2022年2022年计算机科学与技术专业人工智能课程教学大纲 .pdf

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1、1 人工智能教学大纲课程类型： 专业选修课总 学 时：54 讲课学时： 54 实验（上机）学时： 0 学分：3 适用对象： 计算机科学与技术一、课程的教学目标人工智能是计算机科学的重要分支， 是计算机科学与技术专业本科生的专业限选课之一。 本课程介绍如何用计算机来模拟人类智能，即如何用计算机实现诸如问题求解、规划推理、模式识别、知识工程、自然语言处理、机器学习等只有人类才具备的 智能 ，使得计算机更好得为人类服务。二、教学基本要求作为本科生一个学期的课程， 重点掌握人工智能的基础知识和基本技能，以及人工智能的一般应用。 本课程的特点是理论性强， 逻辑性强， 其教学方式应注重启发式、引导式。本课

2、程将完成如下教学目标：（1）了解人工智能的概念和人工智能的发展，了解国际人工智能的主要流派和路线，了解国内人工智能研究的基本情况，熟悉人工智能的研究领域（2） 较详细地论述知识表示的各种主要方法。重点掌握状态空间法、 问题归约法和谓词逻辑法，熟悉语义网络法，了解知识表示的其他方法，如框架法、剧本法、过程法等。（3）掌握盲目搜索和启发式搜索的基本原理和算法，特别是宽度优先搜索、深度优先搜索、等代价搜索、启发式搜索、有序搜索、A*算法等了解博弈树搜索、遗传算法和模拟退火算法的基本方法（4）掌握消解原理、规则演绎系统和产生式系统的技术、了解不确定性推理、非单调推理的概念（5） 概括性地介绍人工智能的

3、主要应用领域，如专家系统、 机器学习、 规划系统、自然语言理解和智能控制等（6）简介人工智能程序设计的语言和工具（7） 掌握 Visual Prolog编程环境，会使用Prolog 语言编写简单的智能名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 2 程序。要求学生已修过数据结构 、 离散数据和编译原理 。考核方式以闭卷笔试形式（70% ）考察学生对课程的掌握程度，将课程设计（30% ）作为平时表现。三、各教学环节学时分配教学课

4、时分配序号章节内容讲课实践其他合计1 绪论2 2 2 知识表示方法6 6 3 搜索原理6 6 4 推理技术4 4 5 机器学习8 8 6 规划系统4 4 7 专家系统4 4 8 自然语言理解6 6 9 智能控制6 6 10 人工智能程序设计8 8 合计54 54 四、教学内容第一章绪论第一节人工智能概述；第二节人工智能的主要研究和应用领域；第三节人工智能研究的不同学派；第四节人工智能新进展教学重点： 人工智能的定义、 起源与发展， 人工智能的研究与应用领域，人工智能求解方法的特点。课程的考核要求：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

5、- - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 3 1、了解人工智能的定义、起源与发展2、了解人工智能的研究与应用领域3、理解人工智能求解方法的特点复习思考题：1、人工智能的研究与应用领域有哪些。2、为什么能够把人看做一个物理符号系统? 第二章知识表示方法第一节知识与知识表示的概念；第二节一阶谓词逻辑表示法第三节知识与知识表示的概念；第四节脚本表示法第五节过程表示法第六节面向对象表示法教学重点、难点：1、状态空间法2、问题归约法3、谓词逻辑法4、语义网络法课程的考核要求：1、认识状态空间法2、理解问题归约法3、认识谓词逻辑法

6、4、认识语义网络法复习思考题：1、列举已经学习过的“状态”概念，并比较之列举算符。2、列举已经学习过的“有向图” 、 “路径”及“代价”等的概念。第三章搜索原理第一节 推理的基本概念名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 4 第二节 推理的逻辑基础第三节 自然演绎推理第四节 归结演绎推理第五节 基于规则的演绎推理教学重点、难点：1、盲目搜索2、启发式搜索3、遗传算法4、模拟退火法课程的考核要求：1、认识盲目搜索2、理解启

7、发式搜索3、了解遗传算法4、了解模拟退火法复习思考题：1、图搜索是针对什么知识表示方法的问题求解方法？2、什么是图搜索 ?其中，重排 OPEN 表意味着什么，重排的原则是什么? 第四章推理技术第一节 不确定推理的基本概念第二节 不确定推理的概率论基础第三节 确定性理论第四节 证据理论教学重点、难点：1、消解原理2、规则演绎系统3、产生式系统4、不确定性推理名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 5 5、非单调推理课程的考

