1、智能限制教學(xué)大綱一、課程說明課程編號：090703Z1課程名稱中/英文：智能限制/IntelligentControl課程類別：專業(yè)選修學(xué)時/學(xué)分：32/2.0先修課程：自動限制原理、人工智能適用專業(yè)：智能科學(xué)與技術(shù)、自動化、電氣、測控等專業(yè)教材、教學(xué)參考書：1.?智能限制原理與應(yīng)用?,蔡自興等編著,清華大學(xué)出版社,2022年2.IntelligentControl:Principles,TechniquesandApplications,Zi-xingCai,WorldScientific,2022年二、課程設(shè)置的目的意義智能限制是智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)與自動化、測控等專業(yè)的學(xué)生進入專業(yè)學(xué)習(xí)的專

2、業(yè)根底課.通過本課程學(xué)習(xí),使學(xué)生對智能限制的開展概況、根本原理和應(yīng)用領(lǐng)域有初步了解,對主要技術(shù)及應(yīng)用有一定掌握,啟發(fā)學(xué)生對智能限制的興趣,培養(yǎng)知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新水平.三、課程的根本要求1 .了解智能限制產(chǎn)生的背景、起源與開展,掌握智能限制的定義、特點、智能限制器的一般結(jié)構(gòu)、智能限制的結(jié)構(gòu)理論,尤其是智能限制的四元交集結(jié)構(gòu)理論.2.掌握現(xiàn)有主要智能限制系統(tǒng)的作用原理、類型結(jié)構(gòu)、設(shè)計要求、限制特性和應(yīng)用示例.這些系統(tǒng)有遞階限制系統(tǒng)、專家限制系統(tǒng)、模糊限制系統(tǒng)、神經(jīng)限制系統(tǒng)和學(xué)習(xí)限制系統(tǒng)等.對于不同系統(tǒng),研究的側(cè)重點有所不同.3.了解智能限制的研究和應(yīng)用領(lǐng)域,把握智能限制的開展方向及相關(guān)技術(shù)問題.通

3、過本課程學(xué)習(xí),要求學(xué)生對智能限制的開展概況、根本原理和應(yīng)用領(lǐng)域有初步了解,對主要技術(shù)及應(yīng)用有一定掌握,啟發(fā)學(xué)生對智能限制的興趣,培養(yǎng)知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新水平.上述內(nèi)容系統(tǒng)全面,內(nèi)容豐富,兼顧了經(jīng)典與現(xiàn)代、根底與應(yīng)用等不同側(cè)面的內(nèi)容.四、教學(xué)內(nèi)容、重點難點及教學(xué)設(shè)計總學(xué)時分配教學(xué)方案設(shè)計含教學(xué)方法、教學(xué)手段章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時講課含研討實踐教學(xué)重點教學(xué)難點第 1 章概論220智能限制的定義及進展、特點與結(jié)構(gòu)理論深入掌握智能限制的學(xué)科結(jié)構(gòu)理論,特別是智能限制四兀交集結(jié)構(gòu)理論的內(nèi)涵課堂教學(xué)為主,充分利用網(wǎng)絡(luò) 課程 中的多 媒體 素材系 表小 抽象概念第 2 章遞階限制系統(tǒng)220遞階限制系統(tǒng)的定義、遞階控制

4、原理的解析公式、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、限制模型及其典型實例等了解汽車自主駕駛系統(tǒng)的遞階結(jié)構(gòu)和限制算法課堂教學(xué)為主,適當(dāng)提問多使 用具 體實例,將課程講述 得淺 顯易懂.第 3 章專家限制系統(tǒng)440專家系統(tǒng)的建造步驟、專家限制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與類型、專家限制系統(tǒng)的應(yīng)用舉例.專家系統(tǒng)的建造步驟及專家限制系統(tǒng)的設(shè)計原那么課堂教學(xué)為主.適當(dāng)提問加深 學(xué)生 對基本 原理 和概念 以及 各個系 統(tǒng)開 發(fā)設(shè)計的理解.第 4 章模糊限制系統(tǒng)6421.模糊數(shù)學(xué)基本知識；2.模糊限制和模糊限制系統(tǒng)的原理與結(jié)構(gòu)；3.模糊限制器的設(shè)計內(nèi)容與原那么及限制規(guī)那么形式；4 .模糊限制系統(tǒng)的設(shè)計方法；5.模糊限制器的設(shè)計與應(yīng)用舉例.1. 模

5、糊 限 制器 的 設(shè) 計 內(nèi)容、原那么與方法；2 .剖析模糊限制系統(tǒng)的應(yīng)用實例.通過對數(shù)學(xué)根底 的牢 固掌握,對模糊控制 進行 深入的理解,課堂教授為主.第 5 章神經(jīng)限制系統(tǒng)6421.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的根本知識；2.基于神經(jīng)網(wǎng)1.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 的 學(xué) 習(xí) 算法；課堂教學(xué)為主.適當(dāng)提問加深 學(xué)生 對概絡(luò)的知識表示2.基于神經(jīng)念的理解.與推理；3.神經(jīng)限制的典型結(jié)構(gòu)方案；4.神經(jīng)限 制 器 的 設(shè) 計 舉例.網(wǎng)絡(luò)的知識表小 與 推 理 方法；3.神經(jīng)限制的結(jié)構(gòu)原理.注息增廿學(xué)生已 學(xué)的 內(nèi)容 . 及 時 提問、 收集學(xué)生學(xué)習(xí)情況,多使用 具體 實例來 加以 說明,注意難易結(jié)合,將課程講述 得較 為淺

6、顯易懂.第 6 章學(xué)習(xí)限制系統(tǒng)2201 .學(xué)習(xí)限制的定義及學(xué)習(xí)控制與自適應(yīng)控制的關(guān)系；2 .學(xué)習(xí)限制的主要方 案 及 其 學(xué) 習(xí) 機制；3 .學(xué)習(xí)限制系統(tǒng)的應(yīng)用舉例.1. 從 概 念 上理解學(xué)習(xí)控制與自適應(yīng)限制的關(guān)系；2. 各 種 學(xué) 習(xí)限制的原理.課堂教學(xué)為主,結(jié)合人類自身的學(xué)習(xí)能力,由淺入深地理解學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)限制、 學(xué)習(xí)限制系統(tǒng)的根本原理以及分析存在的問題.第 7 章進化限制與免疫限制2201 .遺傳算法的根本原理和求解步驟；2 .進化限制原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；3 .進化限制的形式化描述；4 .免疫算法的定義和步驟；5 .免疫限制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；6 .進化限制系統(tǒng)和免 疫 限 制 系 統(tǒng) 例如.1. 從

7、 本 質(zhì) 上理解遺傳算法和免疫算法；2 .進化限制系統(tǒng)和免疫限制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；3 .進化限制的形式化描述.以 課 堂 講授為主,結(jié)合前卸 所講 限制系 統(tǒng)的 實例,對學(xué)生進行啟 發(fā)式 引導(dǎo),重點幫助理解 各種 新興限 制算 法的根本原理,求解步驟,可適當(dāng) 地布 置遺傳 算法 和免疫 算法 的編程實驗,培養(yǎng)學(xué)生的動腦動手能力.第 8 章網(wǎng)絡(luò)限制系統(tǒng)220網(wǎng)絡(luò)限制系統(tǒng)的一般原理與結(jié)構(gòu)如何設(shè)計網(wǎng)絡(luò)限制系統(tǒng).課堂教授為主第 9 章復(fù)合智能控制4221 .復(fù)合智能控制的概念與方案；2.模糊神經(jīng)復(fù)合限制原理；3.模糊神經(jīng)復(fù)合限制系統(tǒng)舉例；4 .專家模糊控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與實例.1.從本質(zhì)上理解采用復(fù)合智能限制的緣

8、由；2 .模糊神經(jīng)限制的模型和限制算法；3 .專家模糊限制系統(tǒng)原理與實例.引導(dǎo)為主第 10 章課堂討論220根據(jù)給定的題目進行分組答辯與討論注：實踐包括實驗、上機等五、實踐教學(xué)內(nèi)容和根本要求智能限制實驗課程是智能科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)課程,通過實驗軟件環(huán)境提供的大量演示性、驗證性和開發(fā)設(shè)計性實驗,幫助學(xué)生更好地熟悉和掌握智能限制的根本原理和方法；通過實驗提升學(xué)生編寫實驗報告、總結(jié)實驗結(jié)果的水平；使學(xué)生對智能限制的相關(guān)理論有更深刻的熟悉.1、實驗內(nèi)容:序號實驗內(nèi)容學(xué)時備注1模糊方法實現(xiàn)閉環(huán)限制22單神經(jīng)元自適應(yīng)閉環(huán)限制23智能機器人的路徑規(guī)劃與行為決策22、實驗根本要求1 .由指導(dǎo)教師講解實驗的根本要求,提示算法的根本思想2.實驗一人一組,獨立完成實驗的演示、驗證和開發(fā)設(shè)計3.學(xué)生在完成預(yù)習(xí)報告后才能進入實驗室進行實驗.六、考核方式及成績評定根據(jù)課程類型、課程性質(zhì)、課程內(nèi)容及特點,確定適合的考核內(nèi)容、考核方式及成績評定.考核內(nèi)容重點考核學(xué)生獲取知識的水平、應(yīng)用所學(xué)知識分析問題和解決問題水平、實踐動手水平和創(chuàng)新水平等；考核方式采用多種形式筆試、口試、辯論、測驗、論文等、多個階段平時測試、作業(yè)測評、課外閱讀、社會實踐、期末考核等、多種類型作品、課