人工智能初步設計、教學與評價課程目標通過本模塊的學習，學生應能描述人工智能的基本概念，會使用一種人工智能語言解決簡單問題，把握其基本特點；能利用簡易的專家系統(tǒng)外殼開發(fā)簡單的專家系統(tǒng)；知道人工智能對人類學習、生活的影響；通過感受人工智能技術的豐富魅力，增強對信息技術發(fā)展前景的向往和對未來生活的追求。

內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)

本書以應用人工智能技術解決問題為主線,按照“知識表達與人工智能語言推理與專家系統(tǒng)問題求解”這一線索呈現(xiàn)學習內(nèi)容。全書分為五章：1、人工智能初探2、知識表示及PROLOG語言3、專家系統(tǒng)4、問題求解5、人工智能的回顧與展望一、人工智能初探課程內(nèi)容標準：1、能描述人工智能的概念與基本特點。2、列舉人工智能的主要應用領域；通過演示或?qū)嶋H操作，體驗人工智能的若干典型應用，知道其發(fā)展現(xiàn)狀。本章作用與地位：通過對人工智能一些生動的應用例子的探討，逐步引發(fā)學生對人工智能的學習興趣和好奇心，并且使他們對人工智能的基本概念、基本內(nèi)容及主要應用領域有個整體上的認識，為學生學習“人工智能”奠定良好的基礎。一、人工智能初探常見的智能例子智能、人工智能的概念、基本特點和發(fā)展動態(tài)。會表演節(jié)目的動物機器人會下棋的機器引入一般認為：智能是知識與智力的總和。人工智能是研究和開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、技術、方法及應用系統(tǒng)的一門學科。人工智能的主要特點1、人工智能是由多學科相互滲透發(fā)展起來的新學科。2、人工智能研究的內(nèi)容很廣，包括機器感知、機器思維、機器行為、機器學習、智能系統(tǒng)及智能機器人等。3、人工智能研究的目標是使機器智能化及制造出新的智能化機器。4、人工智能技術在許多領域有廣泛的應用，它與其他學科相結(jié)合，極大地提高了應用技術的智能化水平。學生通過觀摩或?qū)嶋H操作，體驗人工智能在模式識別、專家系統(tǒng)、問題求解等方面的典型應用。本章一些典型案例：本章教學方法自主閱讀、交流討論如智能、人工智能、人工智能特點……充分利用網(wǎng)上資源，挖掘豐富內(nèi)涵，獲得知識，加強實踐能力如機器人踢足球、機器思維……觀摩演示的學習方法如指紋系統(tǒng)、動物專家系統(tǒng)……二、知識表示及PROLOG語言課程內(nèi)容標準:1、掌握知識的概念；學會知識表達的基本方法。2、了解狀態(tài)空間的概念與方法，學會用該方法描述待求解的問題。3、了解一種人工智能語言的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序結(jié)構(gòu)，掌握相關概念，知道人工智能語言的主要特征。4、初步學會使用該語言設計程序求解簡單問題，并能夠上機調(diào)試，執(zhí)行相應的程序。本章的作用和地位讓學生對知識的基本含義、知識表示的方法、人工智能語言Prolog等方面有個概括性的了解，并為學生學習智能信息處理奠定基礎，并使他們對人工智能語言產(chǎn)生深厚的學習興趣和強烈的求知欲。強調(diào)學生通過分析具體的例子來感悟知識的格式化表示，側(cè)重培養(yǎng)學生掌握知識的格式化表示，讓學生了解一種人工智能語言，使學生能更好地理解計算機智能處理信息的過程和方法。教學學方方法法知識識表表示示以以案案例例討討論論為為主主，，人人工工智智能能語語言言以以講講練練結(jié)結(jié)合合知識表示法案例框架表示法描述高中生的知識框架、天氣預報的知識框架“與/或”圖表示法兩個三角形全等的“與/或”圖表示法、識別動物的“與/或”圖表示法狀態(tài)空間表示法翻錢幣、水壺問題的狀態(tài)空間表示法產(chǎn)生式規(guī)則表示法動物識別系統(tǒng)的產(chǎn)生式規(guī)則人工工智智能能語語言言一般般語語言言：：數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)+算法法智能能語語言言：：知知識識+推理理什么么是是prolog？prolog是ProgramminginLogic的縮縮寫寫，，意意思思就就是是使使用用邏邏輯輯的的語語言言編編寫寫程程序序。。prolog不是是很很高高深深的的語語言言，，相相反反，，比比較較起起其其他他的的一一些些程程序序語語言言，，例例如如c、basic等等等語語言言，，prolog是更更加加容容易易理理解解的的語語言言。。如如果果你你從從來來沒沒有有接接觸觸過過計計算算機機編編程程，，那那么么恭恭喜喜你你，，你你將將很很容容易易的的進進入入prolog世界界。。如如果果你你已已經(jīng)經(jīng)是是其其他他語語言言的的高高手手，，你你就就需需要要完完全全丟丟棄棄你你原原來來的的編編程程思思路路，，否否則則是是很很難難掌掌握握prolog的。。一個個例例子子比如如一一群群年年輕輕人人正正在在戀戀愛愛，，每每個個人人都都有有自自己己心心中中所所追追求求的的對對象象：：張學友愛愛王菲張學友愛愛周慧敏敏王菲愛謝謝廷峰周慧敏愛愛張學友友謝廷峰愛愛王菲謝廷峰愛愛周慧敏敏劉德華愛愛周慧敏敏......我們說兩兩個年輕輕人要互互相都喜喜愛，他他們就算算是一對對情侶，，那么上上面的誰誰和誰是是情侶呢呢？這應該算算是一道道最簡單單邏輯推推理題目目了，那那么我們們?nèi)绾斡糜胮rolog語言實現(xiàn)現(xiàn)呢？完整的可可運行的的prolog程序如下下：love(zhangxueyou,wangfei).love(zhangxueyou,zouhuimin).

