AI导论教学大纲-人工智能导论-廉师友-清华大学出版社
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人工智能导论课程教学大纲一、课程基本信息课程编号:课程中文名称:人工智能导论课程性质:学院基础课程、专业核心课程开课学期:3课内学时:32学时,其中授课32学时课外学时:32学时学分:2学分主要面向专业:自动化、测控、电气、机器人工程二、先修课程高等数学、概率论、线性代数、生命科学导论三、课程目标人工智能导论是面向理工科专业的重要基础课程。
课程以学科基础、技术基础、重点方向与领域、行业应用、伦理与法律五维知识体系为主要内容,经典与现代人工智能知识结构模块化,具有广阔的思想和技术背景。
通过课程学习,使学生系统性掌握人工智能基本概念、方法、技术,把握人工智能重点方向及领域;掌握机器学习、深度神经网络等基本方法;初步具备利用人工智能技术解决问题的基本能力;初步理解人工智能伦理及其对人工智能技术发展的重要意义。
为进一步学习相关的专业基础课程和专业课程打下必要的理论和实践基础。
(1)从大历史观角度使学生理解人工智能发展的历史和思想脉络,使学生认识到人工智能的本质和内涵,思考人之为人的价值和意义,勇于承担社会发展责任。
(2)充分发挥人工智能多学科、多领域理论、知识交叉的特点和优势,培养学生多学科知识交叉思维和创新意识。
(3)激发学生学习人工智能的热情和人机协同创新思维,为后续人工智能+X专业学习、创新创业、竞赛、就业等奠定基础。
(4)系统理解机器智能实现技术和方法,认识到机器智能对人类智能补充与增强作用,学会利用人机协同技术和方法及解决各类问题。
(5)使学生充分理解人工智能对未来人类社会经济、科技和文明发展的重要作用,具备未来能社会发展需要的人工智能人才素质。
四、教学内容与教学方法五、考核方式六、参考教材及学习资源(一)参考教材:[1]莫宏伟,徐立芳.人工智能导论.第2版.[2]莫宏伟,徐立芳.人工智能伦理导论.。
人工智能导论》教学大纲大纲说明课程代码: 3235042 总学时: 32 学时(讲课 32 学时) 总学分: 2 学分 课程类别:限制性选修 适用专业:计算机科学与技术,以及有关专业 预修要求: C 程序设计语言,数据结构课程的性质、目的、任务: 人工智能是计算机科学中涉及研究、 科学与技术, 以及有关专业重要的专业方向与特色模块课程之一。
生对人工智能的发展概况、 基本原理和应用领域有初步了解, 启发学生对人工智能的兴趣,培养知识创新和技术创新能力。
课程教学的基本要求:人工智能的研究论题包括计算机视觉、规划与行动、多 言理解、专家系统和机器学习等。
这些研究论题的基础是通用和专用的知识表示和推理机制、 问题求解和搜索算法,以及计算智能技术等。
要求学生掌握这些研究论题的基础知识。
人工智能还提供一套工具以解决那些用其它方法难以解决, 甚至无法解决的问题。
这些 工具包括启发式搜索和规划算法, 知识表示和推理形式, 机器学习技术, 语音和语言理解方 法,计算机视觉和机器人学等。
要求学生掌握利用其中的重要工具解决给定问题的基本方法。
大纲的使用说明:通过适当调节教学内容和学时安排,减少有关章节学时和增加专家系统这一章的学时, 本大纲亦可作为《人工智能与专家系统》的课程教学大纲。
大纲正文第一章 绪论学时: 2 学时(讲课 2学时)了解人类智能与人工智能的含义,人工智能的发展和应用领域;理解人工智能的内涵。
本章讲授要点 :在介绍人工智能概念的基础上, 使学生了解本课程所涉知识的重要意义, 以及人工智能的应用现状和应用前景。
设计和应用智能机器的一个分支。
本课程是计算机 通过本课程的开设, 使学 对主要技术及应用有一定掌握,Agent 系统、 语音识别、自动语重点 :人工智能的定义、发展,及其应用领域。
难点 :对人工智能内涵的理解。
第一节 人工智能的定义和发展 第二节 人类智能和人工智能 第三节 人工智能的学派及其争论 第四节 人工智能的研究与应用领域 第五节 人工智能对人类的影响第二章 知识表示 学时: 6 学时(讲课 6学时)了解实现知识表示的语义网络法、 框架表示法、 剧本表示法及过程表示法; 理解状态空 间法、问题规约法;掌握谓词逻辑法。
