人工智能初步設(shè)計(jì)、教學(xué)與評(píng)價(jià)課程目標(biāo)通過本模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能描述人工智能的基本概念，會(huì)使用一種人工智能語言解決簡單問題，把握其基本特點(diǎn)；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(xué)習(xí)、生活的影響；通過感受人工智能技術(shù)的豐富魅力，增強(qiáng)對信息技術(shù)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(yīng)用人工智能技術(shù)解決問題為主線,按照“知識(shí)表達(dá)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(xué)習(xí)內(nèi)容。全書分為五章：1、人工智能初探2、知識(shí)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(biāo)準(zhǔn)：1、能描述人工智能的概念與基本特點(diǎn)。2、列舉人工智能的主要應(yīng)用領(lǐng)域；通過演示或?qū)嶋H操作，體驗(yàn)人工智能的若干典型應(yīng)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(dòng)的應(yīng)用例子的探討，逐步引發(fā)學(xué)生對人工智能的學(xué)習(xí)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(yīng)用領(lǐng)域有個(gè)整體上的認(rèn)識(shí)，為學(xué)生學(xué)習(xí)“人工智能”奠定良好的基礎(chǔ)。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(diǎn)和發(fā)展動(dòng)態(tài)。會(huì)表演節(jié)目的動(dòng)物機(jī)器人會(huì)下棋的機(jī)器引入一般認(rèn)為：智能是知識(shí)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(kuò)展人的智能的理論、技術(shù)、方法及應(yīng)用系統(tǒng)的一門學(xué)科。人工智能的主要特點(diǎn)1、人工智能是由多學(xué)科相互滲透發(fā)展起來的新學(xué)科。2、人工智能研究的內(nèi)容很廣，包括機(jī)器感知、機(jī)器思維、機(jī)器行為、機(jī)器學(xué)習(xí)、智能系統(tǒng)及智能機(jī)器人等。3、人工智能研究的目標(biāo)是使機(jī)器智能化及制造出新的智能化機(jī)器。4、人工智能技術(shù)在許多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，它與其他學(xué)科相結(jié)合，極大地提高了應(yīng)用技術(shù)的智能化水平。學(xué)生通過觀摩或?qū)嶋H操作，體驗(yàn)人工智能在模式識(shí)別、專家系統(tǒng)、問題求解等方面的典型應(yīng)用。本章一些典型案例：本章教學(xué)方法自主閱讀、交流討論如智能、人工智能、人工智能特點(diǎn)……充分利用網(wǎng)上資源，挖掘豐富內(nèi)涵，獲得知識(shí)，加強(qiáng)實(shí)踐能力如機(jī)器人踢足球、機(jī)器思維……觀摩演示的學(xué)習(xí)方法如指紋系統(tǒng)、動(dòng)物專家系統(tǒng)……二、知識(shí)表示及PROLOG語言課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn):1、掌握知識(shí)的概念；學(xué)會(huì)知識(shí)表達(dá)的基本方法。2、了解狀態(tài)空間的概念與方法，學(xué)會(huì)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(guān)概念，知道人工智能語言的主要特征。4、初步學(xué)會(huì)使用該語言設(shè)計(jì)程序求解簡單問題，并能夠上機(jī)調(diào)試，執(zhí)行相應(yīng)的程序。本章的作用和地位讓學(xué)生對知識(shí)的基本含義、知識(shí)表示的方法、人工智能語言Prolog等方面有個(gè)概括性的了解，并為學(xué)生學(xué)習(xí)智能信息處理奠定基礎(chǔ)，并使他們對人工智能語言產(chǎn)生深厚的學(xué)習(xí)興趣和強(qiáng)烈的求知欲。強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過分析具體的例子來感悟知識(shí)的格式化表示，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生掌握知識(shí)的格式化表示，讓學(xué)生了解一種人工智能語言，使學(xué)生能更好地理解計(jì)算機(jī)智能處理信息的過程和方法。教學(xué)方法知識(shí)表示以案例討論為主，人工智能語言以講練結(jié)合知識(shí)表示法案例框架表示法描述高中生的知識(shí)框架、天氣預(yù)報(bào)的知識(shí)框架“與/或”圖表示法兩個(gè)三角形全等的“與/或”圖表示法、識(shí)別動(dòng)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(dòng)物識(shí)別系統(tǒng)的產(chǎn)生式規(guī)則人工智能語言一般語言：數(shù)據(jù)+算法智能語言：知識(shí)+推理什么是prolog？prolog是ProgramminginLogic的縮寫，意思就是使用邏輯的語言編寫程序。prolog不是很高深的語言，相反，比較起其他的一些程序語言，例如c、basic等等語言，prolog是更加容易理解的語言。如果你從來沒有接觸過計(jì)算機(jī)編程，那么恭喜你，你將很容易的進(jìn)入prolog世界。如果你已經(jīng)是其他語言的高手，你就需要完全丟棄你原來的編程思路，否則是很難掌握prolog的。

一個(gè)例子

比如一群年輕人正在戀愛，每個(gè)人都有自己心中所追求的對象：張學(xué)友愛王菲張學(xué)友愛周慧敏王菲愛謝廷峰周慧敏愛張學(xué)友謝廷峰愛王菲謝廷峰愛周慧敏劉德華愛周慧敏......我們說兩個(gè)年輕人要互相都喜愛，他們就算是一對情侶，那么上面的誰和誰是情侶呢？這應(yīng)該算是一道最簡單邏輯推理題目了，那么我們?nèi)绾斡胮rolog語言實(shí)現(xiàn)呢？完整的可運(yùn)行的prolog程序如下：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VisualProlog中演示一下，因?yàn)榻^大部分教師都沒運(yùn)行過VisualProlog教學(xué)案例初識(shí)PROLOG語言三、專家系統(tǒng)

課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：1、演示或使用簡單的產(chǎn)生式專家系統(tǒng)軟件，感受用專家系統(tǒng)解決問題的過程；了解專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。2、通過實(shí)例分析，知道專家系統(tǒng)正向、反向推理的基本原理；會(huì)描述一種常用的不精確推理的基本過程。3、了解專家系統(tǒng)解釋機(jī)制的基本概念及其在專家系統(tǒng)中的重要作用。4、了解專家系統(tǒng)外殼的基本概念；學(xué)會(huì)使用一個(gè)簡易的專家系統(tǒng)外殼，并能用它開發(fā)簡單的專家系統(tǒng)。本章的作用和地位引導(dǎo)學(xué)生對人工智能的應(yīng)用有更進(jìn)一步的理解，對專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及開發(fā)過程有一個(gè)較全面的了解，并使學(xué)生通過綜合活動(dòng)，親身體驗(yàn)利用專家系統(tǒng)外殼建造專家系統(tǒng)的過程，由此產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。通過這一章的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅可以掌握如何在實(shí)際問題中運(yùn)用第二章所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，并且對將要學(xué)習(xí)的第四章的內(nèi)容有所了解。教學(xué)組織手段對一個(gè)醫(yī)療診斷系統(tǒng)進(jìn)行測試的過程，引入了專家系統(tǒng)的概念。專家系統(tǒng)=知識(shí)庫+推理機(jī)觀摩“動(dòng)物識(shí)別系統(tǒng)”，感受用專家系統(tǒng)解決問題的過程，了解專家系統(tǒng)的組成和功能人機(jī)接口知識(shí)獲取推理機(jī)解釋機(jī)制知識(shí)庫數(shù)據(jù)庫知識(shí)獲取手動(dòng)獲取知識(shí)半自動(dòng)獲取知識(shí)自動(dòng)獲取知識(shí)知識(shí)庫手動(dòng)獲取知識(shí)：按專家系統(tǒng)的要求把知識(shí)輸入到知識(shí)庫中半自動(dòng)獲取知識(shí)：通過知識(shí)獲取系統(tǒng)，幫助專家系統(tǒng)提取、歸納有關(guān)知識(shí)，并自動(dòng)記入知識(shí)庫自動(dòng)獲取知識(shí)：專家系統(tǒng)具有自學(xué)功能獲取知識(shí)或?qū)ｉT的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)獲取知識(shí)。推理過程正向推理過程：是以已知事實(shí)作為出發(fā)點(diǎn)，按照一定的策略，運(yùn)用知識(shí)庫中的知識(shí)，推斷出結(jié)論的過程。反向推理過程：從表示目標(biāo)的謂詞或命題出以，使用一組推理規(guī)則，來證明事實(shí)謂詞或命題成立。專家系統(tǒng)的開發(fā)過程階段任務(wù)問題選擇任務(wù)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(fù)與用戶及領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行調(diào)查研究寫出需求分析報(bào)告寫出系統(tǒng)的規(guī)格說明書和開發(fā)計(jì)劃原形化設(shè)計(jì)原形系統(tǒng)開發(fā)、測試、演示、項(xiàng)目修正。規(guī)劃與設(shè)計(jì)詳細(xì)規(guī)劃、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及各個(gè)功能模塊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)進(jìn)行程序的編寫和調(diào)度測試與評(píng)價(jià)測試與評(píng)估整個(gè)系統(tǒng)的功能，并進(jìn)行必要的修改系統(tǒng)維護(hù)與完善找出測試中發(fā)現(xiàn)問題的原因并修改擴(kuò)充系統(tǒng)的功能和知識(shí)，成為一個(gè)完整的系統(tǒng)四、問題求解技術(shù)

