《人工智能通识教程》
课程教学大纲
周学时:2 总学时:32(理论32,建议安排课前阅读与课后学习实践)
先修课程:无
课程描述:人工智能(artificial intelligence,AI)是计算机科学与技术的一个重要分支与应用。人工智能当前主要的研究与开发方向是模拟、延伸与扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统,涉及的技术包括思考的工具、基础概念、规则与专家系统、模糊逻辑与大数据思维、包容体系结构与机器人技术、机器学习、神经网络与深度学习、智能代理、体智能、数据挖掘与统计数据、智能图像处理、自然语言处理、自动规划和未来的人工智能等方面。课程教学内容与要求:见各章介绍。
第1章思考的工具(课时数:2)
教学内容:
【未来已来】动物智能:聪明的汉斯
1.1 计算的渊源
1.2 巴贝奇与数学机器
1.3 计算机的出现
1.4 人工智能大师
【作业】
【研究性学习】“神奇”的动物智能与对人工智能的憧憬
教学要求:
了解人类计算活动的渊源,了解计算机的诞生,了解人工智能大师图灵和冯·若依曼。
(1)导读案例(可选)。
结合本书,以电子稿形式提供了“导读案例”(【未来已来】),用一个个小故事的形式讲述在人工智能化了的“未来”年代,人们是如何工作、如何生活的,工作方式和生活与现在相比有何变化,着眼于“我们如何灵活应用这一技术”,来“开动对未来的想象力”。
(2)研究型学习小组活动。
本课程的“研究性学习”活动需要通过学习小组,以集体形式开展活动。为此,请邀请或接受其他同学的邀请,组成研究性学习小组。小组成员以3到5人为宜。
所谓“研究性学习”,是以培养学生“具有永不满足、追求卓越的态度,发现问题、提出问题、从而解决问题的能力”为基本目标;以学生从学习和社会生活中获得的各种课题或项目设计、作品的设计与制作等为基本的学习载体;以在提出问题和解决问题的全过程中学习到的科学研究方法、获得的丰富且多方面的体验和获得的科学文化知识为基本内容;以在教师指导下,学生自主开展研究为基本的教学形式的课程。
小组活动结合导读案例、课文等内容开展学习讨论。请记录小组讨论的主要观点,推选代表在课堂上简单阐述你们的观点。
评分规则:若小组汇报得5分,则小组汇报代表得5分,其余同学得4分,余类推。
第2章什么是人工智能(课时数:2)
教学内容:
【未来已来】准自动驾驶汽车
2.1 人工智能的定义
2.2 人工智能发展历史
2.3 人工智能的研究
【作业】
【研究性学习】自动驾驶汽车的现实与未来
教学要求:
熟悉人工智能的定义,了解人工智能研究与发展现状。
第3章规则与专家系统(课时数:2)
教学内容:
【未来已来】无人机用于基建设施的查验
3.1 规则与策略
3.2 利用规则推导建立的专家系统
3.3 专家系统及其发展
3.4 专家系统的结构
【作业】
【研究性学习】无人机技术的应用前景
教学要求:
了解人工智能活动的规则和策略。熟悉利用规则推导建立的人工智能专家系统。
第4章模糊逻辑与大数据思维(课时数:2)
教学内容:
【未来已来】智慧金融服务:信用诊断系统
4.1 什么是模糊逻辑
4.2 模糊理论的发展
4.3 模糊逻辑系统
4.4 大数据思维变革
【作业】
【研究性学习】观察和熟悉模糊逻辑在家用电器中的应用
教学要求:
了解模糊逻辑,掌握大数据思维变革的思想方法。
第5章包容体系结构与机器人技术(课时数:4)
教学内容:
【未来已来】与人协调工作的聪明机器人
5.1 什么是包容体系结构
5.2 包容体系结构的实现
5.3 划时代的计划
5.4 机器感知
5.5 机器人的概念
5.6 机器人的技术问题
【作业】
【研究性学习】网络搜索机器人资料,憧憬机器人发展
教学要求:
了解包容体系结构知识,熟悉划时代计划,熟悉机器人的概念与技术。
第6章机器学习(课时数:4)
教学内容:
【未来已来】汽车业的大批量个性化智能制造
6.1 什么是机器学习
6.2 机器学习的学习类型
6.3 机器学习的算法
6.4 机器学习的基本结构
6.5 机器学习的应用
【作业】
【研究性学习】什么是机器学习,例举机器学习的应用
教学要求:
熟悉机器学习的概念与基础知识,掌握机器学习的应用常识和方法。
第7章神经网络与深度学习(课时数:2)
教学内容:
汽车驾驶教程
【未来已来】谷歌大脑
7.1 动物的中枢神经系统
7.2 了解人工神经网络
7.3 基于神经网络的深度学习
7.4 机器学习VS.深度学习
【作业】
【研究性学习】了解谷歌大脑,熟悉人工神将网络的研究与应用
教学要求:
熟悉人工神经网络的概念和知识,熟悉深度学习的基本概念和知识,掌握机器学习与深度学习的区别与应用方法。
第8章智能代理(课时数:2)
教学内容:
【未来已来】美国首例新型肺炎病例过程由机器人操作
8.1 什么是智能代理
8.2 智能代理的特点
8.3 系统内的协同合作
8.4 智能代理的典型应用场景
8.5 与外部环境相关的重要术语
【作业】
【研究性学习】什么是智能代理,例举智能代理的应用。
教学要求:
了解智能代理的概念与基础知识,掌握智能代理技术的应用。
第9章体智能(课时数:2)
教学内容:
【未来已来】智能安全防范的犯罪预测系统
9.1 从蜜蜂身上学习体智能
9.2 什么是体智能
9.3 典型算法模型
9.4 体智慧背后的故事
9.5 体智能的发展
【作业】
【研究性学习】体智能及其应用前景
教学要求:
熟悉什么是体智能,了解体智能的典型算法,掌握体智能的应用。
第10章数据挖掘与统计数据(课时数:2)
教学内容:
【未来已来】律师办公室工作的人工智能
10.1 从数据到知识
10.2 数据挖掘
10.3 数据挖掘经典算法
10.4 机器学习VS.数据挖掘
【作业】
【研究性学习】大数据对于人工智能技术与应用的意义
教学要求: