《人工智能导论》教学大纲

《人工智能导论》教学大纲大纲阐明课程代码：3235042总课时：32课时（讲课32课时）总学分：2学分课程类别：限制性选修合用专业：计算机科学与技术，以及有关专业预修规定：C程序设计语言，数据构造课程的性质、目的、任务：人工智能是计算机科学中波及研究、设计和应用智能机器的一种分支。本课程是计算机科学与技术，以及有关专业重要的专业方向与特色模块课程之一。通过本课程的开设，使学生对人工智能的发展概况、基本原理和应用领域有初步理解，对重要技术及应用有一定掌握，启发学生对人工智能的爱好，培养知识创新和技术创新能力。课程教学的基本规定：人工智能的研究论题包括计算机视觉、规划与行动、多Agent系统、语音识别、自动语言理解、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达和推理机制、问题求解和搜索算法，以及计算智能技术等。规定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处理那些用其他措施难以处理，甚至无法处理的问题。这些工具包括启发式搜索和规划算法，知识表达和推理形式，机器学习技术，语音和语言理解措施，计算机视觉和机器人学等。规定学生掌握运用其中的重要工具处理给定问题的基本措施。大纲的使用阐明：通过合适调整教学内容和课时安排，减少有关章节课时和增长专家系统这一章的课时，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课时：2课时（讲课2课时）理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：在简介人工智能概念的基础上，使学生理解本课程所涉知识的重要意义，以及人工智能的应用现实状况和应用前景。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达课时：6课时（讲课6课时）理解实现知识表达的语义网络法、框架表达法、剧本表达法及过程表达法；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：对知识表达的措施进行全面简介，对于后续章节将波及的知识表达措施作重点讲解。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达。第一节状态空间法第二节问题规约法第三节谓词逻辑法第四节语义网络法第五节框架表达第六节剧本表达第七节过程的表达作业：采用状态空间法和问题规约法实现知识表达；用谓词演算公式表达命题。第三章搜索原理课时：6课时﹙讲课6课时﹚理解遗传算法、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他搜索的关系的有关知识。本章讲授要点：在简介多种搜索原理的基础上，讲解它们的合用场所，以及它们之间的内在关系。重点：启发式搜索，及其与其他搜索的关系。难点：多种搜索措施的合用场所。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：阐明宽度优先搜索，等代价搜索，有序搜索的内在关系。第四章推理技术课时：6课时﹙讲课6课时﹚理解规则演绎系统、不确定性推理的知识；理解消解原理；掌握运用消解原理处理问题的措施。本章讲授要点：在简介多种推理技术的基础上，着重论述消解原理，运用消解原理处理问题的措施，以及消解原理的局限性。重点：消解原理，运用消解原理处理问题的措施。难点：运用消解原理处理问题的措施。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。第五章专家系统课时：2课时﹙讲课2课时﹚理解专家系统的一般特点，类型，构造和建造环节。本章讲授要点：概要简介作为人工智能的一种重要应用领域，专家系统的一般特点和构造，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构造。难点：专家系统的构造和建造环节。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构造和建造环节第六章机器学习课时：6课时﹙讲课6课时﹚理解机器学习的研究意义，常用的机器学习措施；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：在简介常用的机器学习措施的基础上，着重讲解人工神经网络的原理，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。第一节机器学习的研究意义与发展史第二节机器学习的基本构造第三节几种常用的学习措施第四节人工神经网络作业：描述给定的反向传播网络的学习过程。第七章 规划系统课时：2课时﹙讲课2课时﹚理解规划的作用与任务；理解基于谓词逻辑的规划措施。本章讲授要点：使学生理解规划的作用与问题分解途径，体会自动规划与一般问题求解相比，更重视于问题的求解过程，而不是求解成果。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。第一节规划的作用与任务第二节基于谓词逻辑的规划第三节 STRIPS规划系统分层规划第八章Agent课时：2课时﹙讲课2课时﹚理解分布式人工智能特点，以及Agent在分布式人工智能方面的作用；理解Agent的要素与构造。本章讲授要点：在分析分布式人工智能特点的基础上，简介Agent在分布式人工智能方面的作用。重点：Agent及其要素，Agent的构造。难点：Agent及其要素。第一节分布式人工智能第二节Agent及其要素第三节Agent的构造第四节Agent通信本课程对学生自学的规定：对本课程的预修课程C程序设计语言和数据构造进行复习，理解离散数学课程中的有关内容。课前预习，课后完毕所布置的作业和思索题，并理解与本课程有关的本专业前沿知识。课时数分派表：序号内容课时作业（次）1第一章绪论22第二章知识表达623第三章搜索原理614第四章推理技术615第五章专家系统26第六章机器学习617第七章规划系统28第八章Agent2合计32考核方式与规定：期末笔试与平时练习推荐教材与参照书目：1.

蔡自兴，徐光祐。人