《人工智能通识教程》(第2版)教学大纲一、课程基本信息• 课程名称:人工智能导论/ 人工智能概论• 课程代码:• 课程英文名称:AI-Introduction• 学时与学分:理论学时32,课外实践学时16,总学分2• 课程性质:必修课(选修课)• 适用专业:人工智能、大数据、计算机等工科专业(其他各专业)• 先修课程:略• 后续课程:机器学习、深度学习、智能机器人等二、课程目标学习本课程,通常旨在为学生奠定坚实的人工智能基础知识,培养其在人工智能领域的基本技能和理解能力。
以下是主要学习目标,可能会根据不同课程设置有所差异:1. 理解人工智能基础:掌握人工智能的基本概念、发展历程、主要分支领域(如机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉等)及其在现代社会中的应用。
2. 理论与技术基础:学习和理解支撑人工智能的核心算法和理论,包括搜索算法、知识表示、推理方法、决策制定、学习理论等。
3. 实践技能培养:通过编程实践和项目作业,掌握至少一种编程语言(如Python)在人工智能领域的应用,以及如何使用常见的AI框架和库((如TensorFlow、PyTorch)。
4. 问题解决能力:培养分析和解决人工智能问题的能力,包括如何定义问题、选择合适的技术路线、设计并实施解决方案。
5. 伦理与社会责任:讨论人工智能技术的伦理和社会影响,理解隐私保护、数据安全、算法偏见等议题,培养负责任的AI开发与应用意识。
6. 创新与批判性思维:鼓励学生批判性地评估现有的AI技术,激发创新思维,探索AI在新领域的应用可能。
7. 沟通与团队合作:通过团队项目,提升与他人合作解决复杂问题的能力,以及有效沟通研究成果和想法的能力。
8. 持续学习能力:鉴于AI领域的快速变化,课程应培养学生自主学习的习惯,跟踪技术进展,适应未来可能出现的新技术、新理论。
这些目标旨在为学生构建一个全面的人工智能知识框架,不仅关注技术细节,也重视理论与实践的结合,以及技术的社会影响和伦理考量,为学生将来在AI 领域的深入研究或职业发展打下坚实的基础。
人工智能导论廉师友章节内容一、章节内容的初印象廉师友老师编写的人工智能导论章节内容肯定超有趣。
人工智能可是个超级酷的领域呢,感觉就像是探索一个充满无限可能的未来世界。
这一章节就像是一把钥匙,打开了人工智能这个神秘宝藏的大门。
二、可能涵盖的知识领域1. 人工智能的基本概念这部分肯定会用特别通俗易懂的方式来解释啥是人工智能。
也许会说,就像是给机器装上一个超级聪明的大脑,让它能像人一样思考、做事。
比如说那些能自己下棋的机器人,就是人工智能的一种体现。
这里可能还会提到人工智能的起源,是不是从那些科学家的奇思妙想开始的呢?就像古代人想象鸟儿一样在天空飞,现在有了飞机;以前幻想有个聪明的助手,现在就有了人工智能。
2. 人工智能的发展历程这一块就像是在讲述一个传奇故事。
从最开始简单的算法,到现在超级复杂的神经网络。
也许会提到那些在人工智能发展道路上的里程碑事件,像某个超级厉害的算法诞生,或者是某个智能机器做出了惊人之举。
就像深蓝战胜国际象棋大师,这可是人工智能发展史上的大事件呢。
而且可能还会讲到不同阶段人工智能的特点,早期的可能比较简单、单一功能,现在的就可以同时处理好多事情啦。
3. 人工智能的应用场景哇哦,这可就太多啦。
在医疗领域,人工智能可以帮助医生诊断疾病,比人眼更精准地发现病症。
在交通方面,智能交通系统可以让道路更畅通,减少堵车。
还有在娱乐行业,像那些能根据我们喜好推荐电影、音乐的系统也是人工智能的功劳。
这章节说不定还会讲一些未来可能的应用场景呢,比如人工智能帮我们管理家务,机器人陪我们聊天逛街啥的。
三、对学习这章节内容的期待学习这个章节肯定会特别兴奋。
感觉就像是在跟未来对话一样。
而且这能让我们更好地了解周围的科技世界,说不定还能激发我们自己的创造力,去创造出更多有趣的人工智能产品或者应用。
也许学完之后,我们看那些智能设备的眼光都会不一样了,不再只是觉得它们很酷,而是能明白背后的原理和技术。
这就像是打开了一个新的知识宝库,里面充满了新奇的想法和无限的可能。
《导论》教学教案第一章:概述1.1 教学目标让学生了解的定义、发展历程和应用领域。
让学生理解的基本原理和技术。
1.2 教学内容的定义和发展历程。
的应用领域和挑战。
的基本原理和技术。
1.3 教学方法采用讲授法,讲解的定义和发展历程。
采用案例分析法,分析的应用领域和挑战。
采用讨论法,探讨的基本原理和技术。
1.4 教学评估课堂讨论,了解学生对的理解程度。
第二章:机器学习2.1 教学目标让学生了解机器学习的定义、分类和应用。
让学生理解监督学习和无监督学习的基本原理。
2.2 教学内容机器学习的定义和分类。
监督学习和无监督学习的基本原理。
机器学习应用案例。
2.3 教学方法采用讲授法,讲解机器学习的定义和分类。
采用案例分析法,分析监督学习和无监督学习的基本原理。
采用实践操作法,让学生动手实践机器学习算法。
2.4 教学评估课堂讨论,了解学生对机器学习的理解程度。
课后作业,让学生完成一个简单的机器学习项目。
第三章:深度学习3.1 教学目标让学生了解深度学习的定义、原理和应用。
让学生理解神经网络和卷积神经网络的基本概念。
3.2 教学内容深度学习的定义和原理。
神经网络和卷积神经网络的基本概念。
深度学习应用案例。
3.3 教学方法采用讲授法,讲解深度学习的定义和原理。
采用案例分析法,分析神经网络和卷积神经网络的基本概念。
采用实践操作法,让学生动手实践深度学习算法。
3.4 教学评估课堂讨论,了解学生对深度学习的理解程度。
课后作业,让学生完成一个简单的深度学习项目。
第四章:自然语言处理4.1 教学目标让学生了解自然语言处理的定义、原理和应用。
让学生理解词性标注、句法分析和机器翻译的基本概念。
4.2 教学内容自然语言处理的定义和原理。
词性标注、句法分析和机器翻译的基本概念。
自然语言处理应用案例。
4.3 教学方法采用讲授法,讲解自然语言处理的定义和原理。
采用案例分析法,分析词性标注、句法分析和机器翻译的基本概念。
采用实践操作法,让学生动手实践自然语言处理算法。
人工智能概论课程教案(参考)廉师友编写清华大学出版社(2020)说明为了方便各位任课老师的教学,本书作者将自己曾经给计算机专业讲授人工智能课程的教案(稍有删节)提供给大家以作参考。
由于该《人工智能概论》是一部新教材和新课程,所以此教案仅有参考价值。
其实,即就是完全按照这本新教材所写的教案,也只能作为参考而并非能适合每位老师的教学实际。
事实上,不同的院校对同一门课程往往有不同的内容要求和课时设置,不同的老师对同一门课程也都有自己不同的教学思路和教学风格,如果统一为一种模式,则就限制了老师的发挥和创新。
希望这份资料对各位任课老师的教学能有所帮助!当然,若发现其中有不妥或错误之处也请指正!作者2020年3月教案首页院(系):计算机学院教研室(系):计算机工程章节备课学时:2学时:4学时:6学时:2学时:10学时:6学时:4章节备课学时:2学时:2第 1 次课 2学时第2 次课2学时课时备课第 3 次课 2学时第 4 次课2学时第 5 次课 2学时第 6 次课 2学时第 7 次课 2学时课时备课第 8 次课 2学时课时备课第 9 次课 2学时课时备课第 10 次课 2学时课时备课第 11 次课 2学时课时备课第 12 次课 2学时第 13 次课 2学时第 14 次课 2学时第 15 次课 2学时第 16 次课 2学时第 17 次课 2学时第 18 次课 2学时第 19 次课 2学时第 20 次课 2学时第 21 次课 2学时第 22 次课 2学时第 23 次课 2学时。
人工智能导论课程教学大纲廉师友编写清华大学出版社(2020)说明为了方便各位任课老师的教学,本书作者结合自己多年来给计算机专业讲授人工智能课程的教学大纲和这部《人工智能导论》新教材的内容以及该课程的基本要求,制定了这一新的教学大纲,供各位老师参考。
从内容来看,这个大纲与这部新教材是一致的,其课时应该说已达到这门课程的上限。
各位老师可根据各自院校的实际情况对该大纲的教学内容进行取舍,并确定相应的课时,以制定适合各自教学任务的教学大纲。
