《人工智能导论实验》课程教学大纲.docx

《人工智能导论实验》教学大纲
一、课程基本信息课程代码：05110361 课程名称：人工智能导论 课程英文名称：Introduction of Artificial Intelligence 课程所属单位：计算机与信息工程系计算机科学与技术教研室 课程面向专业：计算机科学与技术本科、信息管理与信息系统本科 课程类型：选修课
先修课程：离散数学、数据结构、数据库系统概论学分：2.5
实验学时：10应开实验工程个数：4个
二、课程性质与目的
人工智能是计算机领域中的•个热门学科。智能计算机是世界各国科学家正积极从事的研究工程， 尽管近年来取得了可喜的进展，但使计算机具有人类的智能仍是一个遥远的目标。
开设本课程的目的是使学生对人工智能的原理，应用和当前的现状有一个一般的了解，提起学生对 人工智能的兴趣，并能将人工智能的原理和方法应用于其他研究领域。
由于人工智能涉及面广，且和计算机科学以外的其他多种学科交叉，要求学生全面地、深入地了解 人工智能显然是不合理的。但作为计算机专业的学生应该对人工智能有一个一般的了解。此外，学生应 掌握至少一种用于人工智能开发的语言工具，如LISP或PROLOGo三、课程内容与要求
Prolog语言是人工智能与专家系统领域最著名的逻辑程序设计语言。Visual Prolog指可视化逻辑程 序设计语言，是基于Prolog语言的可视化集成开发环境，是Prolog开发中心（PDC）最新推出的基于 Windows环境的智能化编程工具，其语言特性符合相应的国际标准ISO/IEC 13211-1:1995。Visual Prolog 具有模式匹配、递归、回溯、对象机制、事实数据库和谓词库等强大功能。它包含构建大型应用程序所 需要的一切特性：图形开发环境、编译器、连接器和调试器、支持模块化和面向对象程序设计、支持系 统级编程、文件操作、字符串处理、位级运算、算术与逻辑运算，以及与其他编程语言的接口。Visual Prolog 非常适合于专家系统、规划和其他AI相关问题的求解，是智能程序设计语言中具有代表性且应用较多 的一种语言。Visual Prolog不仅是优秀的智能化应用开发工具，而且与SQL数据库系统、Visual C++或其 他C++开发系统、Visual Basic, Delphi或Visual Age等编程语言一样，已经成为适用于任何应用领域的强 有力的通用开发工具。
实验1:回溯法实验目的：掌握回溯法原理与实现技术 实验要求：对具体问题能够编制程序实现
实验设备：LISP/C++实验内容：用回溯法实现4皇后问题
完成技能：基本掌握回溯法实验2： A*算法
实验目的：掌握A*算法原理与实现技术实验要求：对具体问题能够编制程序实现
实验设备：LISP/C++实验内容：用A*算法实现8数码问题
完成技能：基本掌握A*算法实验3：强化学习中的Actor/Critic学习算法
实验目的：掌握Actor/Critic学习算法原理与实现技术实验要求：对具体问题能够编制程序实现
实验设备：LISP/C++实验内容：用Actor/Critic学习算法实现Cart Pole问题
完成技能：基本掌握Actor/Critic学习算法实验4：强化学习中的Q学习算法
实验目的：掌握Q学习算法原理与实现技术实验要求：对具体问题能够编制程序实现
实验设备：LISP/C++实验内容：用Q学习算法实现Mountain Car■问题
完成技能：基本掌握Q学习算法四、学时分配
实验学时分配表五、教学方法与教学要求
序 号
实验工程（或内容）名称
实 验 学 时
实验类型
每组 实验 人数
说
明
验 证 性
设 计 性
综 合 性
其 它
1
回溯法
2
V

5

2
A*算法
2

V

5

3
Actor/Critic学习算法
2
V

4
Q学习算法
4
V

小计
10

人工智能导论课程是一门理论与实践比拟强的专业课程，采用的是一种软件设计的方式，并通过 这种方式让学生真正理解许多比拟抽象的概念。
六、课程考核方法
该门课程的实验局部不进行笔试，通过学生上机以及所交实验报告给出成绩，并且占该门课程总平 成绩的40%o七、实验教材与参考资料
1、《人工智能》马少平等清华大学出版社2004
2^ ^Reinforcement Learning: An Introduction^ Sutton 1999
3、《人工智能（Al）程序设计（面向对象语言）》雷英杰等编著清华大学出版社2005
4、《人工智能及其应用（第三版）（本科生用书）》蔡自兴、徐光佑编著清华大学出版社2003
5、《人工智能导论》林尧瑞等编著清华大学出版社1986
6、《人工智能原理与应用》王文杰、叶世伟编著人民邮电出版社2004
7、《人工智能》郑扣根、庄越挺译机械工业出版社2000
8、《人工智能》黄厚宽等译电子工业出版社2004