love(wangfei,xietingfen).love(zouhuimin,zhangxueyou).love(xietingfen,wangfei).

love(xietingfen,zouhuimin).love(liudehua,zouhuimin).

lovers(X,Y):-love(X,Y),love(Y,X).最好能在在VisualProlog中演示一一下，因因為絕大大部分教教師都沒沒運行過過VisualProlog教學案例例初識PROLOG語言三、專家家系統(tǒng)課程內(nèi)容容標準：：1、演示或或使用簡簡單的產(chǎn)產(chǎn)生式專專家系統(tǒng)統(tǒng)軟件，，感受用用專家系系統(tǒng)解決決問題的的過程；；了解專專家系統(tǒng)統(tǒng)的基本本結(jié)構(gòu)。。2、通過實實例分析析，知道道專家系系統(tǒng)正向向、反向向推理的的基本原原理；會會描述一一種常用用的不精精確推理理的基本本過程。。3、了解專專家系統(tǒng)統(tǒng)解釋機機制的基基本概念念及其在在專家系系統(tǒng)中的的重要作作用。4、了解專專家系統(tǒng)統(tǒng)外殼的的基本概概念；學學會使用用一個簡簡易的專專家系統(tǒng)統(tǒng)外殼，，并能用用它開發(fā)發(fā)簡單的的專家系系統(tǒng)。本章的作作用和地地位引導學生生對人工工智能的的應用有有更進一一步的理理解，對對專家系系統(tǒng)的結(jié)結(jié)構(gòu)、功功能及開開發(fā)過程程有一個個較全面面的了解解，并使使學生通通過綜合合活動，，親身體體驗利用用專家系系統(tǒng)外殼殼建造專專家系統(tǒng)統(tǒng)的過程程，由此此產(chǎn)生濃濃厚的學學習興趣趣。通過這一一章的學學習，學學生不僅僅可以掌掌握如何何在實際際問題中中運用第第二章所所學習的的內(nèi)容，，并且對對將要學學習的第第四章的的內(nèi)容有有所了解解。教學組織織手段對一個醫(yī)醫(yī)療診斷斷系統(tǒng)進進行測試試的過程程，引入入了專家家系統(tǒng)的的概念。。專家系統(tǒng)統(tǒng)=知識庫+推理機觀摩“動動物識別別系統(tǒng)””，感受受用專家家系統(tǒng)解解決問題題的過程程，了解解專家系系統(tǒng)的組組成和功功能人機接口知識獲取推理機解釋機制知識庫數(shù)據(jù)庫知識獲取取手動獲取知識半自動獲取知識自動獲取知識知識庫手動獲取取知識：按專家家系統(tǒng)的的要求把把知識輸輸入到知知識庫中中半自動獲獲取知識識：通過知知識獲取取系統(tǒng)，，幫助專專家系統(tǒng)統(tǒng)提取、、歸納有有關知識識，并自自動記入入知識庫庫自動獲取取知識：專家系系統(tǒng)具有有自學功功能獲取取知識或或?qū)ｉT的的機器學學習系統(tǒng)統(tǒng)獲取知知識。推理過程程正向推理理過程：：是以已已知事實實作為出出發(fā)點，，按照一一定的策策略，運運用知識識庫中的的知識，，推斷出出結(jié)論的的過程。。反向推理理過程：：從表示示目標的的謂詞或或命題出出以，使使用一組組推理規(guī)規(guī)則，來來證明事事實謂詞詞或命題題成立。。專家系統(tǒng)統(tǒng)的開發(fā)發(fā)過程階段任務問題選擇任務確定問題調(diào)研、確定候選問題候選問題分析、確定最終入選的問題需求分析反復與用戶及領域?qū)＜疫M行調(diào)查研究寫出需求分析報告寫出系統(tǒng)的規(guī)格說明書和開發(fā)計劃原形化設計原形系統(tǒng)開發(fā)、測試、演示、項目修正。