8、核要求：1、理解消解原理2、理解规则演绎系统3、理解产生式系统3、认识不确定性推理4、理解非单调推理复习思考题：1、宽度优先搜索方法中OPEN 表需要按什么方式进行操作？2、试比较各种盲目搜索搜索方法的效率，找出影响算法效率的原因。第五章机器学习第一节 搜索的基本概念第二节 状态空间的盲目搜索第三节 状态空间的启发式搜索第四节 与/ 或树的盲目搜索第五节 博弈树的启发式搜索教学重点、难点：1、机器学习的定义、研究意义与发展历史2、机器学习的主要策略与基本结构3、机械学习4、基本解释经验的学习5、基于事例的学习6、基于概念的学习7、基于类比的学习8、基于神经网络的学习课程的考核要求：1、了解机器

9、学习的定义、研究意义与发展历史名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 6 2、认识机器学习的主要策略与基本结构3、理解机械学习4、理解基本解释经验的学习5、了解基于事例的学习6、了解基于概念的学习7、了解基于类比的学习8、理解基于神经网络的学习复习思考题：1、根据对四个时期的划分和分段了解，讨论机器学习在现实生活中的具体运用及其影响。2、通过对比四种主要策略，讨论其各自的优缺点以及其适用的环境。第六章规划系统第一节 规划

10、的作用与任务第二节 基于谓词逻辑的规划第三节 STRIPS规划系统教学重点、难点：基于谓词逻辑的规划的学习。课程的考核要求：1、理解规划的作用与任务2、理解基于谓词逻辑的规划3、了解 STRIPS规划系统4、了解分层规划复习思考题：1、请同学比较具有学习能力的机器人规划系统与一般规划系统的异同，并总结前者的特点。第七章 专家系统第一节 专家系统的基本概念第二节 专家系统的基本结构名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 7

11、 第三节 知识获取第四节 专家系统的开发及应用实例第五节 专家系统的新进展教学重点、难点：1、专家系统2、基于规则的专家系统3、基于框架的专家系统4、基于模型的专家系统5、专家系统开发工具6、专家系统实例课程的考核要求：1、不同模型的专家系统2、理解专家系统3、了解专家系统开发工具4、理解专家系统实例第八章自然语言理解第一节 语言及其理解的基本概念第二节 语法规则的表示方法第三节 语法分析与语义分析第四节 自然语言理解系统的层次模型教学重点、难点：1、语言及其理解的一般问题2、句法和语义的自动分析3、句子的自动理解4、语言的自动生成5、文本的自动翻译6、自然语言理解系统的主要模型名师资料总结

12、- - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 8 7、自然语言理解系统应用举例8、语音识别课程的考核要求：1、理解语言及其理解的一般问题2、理解句法和语义的自动分析3、了解句子的自动理解4、了解语言的自动生成5、了解文本的自动翻译6、理解自然语言理解系统的主要模型7、理解自然语言理解系统应用举例8、了解语音识别复习思考题：1、构成词的最小的有意义的单位是什么？2、 ：什么是语言和语言理解? 第九章 智能控制第一节 智能决策支持系统的基本概念

13、第二节 决策支持新技术第三节 智能决策支持系统的结构教学重点、难点：1、智能控制概述2、智能控制的研究领域3、智能控制的学科结构理论4、智能控制系统课程的考核要求：1、了解智能控制的历史沿革2、了解智能控制的研究领域3、理解智能控制的学科结构理论名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 9 4、了解智能控制系统复习思考题：1、传统控制面临哪些挑战？2、为什么要把信息论引入智能控制结构？第十章 人工智能程序设计第一节 逻辑型

14、编程语言第二节 LISP 语言第三节 PROLOG 语言第四节 关系数据库教学重点、难点：1、逻辑型编程语言2、LISP 语言课程的考核要求：1、了解逻辑型编程语言2、综合应用 LISP 语言3、综合应用 PROLOG 语言4、了解关系数据库复习思考题：1、人工智能程序设计主要有哪些程序设计语言？2、人工智能程序设计的主要应用哪些数据库？五、主要参考书1 蔡自兴，蒙祖强 . 人工智能基础 . 北京：高等教育出版社 .2005 年 5 月2 陆汝钤 . 人工智能（上、下册） 北京：科学出版社 . 1996 年3 石纯一 . 人工智能原理 . 北京：清华大学出版社 .1993 年4 高济. 人工智能基础 . 北京：高等教育出版社 .2002 年执笔人： 邹立达教研室主任：系教学主任审核签名：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -