人工智能原理及MATLAB实现 教案 第1章 概述

《人工智能算法》课程教案教学目的、要求：1.掌握人工智能的定义，了解人工智能的发展史2.掌握人工智能的技术特征3.了解计算模拟、研究与应用领域4.掌握人工智能的知识获取教学重点及难点：重点：人工智能的技术特征难点：人工智能的知识获取教学基本内容教学过程设计§1概述§1.1人工智能的定义与发展由于不同科学或学科背景的学者对人工智能有不同的理解，所以提出了许多不同的观点。1978年帕特里克·温斯顿（P.Winston）：“人工智能是研究使计算机更灵活有用，了解使智能的实现成为可能的原理。因此，人工智能研究结果不仅是使计算机模拟智能，而且是了解如何帮助人们变得更有智能”。1981年巴尔（A.Barr）和爱德华·费根鲍姆（E.Feihenbum）：“人工智能是计算机科学的一个分支，它关心的是设计智能计算机系统，该系统具有通常与人的行为相联系的智能特征，如了解语言、学习、推理、问题求解等。”1983年伊莱恩·里奇（ElaineRich）：“人工智能是研究怎样让计算机模拟人脑从事推理、规划、设计、思考、学习等思维活动，解决至今认为需要由专家才能处理的复杂问题。”1987年迈克尔·杰纳西雷斯（M.Genesereth）和约翰·尼尔森（J.Nilsson）：“人工智能是研究智能行为的科学，它的最终目的是建立关于自然智能实体行为的理论和指导创建具有智能行为的人工制品。这样一来，人工智能有两个分支，一个为科学人工智能，另一个为工程人工智能。”近年来，许多人工智能和智能系统研究者认为：人工智能（学科）是智能科学中涉及研究、设计及应用智能机器和智能系统的一个分支，而智能科学是一门与计算机科学并行的学科。知识表示、知识利用和知识获取是人工智能的三个基本问题。§1.2人工智能的技术特征人工智能作为一门科学，具有其独特的技术特征，主要表现以下几个方面。利用搜索、利用知识、利用抽象、利用推理、利用学习、遵循有限合理性原则。§1.3人类智能的计算机模拟计算机对人脑的模拟是先从数值计算开始。然而人类最主要的智力活动并不是在数值计算，而是在逻辑推理。由于逻辑推理与人类智能都是物理符号系统，所以可以编写计算机程序去模拟人的许多智能功能，如下棋、证明定理、翻译语言等。§1.4人工智能的研究与应用领域人工智能在自然语言处理、自动定理证明、智能检索、机器学习、专家系统、计算智能、人工智能方法、模式识别、视觉系统等领域都有广泛的研究与应用。§1.5人工智能之知识获取机器获取知识的方法和途径可分为三类。人工移植。人工移植是依靠人工智能系统的设计师、知识工程师、程序员、专家或用户，通过系统设计、程序编制及人机交互或辅助工具，将人的知识移植到机器的知识库中，使机器获取知识。机器学习。机器学习就是人工智能系统在运行过程中，机器通过学习，获取知识，进行知识积累，对知识库进行增删、修改、扩充与更新。机器感知。所谓机器感知是人工智能系统在调试或运行过程中，通过机器视觉、机器听觉、机器触觉等途径，直接感知外部世界，输入自然信息，获取感性和理性知识。3min引入：通过对现实生活人工智能应用实例引入。内容设计思路：对课堂内容进行分析，引导学生了解内容之间的相互联系，并指出本节课的重点难点以及教学目的。核心是给学员讲清楚技术特征10min强调：引导学生思考模拟的原理，触类旁通。分析：技术特征与应用领域的关系。注意过渡：动画演示：课堂互动：对先修的基础知识进行提问、回顾、引导。20min举例分析