人工智能導(dǎo)論教學(xué)大綱大綱版本：V3.0課程名稱（中/英）：人工智能導(dǎo)論/IntroductiontoArtificialIntelligence學(xué)分：4總學(xué)時(shí)：82理論學(xué)時(shí)：72實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：10課程類別：專業(yè)/專業(yè)基礎(chǔ)開(kāi)課學(xué)期：3/4適用專業(yè)：人工智能及計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化和電子信息類課程性質(zhì)：必修/必選先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、離散數(shù)學(xué)、概率與統(tǒng)計(jì)、計(jì)算機(jī)原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、程序設(shè)計(jì)與軟件工程等一、課程簡(jiǎn)介人工智能導(dǎo)論課程是人工智能及計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化和電子信息類專業(yè)必修或必選的一門專業(yè)課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課。本課程全面講述人工智能的基本原理和技術(shù)，包括：人工智能概述、語(yǔ)言工具與開(kāi)發(fā)平臺(tái)、搜索與問(wèn)題求解、知識(shí)表示與機(jī)器推理、機(jī)器學(xué)習(xí)與知識(shí)發(fā)現(xiàn)、感知與響應(yīng)、自然語(yǔ)言處理和大語(yǔ)言模型、智能系統(tǒng)和智能化網(wǎng)絡(luò)等。本課程引導(dǎo)學(xué)生理解人工智能各個(gè)分支的原理、方法、應(yīng)用及發(fā)展概況，初步學(xué)習(xí)和掌握人工智能的基本技術(shù)，對(duì)人工智能學(xué)科有一個(gè)全面、概略而具體的認(rèn)識(shí)，獲得相關(guān)的基本知識(shí)和技能，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)課程或從事人工智能的研發(fā)奠定寬厚基礎(chǔ)，并指引方向。二、課程目標(biāo)（一）課程具體目標(biāo)1.了解人工智能的研究?jī)?nèi)容、研究途徑與方法以及應(yīng)用和發(fā)展概況。2.了解人工智能程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用概況，初步掌握經(jīng)典語(yǔ)言PROLOG和流行語(yǔ)言Python的基本語(yǔ)法和程序風(fēng)格。3.理解圖搜索與問(wèn)題求解及基于遺傳算法的隨機(jī)優(yōu)化搜索的基本原理和技術(shù)，初步掌握相應(yīng)的常用算法。4.理解并初步掌握一階謂詞、產(chǎn)生式、框架和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)（知識(shí)圖譜）等知識(shí)表示方法和相應(yīng)的機(jī)器推理技術(shù)，以及不確定和不確切性知識(shí)的表示與推理技術(shù)。5.了解機(jī)器學(xué)習(xí)和知識(shí)發(fā)現(xiàn)方法的一般原理，理解符號(hào)學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)的基本原理，初步掌握其經(jīng)典、常用算法。6.了解模式識(shí)別、數(shù)-語(yǔ)互換和自然語(yǔ)言處理的基本原理，理解并初步掌握相應(yīng)的方法和技術(shù)。7.了解大語(yǔ)言模型、多模態(tài)大模型和生成式人工智能的基本原理和應(yīng)用及發(fā)展概況。8.了解人工智能系統(tǒng)的類型、特點(diǎn)及發(fā)展概況，理解專家系統(tǒng)、Agent系統(tǒng)、智能機(jī)器人、智能計(jì)算機(jī)和智能化網(wǎng)絡(luò)的基本原理和建造技術(shù)。（二）教學(xué)內(nèi)容安排總體思路人工智能導(dǎo)論是人工智能專業(yè)的第一門人工智能課程，它是專業(yè)課，也可以說(shuō)是專業(yè)基礎(chǔ)課；而對(duì)于當(dāng)前和今后的計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化和電子信息類專業(yè)來(lái)講，人工智能導(dǎo)論也應(yīng)該是一門必選的課程。有鑒于此，本課程的教學(xué)內(nèi)容安排的總體思路是：勾畫(huà)人工智能學(xué)科的總體架構(gòu)，闡述其各個(gè)分支的原理、方法、課題和發(fā)展概況，涵蓋人工智能的基本知識(shí)、經(jīng)典內(nèi)容和最新進(jìn)展，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)后繼專業(yè)課程或從事相關(guān)研發(fā)奠定寬泛而扎實(shí)的基礎(chǔ)，并指引方向。三、教學(xué)內(nèi)容及基本要求（一）人工智能概述（2學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：人工智能的研究?jī)?nèi)容與方法、人工智能的分支領(lǐng)域、人工智能的應(yīng)用（支撐課程目標(biāo)1）基本要求：1．理解人工智能的概念、目標(biāo)和研究策略；2．理解人工智能的研究?jī)?nèi)容與方法；3．了解人工智能的分支領(lǐng)域；4．了解人工智能的應(yīng)用與發(fā)展概況。重點(diǎn)難點(diǎn)：人工智能的研究?jī)?nèi)容與方法作業(yè)：1.簡(jiǎn)述人工智能的研究?jī)?nèi)容、研究途徑和方法，以及它們的關(guān)系。2.簡(jiǎn)述人工智能的分支領(lǐng)域和研究方向。3.簡(jiǎn)述人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域或課題，試舉出幾例。課外要求：觀看教材中相關(guān)微課視頻。2．上網(wǎng)瀏覽有關(guān)人工智能應(yīng)用和發(fā)展的資訊。（二）人工智能程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（4學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：人工智能程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言概況、PROLOG語(yǔ)言、Python語(yǔ)言（支撐課程目標(biāo)2）基本要求：1．了解人工智能程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的特點(diǎn)、分類和發(fā)展概況；2．理解PROLOG語(yǔ)言的語(yǔ)句特點(diǎn)、程序結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)理，能讀懂和編寫(xiě)簡(jiǎn)單的PROLOG程序；3．了解Python語(yǔ)言的特點(diǎn)和使用方法，能讀懂和編寫(xiě)簡(jiǎn)單的Python程序。教學(xué)重點(diǎn)：1．PROLOG語(yǔ)言；2．Python語(yǔ)言。教學(xué)難點(diǎn)：1．PROLOG語(yǔ)言的匹配合一和回溯控制；2．Python語(yǔ)言的程序結(jié)構(gòu)和資源庫(kù)的使用。作業(yè)：1.簡(jiǎn)述智能程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類和發(fā)展概況。2.讀一個(gè)PROLOG程序（見(jiàn)教材習(xí)題二第2題），指出運(yùn)行結(jié)果。3.試編寫(xiě)一個(gè)描述親屬關(guān)系的PROLOG程序，然后再給出一些事實(shí)數(shù)據(jù)，建立一個(gè)小型演繹數(shù)據(jù)庫(kù)。4.下載、安裝一個(gè)Python版本，并運(yùn)行教材2.3節(jié)中的兩個(gè)例程。課外要求：觀看教材相關(guān)微課視頻。2.下載、安裝VisualProlog語(yǔ)言系統(tǒng)，熟悉其編程環(huán)境。（三）圖搜索與問(wèn)題求解（8學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：狀態(tài)圖與狀態(tài)圖搜索、狀態(tài)圖搜索問(wèn)題求解、與或圖與與或圖搜索、與或圖搜索問(wèn)題求解、博弈樹(shù)搜索（支撐課程目標(biāo)3）基本要求：1．理解狀態(tài)圖的基本概念，初步掌握狀態(tài)圖搜索基本技術(shù)和狀態(tài)圖問(wèn)題求解的一般方法，包括窮舉式搜索、啟發(fā)式搜索、加權(quán)狀態(tài)圖搜索基本算法和A算法、A*算法以及博弈樹(shù)搜索技術(shù)等；2．理解與或圖的基本概念，初步掌握與或圖搜索基本技術(shù)和或圖問(wèn)題求解的基本算法；3．理解并初步掌握一些經(jīng)典規(guī)劃調(diào)度問(wèn)題（如迷宮、八數(shù)碼、梵塔、旅行商、八皇后等問(wèn)題）的求解方法；教學(xué)重點(diǎn)：1．狀態(tài)圖搜索常用算法和問(wèn)題的狀態(tài)圖表示；2．與或圖搜索常用算法和問(wèn)題的與或圖表示。教學(xué)難點(diǎn)：1．問(wèn)題的狀態(tài)圖、與或圖表示。2．啟發(fā)函數(shù)和估價(jià)函數(shù)設(shè)計(jì)。作業(yè)：1.綜述狀態(tài)圖搜索的方式、策略和算法。2.綜述與或圖搜索的方式、策略和算法。3.解答教材習(xí)題三中的4、5、8、12、14等題。課外要求：觀看教材中的相關(guān)微課視頻。（四）遺傳算法（2學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：遺傳算法基本概念、基本遺傳算法、遺傳算法應(yīng)用、遺傳算法的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)（支撐課程目標(biāo)3）基本要求：1．理解遺傳算法的基本概念和特點(diǎn)；2．理解基本遺傳算法的原理和應(yīng)用技術(shù)。教學(xué)重點(diǎn)：選擇-復(fù)制、交叉和變異等三種遺傳操作。教學(xué)難點(diǎn)：個(gè)體對(duì)象編碼和適應(yīng)函數(shù)設(shè)計(jì)。作業(yè)：1.舉例說(shuō)明遺傳算法中的三種遺傳操作。2.試編寫(xiě)一個(gè)用遺傳算法求解TSP的程序（城市數(shù)取為4或5），并上機(jī)運(yùn)行。3.自選一個(gè)合適的實(shí)際問(wèn)題，試設(shè)計(jì)相應(yīng)的染色體編碼、適應(yīng)度函數(shù)、遺傳操作等。課外要求：查閱進(jìn)化計(jì)算方面的資料，拓展計(jì)算智能方面的知識(shí)面。（五）基于一階謂詞的機(jī)器推理（4學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：一階謂詞邏輯、歸結(jié)演繹推理、應(yīng)用歸結(jié)原理求取問(wèn)題答案。（支撐課程目標(biāo)4）基本要求：1．掌握自然語(yǔ)言命題的謂詞形式表示和基于謂詞公式的形式演繹推理；2．理解命題邏輯中的歸結(jié)原理，掌握相應(yīng)的歸結(jié)推理方法；3．理解謂詞邏輯中的歸結(jié)原理，掌握相應(yīng)的歸結(jié)推理方法；4．掌握應(yīng)用歸結(jié)原理求取問(wèn)題答案的方法。教學(xué)重點(diǎn)：命題邏輯中的歸結(jié)原理和謂詞邏輯中的歸結(jié)原理。教學(xué)難點(diǎn)：謂詞邏輯中的歸結(jié)原理及應(yīng)用。作業(yè)：教材習(xí)題五1～7題。課外要求：閱讀教材中本章的延伸學(xué)習(xí)導(dǎo)引，進(jìn)而查閱感興趣的資料。（六）基于產(chǎn)生式規(guī)則的機(jī)器推理（2學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：產(chǎn)生式規(guī)則、產(chǎn)生式系統(tǒng)、產(chǎn)生式系統(tǒng)與圖搜索問(wèn)題求解（支撐課程目標(biāo)4）基本要求：1．理解并掌握產(chǎn)生式規(guī)則的表示和相應(yīng)的推理模式；2．理解產(chǎn)生式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行過(guò)程；3．理解并掌握產(chǎn)生式系統(tǒng)的控制策略和常用算法。教學(xué)重點(diǎn)：1．產(chǎn)生式規(guī)則的表示；2．產(chǎn)生式系統(tǒng)的控制策略和推理算法。教學(xué)難點(diǎn)：產(chǎn)生式系統(tǒng)的反向推理算法。作業(yè)：教材習(xí)題六1～3題。課外要求：選擇一個(gè)實(shí)際問(wèn)題，思考如何建立一個(gè)相應(yīng)的基于產(chǎn)生式規(guī)則的小型知識(shí)系統(tǒng)。（七）幾種結(jié)構(gòu)化知識(shí)表示及其推理（2學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：元組、框架、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、知識(shí)圖譜、類與對(duì)象（支撐課程目標(biāo)4）基本要求：1．理解并初步掌握元組、框架、語(yǔ)義網(wǎng)、知識(shí)圖譜、類與對(duì)象等的描述和推理方法；2．初步掌握這幾種知識(shí)表示的語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。教學(xué)重點(diǎn)：框架、語(yǔ)義網(wǎng)、知識(shí)圖譜。教學(xué)難點(diǎn)：語(yǔ)義網(wǎng)及其語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。作業(yè)：教材習(xí)題七第1、2、3、4、7題。課外要求：仔細(xì)觀察元組、框架、語(yǔ)義網(wǎng)（知識(shí)圖譜）和類及對(duì)象，分析、體會(huì)它們之間的異同和關(guān)系。（八）不確定和不確切性知識(shí)的表示與推理（4學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：不確定性信息和不確切性信息、不確定性知識(shí)的表示及推理、基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的概率推理、不確切性知識(shí)的表示及推理（支撐課程目標(biāo)4）基本要求：1．理解不確定性信息和不確切性信息的特點(diǎn)和區(qū)別；2．初步掌握不確定性知識(shí)的表示及推理方法，初步掌握貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的概率推理方法；3．理解并初步掌握不確切性知識(shí)的表示及推理方法。教學(xué)重點(diǎn)：1．貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的概率推理；2．軟語(yǔ)言值及其數(shù)學(xué)模型，基于軟語(yǔ)言規(guī)則的推理。教學(xué)難點(diǎn)：貝葉斯網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)的概率推理。2.基于軟語(yǔ)言規(guī)則的推理方法。作業(yè)：教材習(xí)題八2、3、4、5、8、9、10題。課外要求：觀看教材中的相關(guān)微課視頻。