《人工智能》教学大纲

发布 2021-05-14 02:46:28 阅读 2072

附件1广东财经大学华商学院课程教学大纲模板。

人工智能》课程教学大纲。

一、课程简介。

人工智能是计算机与自动化学科的一门分支学科。它研究如何用机器来模仿人脑所从事的推理、证明、识别、理解、学习、规划、诊断等智能活动。人工智能是当前科学技术中正在迅速发展,新思想、新观点、新技术不断涌现的一个学科,也是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息论、心理学、哲学等学科的交叉和边缘学科。

人工智能原理是计算机科学技术类专业的应用学科。前修课程包括:离散数学、数据结构、算法分析与设计等,后续课程:

专家系统,知识工程。

二、教学目标。

1)熟练掌握图搜索策略,熟练掌握回溯策略、图搜索策略的过程以及算法(backtrack以及ai算法),掌握一些典型问题的启发式函数;

2)掌握用命题逻辑、一阶逻辑表示知识的方法,并在此基础上进行推理,熟练掌握归结方法以及归结反驳过程,熟练掌握利用归结反驳方法进行推理。

3)掌握基于贝叶斯规则的不确定性推理,掌握条件概率、独立、条件独立及贝叶斯公式;掌握利用贝叶斯定理检测垃圾邮件的基本方法。

三、主要教学模式和教学手段。

1.本课程的教学包括课堂讲授、课外作业、辅导答疑、上机实验和期末考试等教学环节。

2.课堂教学采用启发式教学方法,理例结合,多**并用,引导学生加深对课程内容的理解,提高学生的学习兴趣和效果。

3.理论联系实际,通过本课程的教学,力争使学生在理解和掌握大纲所要求的知识内容的基础上,能正确地运用这些知识解决有关实际问题。

四、教学内容 (要求编写所有章节的主要内容)

第一章人工智能概述。

基本内容和要求:

1.人工智能的概念与目标;

2.人工智能的研究内容与方法;

3.人工智能的分支领域;

4.人工智能的发展概况。

第二章逻辑程序设计语言prolog

基本内容和要求:

1.掌握prolog语言的语句特点、程序结构和运行机理;

2.能编写简单的prolog程序,能读懂一般的prolog程序。

教学重点:prolog程序设计。

教学难点:表与递归,回溯控制。

第三章基于图搜索的问题求解。

基本内容和要求:

1.掌握状态图的基本概念、状态图搜索基本技术和状态图问题求解的一般方法,包括穷举式搜索、启发式搜索、加权状态图搜索和a算法、a*算法等;

2.掌握与或图的基本概念、与或图搜索基本技术和或图问题求解的一般方法;

3.理解一些经典规划调度问题(如迷宫、八数码、梵塔、旅行商、八皇后等问题)的求解方法;

教学重点:1.状态图搜索常用算法和问题的状态图表示;

2.与或图搜索常用算法和问题的与或图表示。

教学难点:问题的状态图、与或图表示。

第四章基于遗传算法的随机优化搜索。

基本内容和要求:

1.了解遗传算法的基本概念和特点;

2.理解基本遗传算法的基本原理和应用技术。

教学重点:选择-复制、交叉和变异等三种遗传操作。

教学难点:遗传算法的应用。

第五章知识表示与推理。

基本内容和要求:

1.了解知识表示的基本概念;

2.理解和掌握常用知识表示方法,包括:一阶谓词逻辑、产生式规则、框架和语义网络的基本原理和语言实现;

3.理解不确定性知识的表示及其推理方法。

教学重点:1.基于一阶谓词逻辑和产生式规则的推理模式。

2.不确定性知识的表示及其推理。

教学难点:不确定性知识的表示及其推理。

第六章机器学习与知识发现。

基本内容和要求:

1.理解符号学习的基本原理,包括: 记忆学习、演绎学习、类比学习、示例学习、发现学习等;

2.理解连接学习的基本原理,包括:人工神经网络的概念和类型、神经网络学习方法等;

3.了解知识发现与数据挖掘的概念、对象、任务和基本方法等。

教学重点:1.符号学习中的归纳学习;

2.神经网络学习。

教学难点:bp神经网络及其学习举例。

第七章专家系统。

基本内容和要求:

1.理解专家系统的概念和结构;

2.初步掌握专家系统设计与实现方法;

3.了解专家系统的发展。

教学重点:1.专家系统的概念和结构;

2.专家系统的设计与实现。

教学难点:专家系统的设计与实现。

第八章 agent系统。

基本内容和要求:

1.理解agent的概念、类型和结构;

2.理解多agent系统的原理、结构和应用;

3.了解agent的实现语言工具。

教学重点:agent和多agent系统的概念和结构。

教学难点:多agent系统的结构。

第九章智能化网络。

基本内容和要求:

1.了解智能网络的概念和原理;

2.理解网络的智能化管理与控制基本技术;

3.了解网上信息的智能化检索基本原理和方法。

教学重点:网络的智能化管理与控制。

教学难点:网上信息的智能化检索。

5、教学重点难点。

教学重点:1.状态图搜索常用算法和问题的状态图表示;

2.与或图搜索常用算法和问题的与或图表示。

3.符号学习中的归纳学习;神经网络学习。

4.agent和多agent系统的概念和结构。

5.选择-复制、交叉和变异等三种遗传操作。

教学难点:1.状态图搜索常用算法和问题的状态图表示;

2.与或图搜索常用算法和问题的与或图表示。

6.符号学习中的归纳学习;神经网络学习。

六、课内实验(实训)教学内容及要求(按实际所需填写)

一)实验(实训)教学内容。

项目一:产生式系统实验。

1. 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。

2. 实验(实训)学时:4

3. 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。

项目二:搜索策略实验。

1.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。

2.实验(实训)学时:4

3.实验(实训)内容。

主要包括盲目式、启发式搜索类的10余个相关演示性、验证性和开发性设计实验。

项目三:神经网络实验。

1.目的与要求。

理解反向传播网络的结构和原理,掌握反向传播算法对神经元的训练过程,了解反向传播公式。通过构建bp网络实例,熟悉前馈网络的原理及结构。

2.实验(实训)学时:4

3.实验(实训)内容。

主要包括以bp网为代表的ann的验证性实验及设计性实验。并包括用bp网解决一些非线性问题的典型设计实验(如异或问题、布尔代数及非线性函数模拟等).

项目四:自动规划实验。

1.目的与要求。

理解自动规划的基本原理,掌握为活动实体(人、组织、机器)设计合理的行为、按时间顺序的活动序列等基本技术。

2.实验(实训)学时:4

3.实验(实训)内容。

主要包括积木世界的机器人行动规划的几个相关实验。

二)各实验(实训)学时分配。

七、各教学环节学时分配。

八、本课程与其他课程的联系。

1.先修课程:操作系统,j**a程序设计,python程序设计,数据预处理技术。

2.后续课程:实用机器学习,虚拟化与容器技术。

九、推荐教材和教学参考书。

教材:《人工智能技术导论》(第三版),廉师友,西安电子科技大学出版社。

2] 人工智能 ——一种现代方法(第二版),[美]stuart russell,peter norvig,姜哲等译,人民邮电出版社,2004;

3] 人工智能,[日]沟口理一郎,石田亨编,卢伯英译,科学出版社,2003;

4] artificial intelligence: a guide to intelligent systems, second edition,michael negnevitsky,pearson education, 2005;

5] 高级人工智能,史忠植,科学出版社,2006。

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