解非单调推理

二、主要教学内容

1、消解原理

2、规则演绎系统

3、产生式系统

4、不确定性推理

5、非单调推理

第五章机器学习

一、学习目的要求

1、了解机器学习的定义、研究意义与发展历史

2、认识机器学习的主要策略与基本结构

3、理解机械学习

4、理解基本解释经验的学习

5、了解基于事例的学习

6、了解基于概念的学习

7、了解基于类比的学习

8、理解基于神经网络的学习

二、主要教学内容

1、机器学习的定义、研究意义与发展历史

2、机器学习的主要策略与基本结构

3、机械学习

4、基本解释经验的学习

5、基于事例的学习

6、基于概念的学习

7、基于类比的学习

8、基于神经网络的学习

第六章规划系统

一、学习目的要求

1、理解规划的作用与任务

2、理解基于谓词逻辑的规划

3、了解STRIPS规划系统

4、了解分层规划

二、主要教学内容

1、规划的作用与任务

2、基于谓词逻辑的规划

3、STRIPS规划系统

4、分层规划

第七章专家系统

一、学习目的要求

1、不同模型的专家系统

2、理解专家系统

3、了解专家系统开发工具

4、理解专家系统实例

二、主要教学内容

1、专家系统

2、基于规则的专家系统

3、基于框架的专家系统

4、基于模型的专家系统

5、专家系统开发工具

6、专家系统实例

第八章自然语言理解

一、学习目的要求

1、理解语言及其理解的一般问题

2、理解句法和语义的自动分析

3、了解句子的自动理解

4、了解语言的自动生成

5、了解文本的自动翻译

6、理解自然语言理解系统的主要模型

7、理解自然语言理解系统应用举例

8、了解语音识别

二、主要教学内容

1、语言及其理解的一般问题

2、句法和语义的自动分析

3、句子的自动理解

4、语言的自动生成

5、文本的自动翻译

6、自然语言理解系统的主要模型

7、自然语言理解系统应用举例

8、语音识别

第九章智能控制

一、学习目的要求

1、了解智能控制的历史沿革

2、了解智能控制的研究领域

3、理解智能控制的学科结构理论

4、了解智能控制系统

二、主要教学内容

1、智能控制概述

2、智能控制的研究领域

3、智能控制的学科结构理论

4、智能控制系统

第十章人工智能程序设计