（九）機(jī)器學(xué)習(xí)：符號(hào)學(xué)習(xí)與交互學(xué)習(xí)（6學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：機(jī)器學(xué)習(xí)概述、幾種典型的（符號(hào)）學(xué)習(xí)方法、決策樹(shù)學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)（支撐課程目標(biāo)5）基本要求：1．理解機(jī)器學(xué)習(xí)的基本原理和分類；2．理解典型的（符號(hào)）學(xué)習(xí)方法，包括記憶學(xué)習(xí)、示例學(xué)習(xí)、演繹學(xué)習(xí)、類比學(xué)習(xí)、解釋學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)等；3．理解并掌握決策樹(shù)學(xué)習(xí)的基本原理和算法；4.理解強(qiáng)化學(xué)習(xí)的基本原理和價(jià)值函數(shù)、Q函數(shù)及Q學(xué)習(xí)算法；5.了解強(qiáng)化學(xué)習(xí)的發(fā)展概況。教學(xué)重點(diǎn)：決策樹(shù)學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)。教學(xué)難點(diǎn)：強(qiáng)化學(xué)習(xí)的Q學(xué)習(xí)算法。作業(yè)：教材習(xí)題九5、6、7、8題。課外要求：思考教材習(xí)題九1、2、3、4題。（十）統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)（7學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)概述、幾種基本判別模型的學(xué)習(xí)、監(jiān)督學(xué)習(xí)中幾個(gè)進(jìn)一步的問(wèn)題、支持向量機(jī)簡(jiǎn)介（支撐課程目標(biāo)5）基本要求：1．理解統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)基本原理、方法和分類；2．理解回歸問(wèn)題的線性函數(shù)模型學(xué)習(xí)和梯度下降法、分類問(wèn)題的線性判別函數(shù)模型學(xué)習(xí)和分類問(wèn)題的Logistic回歸模型學(xué)習(xí)，并掌握相應(yīng)的學(xué)習(xí)算法；3．理解監(jiān)督學(xué)習(xí)的主要工作及步驟、準(zhǔn)則函數(shù)的演變、過(guò)擬合、欠擬合、正則化，以及模型與學(xué)習(xí)方法的分類；4.理解支持向量機(jī)的數(shù)學(xué)原理及分類，包括最大間隔超平面、線性可分支持向量機(jī)、線性支持向量機(jī)和非線性支持向量機(jī)等。教學(xué)重點(diǎn)：1.統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)基本原理及分類；2.回歸問(wèn)題的線性函數(shù)模型學(xué)習(xí)和梯度下降法、分類問(wèn)題的線性判別函數(shù)模型學(xué)習(xí)。教學(xué)難點(diǎn)：支持向量機(jī)的數(shù)學(xué)原理。作業(yè)：教材習(xí)題十1、2、3、6題。課外要求：閱讀教材中相關(guān)延伸學(xué)習(xí)導(dǎo)引。（十一）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)（7學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其學(xué)習(xí)、感知器及其學(xué)習(xí)舉例、BP網(wǎng)絡(luò)及其學(xué)習(xí)舉例、深度學(xué)習(xí)（支撐課程目標(biāo)5）基本要求：1．理解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其學(xué)習(xí)的基本原理，包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)機(jī)理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型及其分類等；2．理解感知器和BP網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)原理，并初步掌握相應(yīng)的學(xué)習(xí)算法；3．了解深度學(xué)習(xí)基本原理、突出特點(diǎn)和發(fā)展概況。教學(xué)重點(diǎn)：1．神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其學(xué)習(xí)的基本原理；2．BP網(wǎng)絡(luò)和BP學(xué)習(xí)算法。教學(xué)難點(diǎn)：深度學(xué)習(xí)的基本原理。作業(yè)：教材習(xí)題十一1、2、3、5、7題。課外要求：閱讀教材中相關(guān)延伸學(xué)習(xí)導(dǎo)引。