希望这份资料对各位任课老师的教学能有所裨益和帮助!当然,若发现其中有不妥或错误之处也请指正!作者2020年3月《人工智能导论》课程教学大纲课程编号:英文课名:Introduction to Artificial Intelligence适用专业:人工智能、计算机、自动化和电子信息类专业(考试)学时:90 学分:课程类别:专业课课程性质:必修课/必选课一、课程性质和目的《人工智能导论》为人工智能、计算机、自动化和电子信息类专业的一门必修或必选课程,其目的是使学生理解人工智能的基本原理,初步学习和掌握人工智能的基本技术,为进一步学习人工智能后续专业课程或从事人工智能的研发奠定基础,指引方向。
二、课程内容第1章人工智能概述基本内容和要求:1.理解人工智能的概念、目标和研究策略;2.理解人工智能的研究内容与方法;3.了解人工智能的分支领域;4.了解人工智能的应用与发展概况。
第2章人工智能程序设计语言基本内容和要求:1.了解人工智能程序设计语言的特点、分类和发展概况;2.理解PROLOG语言的语句特点、程序结构和运行机理,能读懂和编写简单的PROLOG 程序;3.了解Python语言的特点和使用方法,能读懂和编写简单的Python程序。
教学重点:1.PROLOG语言;2.Python语言。
教学难点:1.PROLOG语言的匹配合一和回溯控制;2.Python语言的程序结构和资源库的使用。
第3章图搜索与问题求解基本内容和要求:1.理解状态图的基本概念,初步掌握状态图搜索基本技术和状态图问题求解的一般方法,包括穷举式搜索、启发式搜索、加权状态图搜索基本算法和A算法、A*算法以及博弈树搜索技术等;2.理解与或图的基本概念,初步掌握与或图搜索基本技术和或图问题求解的基本算法;3.理解并初步掌握一些经典规划调度问题(如迷宫、八数码、梵塔、旅行商、八皇后等问题)的求解方法;教学重点:1.状态图搜索常用算法和问题的状态图表示;2.与或图搜索常用算法和问题的与或图表示。
教学难点:1.问题的状态图、与或图表示。
2.启发函数和估价函数设计。
第4章遗传算法基本内容和要求:1.理解遗传算法的基本概念和特点;2.理解基本遗传算法的原理和应用技术。
教学重点:选择-复制、交叉和变异等三种遗传操作。
教学难点:个体对象编码和适应函数设计。
第5章基于一阶谓词的机器推理基本内容和要求:1.掌握自然语言命题的谓词形式表示和基于谓词公式的形式演绎推理;2.理解命题逻辑中的归结原理,掌握相应的归结推理方法;3.理解谓词逻辑中的归结原理,掌握相应的归结推理方法;4.掌握应用归结原理求取问题答案的方法。
教学重点:命题逻辑中的归结原理和谓词逻辑中的归结原理。
教学难点:谓词逻辑中的归结原理及归结策略的运用。
第6章基于产生式规则的机器推理基本内容和要求:1.理解并掌握产生式规则的表示和相应的推理模式;2.理解产生式系统的结构和运行过程;3.理解并掌握产生式系统的控制策略和常用算法。
教学重点:1.产生式规则的表示;2.产生式系统的控制策略和推理算法。
教学难点:产生式系统的反向推理算法。
第7章几种结构化知识表示及其推理基本内容和要求:1.理解并初步掌握元组、框架、语义网、知识图谱、类与对象等的描述和推理方法;2.初步掌握这几种知识表示的语言实现。
教学重点:框架、语义网、知识图谱。
教学难点:语义网及其语言实现。
第8章不确定和不确切性知识的表示与推理基本内容和要求:1.理解不确定性信息和不确切性信息的特点和区别;2.初步掌握不确定性知识的表示及推理方法,了解几种经典的不确定性推理模型,初步掌握贝叶斯网络和相应的概率推理方法;3.理解并初步掌握不确切性知识的表示及推理方法。
教学重点:1.贝叶斯网络和相应的概率推理;2.软语言值及其数学模型,基于软语言规则的推理。
教学难点:1.贝叶斯网络及相应的概率推理。
2.基于软语言规则的推理方法。
第9章机器学习:符号学习与交互学习基本内容和要求:1.理解机器学习的基本原理和分类;2.理解典型的(符号)学习方法,包括记忆学习、示例学习、演绎学习、类比学习、解释学习、发现学习等;3.理解并掌握决策树学习的基本原理和算法;4. 理解强化学习的基本原理和值函数、Q函数及Q学习算法;5.了解强化学习的发展概况。
教学重点:决策树学习和强化学习。
教学难点:强化学习的Q学习算法。
第10章统计学习基本内容和要求:1.理解统计学习基本原理、方法和分类;2.理解回归问题的线性函数模型学习和梯度下降法、分类问题的线性判别函数模型学习和分类问题的Logistic回归模型学习,并掌握相应的学习算法;3.理解监督学习的主要工作及步骤、准则函数的演变、过拟合、欠拟合、正则化,以及模型与学习方法的分类;4. 理解支持向量机的数学原理及分类,包括最大间隔超平面、线性可分支持向量机、线性支持向量机和非线性支持向量机等。
教学重点:1.统计学习基本原理及分类;2.回归问题的线性函数模型学习和梯度下降法、分类问题的线性判别函数模型学习。
教学难点:支持向量机的数学原理。
第11章神经网络学习基本内容和要求:1.理解神经网络及其学习的基本原理,包括神经网络的拓扑结构与学习机理、神经网络模型及其分类等;2.理解感知器和BP网络的拓扑结构和学习原理,并初步掌握相应的学习算法;3.了解深度学习基本原理、突出特点和发展概况。
教学重点:1.神经网络及其学习的基本原理;2.BP网络和BP学习算法。
教学难点:深度学习的基本原理。
第12章数据挖掘与知识发现基本内容和要求:1.理解数据挖掘的基本原理,包括对象、任务和方法等;2.理解关联规则发现原理,初步掌握Apriori算法;3.理解并初步掌握k-均值聚类算法;4.了解大数据挖掘与分布式学习基本原理和方法。
教学重点:关联规则发现原理和Apriori算法及k-均值聚类算法。
教学难点:大数据挖掘与分布式学习。
第13章模式识别基本内容和要求:1.理解模式识别的基本原理和分类;2.理解统计模式识别的基本原理和方法,包括距离分类法、几何分类法和概率分类法等;3.理解并掌握朴素贝叶斯分类算法及其应用;4.理解概率密度函数估计基本原理,特别是最大似然估计。
教学重点:1.统计模式识别的基本原理和方法;2.朴素贝叶斯分类算法。
教学难点:最大似然估计。
第14章数-语互换基本内容和要求:1.理解并初步掌握数-语转换和语-数转换的基本原理和方法;2.理解带数-语互换接口的推理方法。
教学重点:数-语转换和语-数转换。
教学难点:语-数转换。
第15章自然语言处理基本内容和要求:1.了解自然语言处理的原理,包括途径、方法及发展概况;2.理解基于规则的自然语言理解,包括简单句的语法分析、语义分析和语用分析,复合句理解以及转换文法和转换网络;3.理解统计语言模型及其数学原理。
教学重点:基于规则的自然语言理解和统计语言模型。
教学难点:语义分析和统计语言模型。
第16章专家(知识)系统基本内容和要求:1.理解专家(知识)系统的基本原理,包括概念、类型和结构;2.理解专家系统的设计与实现技术;3.了解专家系统开发语言、工具与环境;4.了解专家系统的应用和发展概况。
教学重点:专家(知识)系统的基本原理和建造方法。
教学难点:专家系统的设计与实现。
第17章Agent系统基本内容和要求:1.理解Agent的概念、类型和结构;2.理解多Agent系统的原理、结构和学习;3.初步掌握Agent的实现技术;4.了解Agent的应用和发展概况。
教学重点:Agent的类型和结构。
教学难点:多Agent系统。
第18章智能机器人基本内容和要求:1.理解智能机器人的概念和基本原理,包括机器人感知、规划和控制;2.了解智能机器人的软件结构和程序语言;3.了解机器人的应用和发展概况。
教学重点:智能机器人基本原理。
教学难点:机器人学习。
第19章智能计算机与智能化网络基本内容和要求:1.了解智能计算机的特点和发展概况;2.了解智能网络和智能Web的概念和原理;3.理解网络的智能化管理与控制基本技术;4. 理解网上信息的智能化检索基本原理和方法;5. 理解推荐系统的基本原理和算法。
教学重点:1.网络的智能化管理与控制;2.智能Web;3. 网上信息的智能化检索及推荐系统。
教学难点:网上信息的智能化检索及推荐系统。
三、课程要求1.本课程的教学包括课堂讲授、课外作业、辅导答疑、上机实习和期末复习考试等教学环节。
2.课堂教学采用启发式教学方法,理例结合,多媒体并用,引导学生加深对课程内容的理解,提高学生的学习兴趣和效果。
3.理论联系实际,通过本课程的教学,力争使学生在理解和掌握大纲所要求的教学内容的基础上,能正确地运用这些知识解决有关实际问题。
四、学时分配五、教材与教参教材:《人工智能导论》,廉师友,清华大学出版社,2020。
教学参考书:。