《人工智能导论》教学大纲.docx

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1、人工智能导论教学大纲适用楚困：202X版本科人才培养方案课程代码：22154X）71课程性质：专业选修课学分：2学分学时：32学肘（理论32学时）先修课程：高等数学C、线性代数、概率论与数埋统计等后续课程：毕业设计等适用专业：机器人工程专业开课单位：智能工程学院一、课程说明人工智能导论3是机器人工程专业的一门专业选修课.本课程主要是学习人工智能方向的基础知识,包括知识表示的各种主要方法、确定性推理方法、不确定性推理方法、搜索求解策略、智能计算、群智能律法、人工神经卿络以及专家系统等内容.本课程注重介绍人工卸能中的常用算法及方法，拓展学生在人工朝健领域的视野。二、课程目标通过本课程的学习，使学生

2、达到如下目标；课程目标1：了解人工智能的发展状况与研究内衣：掌握人工智能的基本概念、基本刖想方法和重要算法：理解人工智能的基本像埋.熟悉典型的人工智能系统.邨程目标2：初步学习和掌握人工智能的基本技术,旎够用合适的仿真工具去复现一些简单的葬法，初步具饴用经典的人工智能方法解决一也简单实际问的的能力。课程目标3：通过本课程的学习，对人工智能从整体上有一个较清哪、系统的认识，培养枳极思考、呼语创新的科学态度和解决实际向SS的贡任投音，培养使用合透的编程语言去解决相关实际问虺的能力.三、课程目标与毕业要求人工智能导论3课程教学目标对机器人工程专业毕业要求的支掠见表1.表1修程教学目标与毕业聂求关系毕

3、业I求指标点课程目标支撑93.设计/开发解决方案3.1能够针对机器人工程领域的复杂工程问时提出网络化、智能解决方案，课程目标1；了解人工智能的发展状况与研究内容；掌握人工智能的基本概含、基本思想方法和题要算法：埋解人工智能的基本原理，熟怂典型的人工智能系统，M4.研究4.3能够采用计算机仿真、实物或半实物仿真等方法，设计实验方案，搭建实骁系统，进行实脸。课程目标2；初步学习和掌握人工智能的基本技术，能律用合适的仿真工具去复现一些简单的算法，初步具备用经典的人工智能方法解决些筒单实际问题的能力.M5.使用现代工具5.2能够运用MAT1.AB.Proteus,P1.C,RoS等工具对机器人领域的支

4、柴工程问题进行设计、开发和仿真分析,并埋解其局限性.课程目标3：通过本课程的学习,对人工智能从整体上有一个较消晰、系统的认识，培养积板思考、严掰创新的科学态度和解决实际问题的责任担当，培养使用介制的编程语言去解决相关实际向应的能力.M注I表中-H（MXM（中）表示课程与相关毕业要求的关联度.四、教学内容,基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。*2教学内容、基本要求与学时分IE效学内容1学要求，敦学重点难点理论学时对应的售程目标1.*1. 1人工智能的微含1.2 人工智能发展简史1.3 人工智能的域本内容1.4 人工智能的研究领域思政：培养民族自信教学要求：

5、了解人工智能研究的特点、内容、发展历史及未来，增加对人工智能学科的认UU点.掌握人工智能的定义、范畴和流流.了解人工智能研究的基本内容.难点:了解本专业的人工智能相关的前沿知识和研究热点.212.知识表示2.1知识的特性、分类和表示2.2表示方法：一阶消词逻辑、产生式、框架等思政：引入我国老一辈科学家的科学精神敦学要求I了解知识及知识表示的概念及分类.掌握知识表示方法如一阶谓词逻辑、产生式、枢架式等.点：一阶的词逻软、产生式、框架式表示法。难点：一阶谓词逻辑、产生代表示法.41、33.确定性推理方法3.1推理的基本概念3.2确定性推理方法:自然演绛推理、谓词公式化为千句集的方法、件宾逊归结保理

6、：教学要求，熟练掌握谓词公武化为f句集的方法；熟练掌握归结原理、方法，并能灵活应用。重点：谓词公式化为千句集的方法.难点：归结原理、方法及应用.41、33.3确定性推理方法的应用:归结反演、应用归结原理求解问起：4不确定性推理方法4.1不确定性推理的基本概念1.2可信度方法、证据理论等基于概率的推理方法：4.3模糊推理方法：教学聂求t了解可信度方法、证据理论及其推埋方法.掌握模糊集合、模糊知识及示、模糊推理方法，并能灵活应用,培养积极思考、严训创新的科学态度.点：可信度方法、证据理论及其推理方法.难点：模糊篥令、模糊知识表示及模糊推理方法.41、2、35.按索求解策略5.1搜索的概念5.2 状

7、态空间的搜索箱略5.3 盲目的图搜索策略5比发式图搜索策略救学要求：搜索的基本概念、基本方法：掌握搜索方法的实现与艇本软件设计，培养积极思考、严通创新的科学态度.重点：搜索策略的基本摄念和基本方法.难点:搜索方法的实现与基本软件设计.41、2、36.智能计算及其应用6.1 遗传算法的产生与发展6. 2基本遗传算法6.3 遗传算法的改进算法6.4 遗传算法的应用6.5 群智能算法产生的背景：6.6 粒子群优化算法及粒子群优化算法的应用6.7 域本蚊群算法、改进算法及蚁群算法的应用思政：科学精神教学If求，掌押遗传蚱法的触本概念和基本方法：了解一些遗传律法的改进算法,了解遗传算法的应用实例：掌握粒