（十二）數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)（3學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)基本原理與方法、關(guān)聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)、k-均值聚類算法、大數(shù)據(jù)挖掘與分布式學(xué)習(xí)（支撐課程目標(biāo)5）基本要求：1．理解數(shù)據(jù)挖掘的基本原理，包括對(duì)象、任務(wù)和方法等；2．理解關(guān)聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)原理，初步掌握Apriori算法；3．理解并初步掌握k-均值聚類算法；4．了解大數(shù)據(jù)挖掘與分布式學(xué)習(xí)基本原理和方法。教學(xué)重點(diǎn)：關(guān)聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)原理和Apriori算法及k-均值聚類算法。教學(xué)難點(diǎn)：大數(shù)據(jù)挖掘與分布式學(xué)習(xí)。作業(yè)：教材習(xí)題十二1、2、3、4題。課外要求：試從網(wǎng)上下載MapReduce系統(tǒng)軟件，了解其一般操作方法。（十三）模式識(shí)別（5學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：模式識(shí)別基本原理、統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別、樸素貝葉斯分類算法、概率密度函數(shù)估計(jì)（支撐課程目標(biāo)6）基本要求：1．理解模式識(shí)別的基本原理和分類；2．理解統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別的基本原理和方法，包括距離分類法、幾何分類法和概率分類法等；3．理解并掌握樸素貝葉斯分類算法及其應(yīng)用；4.理解概率密度函數(shù)估計(jì)基本原理，特別是最大似然估計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：1．統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別的基本原理和方法；2．樸素貝葉斯分類算法。教學(xué)難點(diǎn)：最大似然估計(jì)。作業(yè)：教材習(xí)題十三2、4、5、6題。課外要求：閱讀教材中相關(guān)延伸學(xué)習(xí)導(dǎo)引。（十四）數(shù)-語(yǔ)互換（2學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：數(shù)-語(yǔ)轉(zhuǎn)換——從感知到表達(dá)、語(yǔ)-數(shù)轉(zhuǎn)換——從決策到行動(dòng)、帶數(shù)-語(yǔ)互換接口的推理系統(tǒng)（支撐課程目標(biāo)6）基本要求：1．理解并初步掌握數(shù)-語(yǔ)轉(zhuǎn)換和語(yǔ)-數(shù)轉(zhuǎn)換的基本原理和方法；2．理解帶數(shù)-語(yǔ)互換接口的推理方法。教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)-語(yǔ)轉(zhuǎn)換和語(yǔ)-數(shù)轉(zhuǎn)換。教學(xué)難點(diǎn)：語(yǔ)-數(shù)轉(zhuǎn)換。作業(yè)：教材習(xí)題十四1、4題。課外要求：閱讀教材中相關(guān)延伸學(xué)習(xí)導(dǎo)引。（十五）自然語(yǔ)言處理（6學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：自然語(yǔ)言處理的途徑、方法和學(xué)派，基于規(guī)則的自然語(yǔ)言理解、統(tǒng)計(jì)語(yǔ)言模型、神經(jīng)語(yǔ)言模型。（支撐課程目標(biāo)6）基本要求：1．了解自然語(yǔ)言處理的原理，包括途徑、方法及發(fā)展概況；2．理解基于規(guī)則的自然語(yǔ)言理解，包括簡(jiǎn)單句的語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析和語(yǔ)用分析，復(fù)合句理解以及轉(zhuǎn)換文法和轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)；3．理解統(tǒng)計(jì)語(yǔ)言模型及其數(shù)學(xué)原理。4．理解神經(jīng)語(yǔ)言模型的結(jié)構(gòu)原理和計(jì)算模型。教學(xué)重點(diǎn)：神經(jīng)語(yǔ)言模型。教學(xué)難點(diǎn)：神經(jīng)語(yǔ)言模型的結(jié)構(gòu)原理和計(jì)算模型。作業(yè)：教材習(xí)題十五1、3、4、5、6、7題。課外要求：閱讀教材中相關(guān)延伸學(xué)習(xí)導(dǎo)引。（十六）大語(yǔ)言模型（6學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：大語(yǔ)言模型基本原理、構(gòu)建流程、應(yīng)用及發(fā)展概況。（支撐課程目標(biāo)7）基本要求：1．了解大語(yǔ)言模型的架構(gòu)、技術(shù)脈絡(luò)及發(fā)展概況；2．