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《人工智能》教学大纲

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广东财经大学华商学院课程教学大纲模板
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,多媒体并用,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。

五、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。

1.先修课程:操作系统,java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
参考书:
[1] 人工智能,(美)Nils J. Nilsson,(郑扣根,庄越挺译),机械工业出版社,2000;
[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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