8、子济优化算法的暴本概念、基本步骤等票本内容；掌握蚁群蚱法的设计、调或，了解蚊群算法的应用例子.K点：遗传算法的基本概念和基本方法：粒子群优化和法的基本概念和基本步骤。魔点：遗传算法的改进算法，及遗传算法的应用实例：蚁群算法的设计和词试61、2、37.专家系筑7.1 (?家系统的产生、发展以及基本概念7.2 专家系统的工作原理及其建立方法7.3 专家系统实例教学要求：掌握专家系统的建本概念、於本特征、一般结构等将本内容：掌树专家系统的建造、开发,了耨专家系统的应用例子.点：专家系统的基本概念、基本特征、一股结构等菸本内容，魔点：专家系统的设计和开发方法，41.2、38.人工神经网络及其应用8.1

9、 神经元与神经网络的基本概包:8.2 BP神经网络学习算法及其应用：8.3 Hopfic1.d神经网络及k学要求，掌握人工神经网络的基本概会、常用人工神经网络模型：了解BP神经网络学习算法及其在横式识别、软测盘等工程中的应用：了解HOPfiC1.d神经网络的特性及其在联也记忆、优化等工程中的应用。点：BP神经网络学习律法及其应用。魔点：Hoptie1.d神经网络的特性及其应用.41、2、3其应用。*it-32五、教学方法及手段本课程采用课堂讲授为主,结合讨论、案例、仿真教学等手段完成课程教学任务和相关能力的培养.讲授环节主要采用教师讲解、演示、互动的教学形式.教师讲解知识点、演示程序代码，使学

10、生对知识点形成F1.观卬象，并通过课堂教学双方互相提同，与学生互动，鼓励学生在课堂上发表自己的见解，加深对知识点的理解，注重理论指导的作用,在教学环节引入多媒体演示，通过形象生动的视频演示让学生们了解人工智能的科学价值和实际应用所在.同时课后，布置一定的作业，给学生充分地思考空间，培养学生勤学善思的好习惯.六、课程资源1 .推荐教材:(1)王万良.人工力能导论(第5版)M.北京r高等教褥出版社,2020年.2 .参考书:(1)李梅毅.人工智能导论MJ.北京：中国科学技术出版社.2018年.(2)李开复.AI未来M.浙江：浙江人民出版社.2018年.(3)弗拉赫机器学习M1.北京:人民邮电出版社

11、.2016年.(4)王士同.人工智能教程(M.北京，电子工业出版社.2006年.(5) Michae1.NegneViIsky.人工智能：智能系统指南M).北京r机械工业出版社.2012年.(6)世人工)JM).北京:清华大学出版社.2015年.3 .期刊：(1)Jo1.antaS.Ma11aC.Mworkmode1.(J.ChCmiCa1.EngineeringJkiencc.2O21.246.(2)黄书召,8军委.乔路等.基于改进遗传尊法的无人机路径规划JJ.计算机应用2021.41.(02):390-397.(3)陈秋连.郑以君.蒋环宇等.基于神经网络改进粒子群算法的动态路径规划北华中科

12、技大学学报(自然科学版).2021,49(02):51-55.(4)严有满,王被港积神羟网络模型发展及应刖J,计算机科学与探索2021JS(OX2746.(5)徐辉、祝玉华,珀彤等.深度神经网络图像语义分冽方法综述IJ1.计修机科学与探索,2021.15(01):47-59.4 .网络资源:(1)中国大学MOoC(翳课国家精品课程在线学习平台：hups:/www.icou11163.org/.(2)智慈树在战救Fi平台：hup$:www.zhihui而,coin/.(3)学堂在线国家精品课堂在践学习平台：IMg(4)COUrSCra在战课程平台：hup$:WwW.couscra.fg/CoUr

13、sCS.七、课程考核对课程目标的支撑课程成缄由过程性考核成馍和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见友3.表3课程考犊对修程目标的支撑考核环占比考核/评价细则谭程目标123过程性考核10（D根据课堂出勤情况和课堂仲1答问题情况进行考核，滴分100分.（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩.ViV55作业15（1）主要考核学生财各章节知识点的复习、理斛和掌棍程度，满分100分：（2）每次作业单独评分,取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩，（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例iI-入课程总评成统，55515（1）根据学生参与的所干j章

14、节阶段测试获得的分数取平均分,满分】00分。（2）以章节阶段测试成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩.555大作业60（1）大作业为线下考核为主,每位同学应从多个超目中选取一个进行撰写相关报告或论文.（2）学生应当独立完任务，报告或论文应当爱卷通顺、内容丰富，有自己的见解。（3）凡是全文抄袭者，大作业成绩不及格。252510合计：100分IO3525八、考核与成绩评定1 .考核方式及成AW定考核方式：本课程主要以课堂表现、作业、章节阶段测试、大作业等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由大作业成绩和过程性考核成绩组成.其中：大作业成缢为100分（权重够）.要求学生独立完成一份报告或论文：课堂表现、作业、章炉阶段测试等过程性考核成绩为100分（权理）.2 .过程性考核成绩的标准过程性考核方式Hi点考核内容、评价标准、所占比正见农上表4过程性考楼方式评价标覆