理解Seq2Seq和Transformer的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)，如編碼器、解碼器、注意力、多頭自注意力等；3．了解大語(yǔ)言模型的構(gòu)建流程，包括模型設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、預(yù)訓(xùn)練、后訓(xùn)練、人類對(duì)齊和提示學(xué)習(xí)等；4．了解幾款典型的大語(yǔ)言模型（BERT和GPT）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)特色。教學(xué)重點(diǎn)：Transformer和大語(yǔ)言模型訓(xùn)練技術(shù)。教學(xué)難點(diǎn)：注意力機(jī)制的原理和計(jì)算模型。作業(yè)：教材習(xí)題十六：1～9題。課外要求：上網(wǎng)查閱大語(yǔ)言模型的有關(guān)資料和當(dāng)前信息，并結(jié)合實(shí)踐，談?wù)剬?duì)大語(yǔ)言模型的體會(huì)和看法。（十七）多模態(tài)大模型與生成式人工智能（6學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：多模態(tài)大模型基本原理、構(gòu)建流程、應(yīng)用及發(fā)展概況。（支撐課程目標(biāo)7）基本要求：1．了解多模態(tài)大模型的架構(gòu)、訓(xùn)練方法及發(fā)展概況；2．了解MoE架構(gòu)的多模態(tài)大模型的架構(gòu)和運(yùn)作；3．了解生成式人工智能的發(fā)展概況；4．了解幾款典型的生成模型（生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型和擴(kuò)散模型）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)特色；5．大模型與生成式AI的應(yīng)用、性能、問(wèn)題與對(duì)策；6．大模型發(fā)展趨勢(shì)及其他思路和范式。教學(xué)重點(diǎn)：1．多模態(tài)大模型的架構(gòu)與訓(xùn)練；2．生成模型基本原理。教學(xué)難點(diǎn)：生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型和擴(kuò)散模型。作業(yè)：教材習(xí)題十七：1～6題。課外要求：上網(wǎng)查閱大模型的有關(guān)資料和當(dāng)前信息，并結(jié)合實(shí)踐，談?wù)剬?duì)大語(yǔ)言模型的應(yīng)用和問(wèn)題的看法。（十八）專家（知識(shí)）系統(tǒng)（2學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：專家系統(tǒng)的基本概念、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、開(kāi)發(fā)工具與環(huán)境、專家系統(tǒng)的發(fā)展（支撐課程目標(biāo)8）基本要求：1．理解專家（知識(shí)）系統(tǒng)的基本原理，包括概念、類型和結(jié)構(gòu)；2．理解專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)；3．了解專家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言、工具與環(huán)境；4．了解專家系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展概況。教學(xué)重點(diǎn)：專家（知識(shí)）系統(tǒng)的基本原理和建造方法。教學(xué)難點(diǎn)：專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。作業(yè)：教材習(xí)題十六1、3、5、8、12題。課外要求：上網(wǎng)檢索有關(guān)專家系統(tǒng)的資訊和資料。（十九）Agent系統(tǒng)（1學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：什么是Agent、Agent的結(jié)構(gòu)、Agent實(shí)例、多Agent系統(tǒng)、Agent的實(shí)現(xiàn)、Agent技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用（支撐課程目標(biāo)8）基本要求：1．理解Agent的概念、類型和結(jié)構(gòu)；2．理解多Agent系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)；3．初步掌握Agent的實(shí)現(xiàn)技術(shù)；4．了解Agent的應(yīng)用和發(fā)展概況。教學(xué)重點(diǎn)：Agent的類型和結(jié)構(gòu)。教學(xué)難點(diǎn)：多Agent系統(tǒng)。作業(yè)：教材習(xí)題十七1、3、4、8、10題。課外要求：思考：Agent系統(tǒng)與傳統(tǒng)的智能系統(tǒng)，特別是專家系統(tǒng)以及面向?qū)ο蠹夹g(shù)中的對(duì)象有什么異同和關(guān)系？