《人工智能导论》教学大纲
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人工智能导论》教学大纲
大纲说明
课程代码: 3235042 总学时: 32 学时(讲课 32 学时) 总学分: 2 学分 课程类别:限制性选修 适用专业:计算机科学与技术,以及有关专业 预修要求: C 程序设计语言,数据结构
课程的性质、目的、任务: 人工智能是计算机科
学中涉及研究、 科学与技术, 以及有关专业重要的专业方向与特色模块课程之一。 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, 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。 课程教学的基本要求:
人工智能的研究论题包括计算机视觉、规划与行动、多 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。要求学生掌握这些研究论题的基础知识。
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。 要求学生掌握利用其中的重要工具解决给定问题的基本方法。 大纲的使用说明:
通过适当调节教学内容和学时安排,减少有关章节学时和增加专家系统这一章的学时, 本大纲亦可作为《人工智能与专家系统》的课程教学大纲。
大纲正文
第一章 绪论
学时: 2 学时(讲课 2学时)
了解人类智能与人工智能的含义,人工智能的发展和应用领域;理解人工智能的内涵。 本章讲授要点 :在介绍人工智能概念的基础上, 使学生了解本课程所涉知识的重要意义, 以及人工智能的应用现状和应用前景。
设计和应用智能机器的一个分支。 本课程是计算机 通过本课程的开设, 使学 对主要技术及应用有一定掌握,
Agent 系统、 语音识别、自动语
重点 :人工智能的定义、发展,及其应用领域。 难点 :对人工智能内涵的理解。 第一节 人工智能的定义和发展 第二节 人类智能和人工智能 第三节 人工智能的学派及其争论 第四节 人工智能的研究与应用领域 第五节 人工智能对人类的影响
第二章 知识表示 学时: 6 学时(讲课 6学时)
了解实现知识表示的语义网络法、 框架表示法、 剧本表示法及过程表示法; 理解状态空 间法、问题规约法;掌握谓词逻辑法。
本章讲授要点 : 对知识表示的方法进行全面介绍,对于后续章节将涉及的知识表示方 法作重点讲解。
重点 :状态空间法,谓词逻辑法,以及语义网络法。 难点 :采用谓词逻辑法实现知识表示。 第一节
第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 作业: 第三章 搜索原理 学时:6学时(讲课6学时)
了解遗传算法、 模拟退火算法; 理解盲目搜索、启发式搜索; 掌握启发式搜索与其它搜 索的关系的有关知识。
本章讲授要点 : 在介绍各种搜索原理的基础上,讲解它们的适用场合,以及它们之间 的内在关系。 重点 :启发式搜索,及其与其它搜索的关系。
难点 :各种搜索方法的适用场合。 第一节 盲目搜索 第二节 启发式搜索 第三节 遗传算法 第四节 模拟退火算法 作业: 说明宽度优先搜索,等代价搜索,有序搜索的内在关系
第四章 推理技术 学时:6学时(讲课6学时)
了解规则演绎系统、 不确定性推理的知识; 理解消解原理; 掌握利用消解原理解决问题 的方法。
状态空间法 问题规约法 谓词逻辑法 语义网络法 框架表示
剧本表示 过程的表示 采用状态空间法和问题规约法实现知识表示;用谓词演算公式表示命题。
本章讲授要点 : 在介绍各种推理技术的基础上,着重阐述消解原理,利用消解原理解 决问题的方法,以及消解原理的局限性。
重点 :消解原理,利用消解原理解决问题的方法。 难点 :利用消解原理解决问题的方法。 第一节 消解原理 第二节 规则演绎系统简介 第三节 产生式系统 第四节 不确定性推理
作业: 求谓词公式的子句集;用消解原理证明命题。
第五章 专家系统 了解专家系统的一般特点,类型,结构和建造步骤。 本章讲授要点 : 概要介绍作为人工智能的一个重要应用领
域,专家系统的一般特点和 结构,拓宽学生对于人工智能应用研究的知识面。 重点 :专家系统的一般特点和结构。 难点 :专家系统的结构和建造步骤。
第一节 专家系统概述 第二节 专家系统的一般特点 第三节 专家系统的类型
第四节 专家系统的结构和建造步骤
第六章 机器学习 学时:6学时(讲课6学时)
了解机器学习的研究意义, 常用的机器学习方法; 理解人工神经网络的原理; 掌握基于 反向传播网络的学习算法。
本章讲授要点 : 在介绍常用的机器学习方法的基础上, 使学生对于基于反向传播网络的学习算法有较为深刻的理解。
重点 :人工神经网络的原理,基于反向传播网络的学习算法。
难点 :基于反向传播网络的学习算法。 第一节 第二节 第三节 第四节 作业:
学时:2学时(讲课2学时) 着重讲解人工神经网络的原理,
机器学习的研究意义与发展史
机器学习的基本结构 几种常用的学习方法
人工神经网络 描述给定的反向传播网
络的学习过程。
第七章
了解规划的作用与任务;理解基于谓词逻辑的规划方法。 本章讲授要点 :使学生了解规划的作用与问题分解途径, 相比,更
注重于问题的求解过程,而不是求解结果。
重点 :规划的作用与任务,基于谓词逻辑的规划。 难点 :
基于谓词逻辑的规划。 规划系统 学时:2学时(讲课2学时) 体会自动规划与一般问题求解
规划的作用与任务 基于谓词逻辑的规划 STR IPS 规划系统 分层规划 第八章 Age nt
课时:2学时(讲课2学时)
了解分布式人工智能特点, 以及Age nt 在分布式人工智能方面的作用;
理解Age nt 的要
素与结构。
本章讲授要点:在分析分布式人工智能特点的基础上, 介绍Age nt 在分布式人工智能方
面的作用。
重点:Age nt 及其要素,Age nt 的结构。 难点:Age nt 及其要素。 第一节分布式人工智能 第二节 Age nt 第三节Age nt
第四节Age nt 通信
本课程对学生自学的要求:
对本课程的预修课程 C 程序设计语言和数据结构进行复习,
了解离散数学课程中的相关
内容。课前预习,课后完成所布置的作业和思考题,并了解与本课程相关的本专业前沿知识。
课时数分配表:
考核方式与要求:
期末笔试与平时练习
推荐教材与参考书目:
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,
2. N. J. Nilsso n. Artificial In tellige nee: A New Sy nthesis. Morga n Kanfmann, 1998;机械工业出社,1999。
3. 廉师友。人工智能技术导论,第二版。西安电子科技大学出版社,
第一节 第二节 第三节 第一节
及其要素 的结构
2003。
2002