《人工智能》实验教学大纲

人工智能原理及其应用
授课对象：计算机科学技术与应用课程类型：限选
学时数：36学时学分数： 3
先修课程：C++，JAVA，数据结构，计算方法
基本要求：
人工智能实验应在一种为高效率开发专家系统而设计的高级程序系统或高级程序设计语言环境中进行。

在目前开来，专家系统开发工具和环境可分为5种主要类型：程序设计语言、知识工程语言、辅助型工具、支持工具及开发环境。

在这里主要是要求学生能相关术语描述、表示一些问题；用程序设计语言如：C、C++、JAVA编程来实现一些基本的算法、推理、搜索等过程。

一、实验项目总表
二、实验项目内容及要求：
实验1：用谓词表示农夫、狼、山羊、白菜问题
实验内容：
设农夫、狼、山羊、白菜都在河的左岸，现在要把它们运送到河的右岸去，农夫有条船，过河时，除农夫外船上至多能载狼、山羊、白菜中的一种。

狼要吃山羊，山羊要吃白菜，除非农夫在那里。

试规划出一个确保全部都能过河的计划。

实验目的：
通过此实验让学生加深对谓词逻辑和谓词知识表示的理解。

实验要求：
写出所用谓词的定义，并给出每个谓词的功能及变量的个体域，然后编程来实现。

实验2：一个用于动物识别的产生式系统
实验内容：
设计该系统，让其实现可以识别老虎、金钱豹、斑马、长颈鹿、企鹅、信天翁这6种动物。

实验目的：
通过此实验让学生进一步加深对产生式系统的认识和理解。

实验要求：
其规则库中应包含至少15条规则，假设推理开始时综合数据库中存放有以下事实：
动物有暗斑，有长脖子，有长腿，有奶，有蹄
实验3：写出一个“教师框架”
实验内容：
给出一个用来描述计算机系教师有关情况的具体框架。

实验目的：
通过此实验让学生熟悉框架的基本结构。

实验要求：
至少写出12个槽，同时写出侧面附加说明信息。

实验4：“激动人心的生活”问题
实验内容：
假设：所有不贫穷并且聪明的人都是快乐的。

那些看书的人是聪明的。

李明能看书且不贫穷。

快乐的人过着激动人心的生活。

求证：李明过着激动人心的生活。

实验目的：
通过此实验让学生进一步加深对谓词逻辑归结的理解。

实验要求：
将问题用谓词表示，后将谓词公式转化为子句集，归结出空子句，得到问题的证明。

把此过程用程序写出来。

实验5：模糊推理
实验内容：
设 F=1/1+0.6/2+1/3
G=0.1/1+0.6/2+1/3
R m =0.6
已知事实 x is 较小
并设较小的模糊集为
较小=1/1+0.7/2+0.2/3
求在此已知事实下的模糊结论。

实验目的：
通过次实验让学生熟悉模糊推理的三种模式：模糊假言推理、拒取式推理几模糊三段论推理。

实验6：八数码问题
实验内容：
在3×3的方格棋盘上，分别放置了标有数字1、2、3、4、5、6、7、8的八张牌，初始状态S0，目标状态S8，如下图。

可以使用的操作有：
空格左移，空格右移，空格上移，空格下移
即只允许把位于空格左、右、上、下方的牌移入空格，找出解的路径。

实验目的：
本次实验是让学生掌握广度优先搜索策略，找出从初态到目标状态的解路径。

实验要求：
先画出节点状态图，然后编程来实现。

实验7：写出一个分类专家系统
实验内容：
（1）有毛的动物是哺乳类；
（2）有奶的动物是哺乳类；
（3）有羽毛的动物是鸟类；
（4）若动物会飞且会生蛋，则它是鸟类；
（5）吃肉的哺乳类是肉食动物；
（6）犬牙利爪，眼睛向前的是肉食动物；
（7）反刍食物的哺乳类是偶蹄类；
（8）有蹄的哺乳类是有蹄类；
（9）黄褐色有暗斑点的肉食类是金钱豹；
（10）黄褐色有黑条纹的肉食类是老虎；
（11）长腿长脖子有黄褐色暗斑的有蹄类是长颈鹿；
（12）有黑白条纹的有蹄类是斑马；
（13）不会飞长腿长脖子的鸟是鸵鸟；
（14）不会飞善游泳黑白色的鸟是企鹅；
（15）善飞的鸟是信天翁。

实验目的：通过此实验让学生了解专家系统的设计过程，从而可以用专家系统去解决一些实际的问题。

实验要求：用相关的一些技术，按专家系统的基本结构，同时考虑专家系统开发过程的各个阶段来设计。

三、实验指导书：
1、王万森，《人工智能原理及其应用》，电子工业出版社，2000年9月第一版。

2、林尧瑞、马少平，《人工智能导论》，清华大学出版社，1989年5月第一版。

3、陈世福、陈兆乾等编，《人工智能与知识工程》，南大出版社，1997年12月第一版。

4、何华灿，《人工智能导论》，西北工业大学出版社，1988。

5、陈汝铃，《人工智能》，科学出版社，1989。

四、制订责任人：。