（二十）智能機(jī)器人（1學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：智能機(jī)器人的概念、機(jī)器人感知、機(jī)器人規(guī)劃、機(jī)器人控制、機(jī)器人系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)、機(jī)器人程序設(shè)計(jì)與語(yǔ)言、機(jī)器人技術(shù)進(jìn)展（支撐課程目標(biāo)8）基本要求：1．理解智能機(jī)器人的概念和基本原理，包括機(jī)器人感知、規(guī)劃和控制；2．了解智能機(jī)器人的軟件結(jié)構(gòu)和程序語(yǔ)言；3．了解機(jī)器人的應(yīng)用和發(fā)展概況。教學(xué)重點(diǎn)：智能機(jī)器人基本原理。教學(xué)難點(diǎn)：機(jī)器人學(xué)習(xí)。作業(yè)：教材習(xí)題十八1、3、5題。課外要求：1.觀看教材相關(guān)微課視頻。2.上網(wǎng)搜索關(guān)于智能機(jī)器人的有關(guān)最新報(bào)道和視頻，了解智能機(jī)器人的發(fā)展動(dòng)態(tài)。（二十一）智能計(jì)算機(jī)與智能化網(wǎng)絡(luò)（2學(xué)時(shí)）主要內(nèi)容：智能計(jì)算機(jī)、智能化網(wǎng)絡(luò)（支撐課程目標(biāo)8）基本要求：1．了解智能計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和發(fā)展概況；2．了解智能網(wǎng)絡(luò)和智能Web的概念和原理；3．理解網(wǎng)絡(luò)的智能化管理與控制基本技術(shù)；4.理解網(wǎng)上信息的智能化檢索基本原理和方法；5.理解推薦系統(tǒng)的基本原理和算法。教學(xué)重點(diǎn)：1．網(wǎng)絡(luò)的智能化管理與控制；2．智能Web；3.網(wǎng)上信息的智能化檢索及推薦系統(tǒng)。教學(xué)難點(diǎn)：網(wǎng)上信息的智能化檢索及推薦系統(tǒng)。作業(yè)：教材習(xí)題十九1、3、5、7、8、9、11、12題。課外要求：上網(wǎng)搜索有關(guān)智能化網(wǎng)絡(luò)有關(guān)資訊或資料。四、教學(xué)安排及教學(xué)方式本課程總學(xué)時(shí)為82學(xué)時(shí)，其中，講授72學(xué)時(shí)，上機(jī)實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)，具體安排如下表所示。序次內(nèi)容學(xué)時(shí)備注1人工智能概述

22人工智能程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言4含上機(jī)1學(xué)時(shí)3圖搜索與問(wèn)題求解8含上機(jī)2學(xué)時(shí)4基于遺傳算法的隨機(jī)優(yōu)化搜索25基于一階謂詞的機(jī)器推理46基于產(chǎn)生式規(guī)則的機(jī)器推理27幾種結(jié)構(gòu)化知識(shí)表示及其推理28不確定和不確切性知識(shí)的表示與推理49機(jī)器學(xué)習(xí)：符號(hào)學(xué)習(xí)與交互學(xué)習(xí)610統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)7含上機(jī)2學(xué)時(shí)11神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)7含上機(jī)2學(xué)時(shí)12數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)313模式識(shí)別514數(shù)-語(yǔ)互換215自然語(yǔ)言處理616大語(yǔ)言模型6含上機(jī)1學(xué)時(shí)17多模態(tài)大模型與生成式人工智能6含上機(jī)2學(xué)時(shí)18專家（知識(shí)）系統(tǒng)219Agent系統(tǒng)120智能機(jī)器人121智能計(jì)算機(jī)與智能化網(wǎng)絡(luò)2合計(jì)82含上機(jī)10學(xué)時(shí)課堂講授采用啟發(fā)式教學(xué)，突出重點(diǎn)，注意難點(diǎn)，講練結(jié)合，師生互動(dòng)，多媒體并用，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)教學(xué)效果。上機(jī)實(shí)驗(yàn)由教師首先安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容，給出具體要求和注意事項(xiàng)，然后由學(xué)生自己動(dòng)手操作，教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。五、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定辦法本課程的教學(xué)包括課堂講授、課外作業(yè)、上機(jī)實(shí)驗(yàn)和復(fù)習(xí)考試等教學(xué)環(huán)節(jié)，考核方式為平時(shí)考查與期末書(shū)面考試相結(jié)合，其中平時(shí)