課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：1．了解用盲目搜索技術(shù)進(jìn)行狀態(tài)空間搜索的基本過程。2．知道啟發(fā)式搜索的基本思想及其優(yōu)點(diǎn)。3．了解如何用謂詞邏輯表達(dá)知識(shí)，了解歸結(jié)原理求解問題的一般過程。本章的作用和地位以簡單的問題為例，說明了盲目搜索和啟發(fā)式搜索的技術(shù)，講述了求解博弈問題的基本思想，通過簡單的例子說明機(jī)器證明的過程。通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握人工智能中問題求解的簡單方法，為我們解決生活中遇到的類似問題提供啟發(fā)和幫助。教學(xué)組織手段重排九宮問題游戲基本搜索啟發(fā)式搜索廣度優(yōu)先搜索深度優(yōu)先搜索83214765E181324765E228374615E328371465E412384765Sg83214765D128371465D2D323418765D428143765D528314576D628364175D728316754D8

83214765C128371465C2

23184765C323184765C428143765C528318576C628316475C728316475C8B123184765B228314765B328316475B428314765S012384765第四層第三層第二層第一層第零層234187651237846528314765E6E728314765231847652831476528316475

8321476528371465

23184765231847652814376528318576283164752831647583214765283714651238476523418765281437652831457628364175283167548321476581324765283746152837146512384765找到目標(biāo)狀態(tài)，結(jié)束搜索廣度優(yōu)先搜索83214765E181324765E228374615E328371465E412384765Sg83214765D128371465D2D3

83214765C128371465C2

23184765C328314765B123184765B228314765S0123847652831476523184765

8321476528371465

23184765832147652837146512384765832147658132476528374615283714651238476528314765B328316475B428143765C528318576C628316475C728316475C8找到目標(biāo)狀態(tài)，結(jié)束搜索12384765深度優(yōu)先搜索1238476583214765E281324765E112384765Sg83214765D1

83214765C128371465C228314765B123184765B228314765B328316475B428314765S081324765F181324765F281326475F3

13824765G181372465G213824765H1

13824765J13344343434434212028314765

83214765832147658132476581324765

1382476513824765333333210找到目標(biāo)狀態(tài)，結(jié)束搜索啟發(fā)式搜索五、人工智能的回顧與展望

課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：知道人工智能技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)硬、軟件技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用需求而發(fā)展的事實(shí)和客觀規(guī)律。本章的作用和地位通過對本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握人工智能發(fā)展的主要?dú)v程，把握好人工智能發(fā)展的脈絡(luò)，并且在學(xué)生眼前呈現(xiàn)出對未來人工智能的展望，從而增強(qiáng)學(xué)生對人工智能發(fā)展前景的向往和追求。第一節(jié)人工智能的發(fā)展歷程。了解人工智能的形成與發(fā)展的不同階段，認(rèn)識(shí)人工智能發(fā)展的曲折性和必然性；了解人工智能學(xué)科所取得的主要成果，肯定前人做出的成績；把握國內(nèi)人工智能發(fā)展現(xiàn)狀，增強(qiáng)對我國人工智能發(fā)展的信心和希望。第二節(jié)人工智能的展望”。主要從“機(jī)器智能化”、“智能機(jī)器人”、“知識(shí)發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)挖掘”、“社會(huì)智能化”四個(gè)方面入手，為人工智能的發(fā)展編織出一幅藍(lán)圖，呈現(xiàn)于學(xué)生面前，讓學(xué)生感受到人工智能發(fā)展的美好前景。教學(xué)評(píng)價(jià)9、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽光，心情像桃花一樣美麗，日子像桃子一樣甜蜜。4月-254月-25Tuesday,April1,202510、人的志向通常和他們的能力成正比例。01:21:5801:21:5801:214/1/20251:21:58AM11、夫?qū)W須志也，才須學(xué)