《人工智能基础》教学大纲
一、课程基本信息
中文名称：人工智能基础
英文名称：BasisofArtificialIntelligence
课程编码：10S4008B
课程类别：专业选修课程
总学时：32(理论学时28;实验学时4)
总学分：2
适用专业：智能制造工程
先修课程：微机原理
开课系部：机电工程系
二、课程的性质、课程目标及其对毕业要求的支撑
1、课程性质
人工智能是智能制造的主要组成部分之一，属于机械设计制造及其自动化专业、机械电子工程专业和智能制造专业的专业选修课和职业教育课程。人工智能主要研究解释模拟人类智能、智能行为及其规律的一门学科，其主要任务是建立智能信息处理理论，进而设计可以展现某些近似于人类智能行为的计算机系统。
2、课程目标
课程目标1：通过本课程的学习，学生可以掌握人工智能基本原理、方法与应用领域;
课程目标2：了解人工智能常用的知识表示技术、搜索技术、自动推理技术等;
课程目标3：通过专家系统、机器学习等的了解与学习为今后处理相关智能学科奠定基础。
课程目标4：通过课程实验，了解人工智能技术原理实现的基本方法。
课程目标5：结合智能制造发展的前沿和我国人工智能发展史，对学生进行爱国主义教育和职业教育。
3、课程目标对毕业要求的支撑
三、课程教学基本要求
第一章绪论
[教学内容与要求]
了解人工智能的定义;了解人工智能的起源与发展;了解人工智能的各种认知观;了解人工智能的研究目标和研究内容;了解人工智能的研究与计算方法;了解人工智能的研究与应用领域。了解我国人工智能发展史。
[教学重点]
人工智能的定义，人工智能的各种认知观，人工智能的研究与应用领域，中国人工智能发展史。
第二章知识表示方法
[教学内容与要求]
掌握状态空间表示法、一阶谓词逻辑表示法和产生式表示法;了解语义网络表示法、框架表示法、本体技术表示法等。
[教学重点]
状态空间表示法，一阶谓词逻辑表示法，产生式表示法。
[教学难点]
一阶谓词逻辑表示法
第三章确定性推理
[教学内容与要求]
1)了解推理的定义、推理方式及其分类、推理的控制策略。
2)图搜索技术
了解图搜索策略;掌握宽度优先和深度优先搜索等盲目式搜索方法;了解启发式搜索与或树搜索。
3)基于谓词的逻辑机器推理
了解子句、子句集等概念;会将任一谓词公式转化成子句集;掌握消解原理、消解推理规则、消解反演的求解过程;了解常见消解策略：删除策略、支持集策略线性输入策略、单文字子句策略和祖先过滤策略等;会用消解原理求取问题的答案。
[教学重点]
推理的控制策略，盲目式搜索，子句集，消解原理。
[教学难点]
启发式搜索，消解原理。
第四章专家系统
[教学内容与要求]
了解专家系统概念、特点;理解专家系统的结构和建造步骤;了解基于产生式规则的专家系统的结构、特点和设计方法。
[教学重点]
专家系统的特点。
[教学难点]
专家系统的结构和建造步骤。
第五章计算智能
[教学内容与要求]
了解计算智能与传统人工智能的区别。了解人工神经网络的特征和发展;了解神经网络的典型模型及其算法;掌握基于神经网络的知识与推理。了解进化算法和遗传算法。
[教学重点]
人工神经网络的特征，基于神经网络的知识与推理。
[教学难点]
基于神经网络的知识与推理。
第六章机器学习
[教学内容与要求]
了解机器学习的定义和发展史;掌握机器学习的主要策略和基本结构;了解归纳学习、决策树学习、类比学习、解释学习和深度学习等机器学习方法。
[教学重点]
机器学习的主要策略和基本结构。
根据本课程内容，课程内容对课程目标的支撑如下：
四、有关教学环节的要求
1、教学方法
教学方法包括理论知识、课堂讨论、自学和答疑。
(1)理论知识：以教师课堂讲授为主，读阅参考文献、书籍为辅。
(2)课堂讨论：由教师布置内容、提供参考书，学生自己准备，课堂上围绕提出的问题进行讨论。
(3)自学：由教师布置自学内容，提出重点，知道学生学习。
(4)答疑：针对课程的重点和难点及学生提出的问题，教师组织进行答疑。
2、教学手段
在教学过程中要掌握传授知识和培养智能的辩证关系，特别注意培养学生的分析问题和解决问题的能力，始终贯彻教书育人的思想。讲授应灵活多样，始终贯彻启发式教学，做到重点突出、层次清楚、联系实际。
3、作业要求
要求学生在查阅资料的基础上独立完成课后作业，作业整齐认真，书写规范。
4、课程考试：
考核方式为考查，期末考试采用闭卷或论文写作方式进行。
五、学时分配
六、使用教材与主要教学参考书
1、教材
王永庆.人工智能原理与方法.西安：西安交通大学出版社，2008.
2、参考书目
蔡自兴.人工智能及其应用(第5版).北京：清华大学出版社，2016
王万良.人工智能导论(第4版).北京：高等教育出版社，2019.
廉师友.人工智能技术导论.西安：西安电子科技大学出版社，2004.
执笔教师：陈周娟教研室主任：孙培禄教学系(部)主任：许宝卉