規(guī)劃與設計詳細規(guī)劃、設計系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及各個功能模塊系統(tǒng)實現(xiàn)對系統(tǒng)進行程序的編寫和調(diào)度測試與評價測試與評估整個系統(tǒng)的功能，并進行必要的修改系統(tǒng)維護與完善找出測試中發(fā)現(xiàn)問題的原因并修改擴充系統(tǒng)的功能和知識，成為一個完整的系統(tǒng)四、問題題求解技技術課程內(nèi)容容標準：：1．了解用用盲目搜搜索技術術進行狀狀態(tài)空間間搜索的的基本過過程。2．知道啟啟發(fā)式搜搜索的基基本思想想及其優(yōu)優(yōu)點。3．了解如如何用謂謂詞邏輯輯表達知知識，了了解歸結(jié)結(jié)原理求求解問題題的一般般過程。。本章的作作用和地地位以簡單的的問題為為例，說說明了盲盲目搜索索和啟發(fā)發(fā)式搜索索的技術術，講述述了求解解博弈問問題的基基本思想想，通過過簡單的的例子說說明機器器證明的的過程。。通過本章章的學習習，學生生可以掌掌握人工工智能中中問題求求解的簡簡單方法法，為我我們解決決生活中中遇到的的類似問問題提供供啟發(fā)和和幫助。。教學組織織手段重排九宮宮問題游游戲基本搜索索啟發(fā)式搜搜索廣度優(yōu)先先搜索深度優(yōu)先先搜索83214765E181324765E228374615E328371465E412384765Sg83214765D128371465D2D323418765D428143765D528314576D628364175D728316754D883214765C128371465C223184765C323184765C428143765C528318576C628316475C728316475C8B123184765B228314765B328316475B428314765S012384765第四層第三層第二層第一層第零層234187651237846528314765E6E728314765231847652831476528316475832147652837146523184765231847652814376528318576283164752831647583214765283714651238476523418765281437652831457628364175283167548321476581324765283746152837146512384765找到目標狀態(tài)態(tài)，結(jié)束搜索索廣度優(yōu)先搜索索83214765E181324765E228374615E328371465E412384765Sg83214765D128371465D2D383214765C128371465C223184765C328314765B123184765B228314765S0123847652831476523184765832147652837146523184765832147652837146512384765832147658132476528374615283714651238476528314765B328316475B428143765C528318576C628316475C728316475C8找到目標狀態(tài)態(tài)，結(jié)束搜索索12384765深度優(yōu)先搜索索1238476583214765E281324765E112384765Sg83214765D183214765C128371465C228314765B123184765B228314765B328316475B428314765S081324765F181324765F281326475F313824765G181372465G213824765H113824765J1334434343443421