《人工智能应用》课程实验教学大纲时间:2010-05-23 00:04来源:知行网 编辑:麦田守望者 点击:168次
一、实验课程基本情况与说明
（一）课程中文名称：人工智能应用
（二）课程英文名称：Application of Artificial Intelligence
（三）实验学分：1
（四）实验学时：36
（五）适用专业及年级：教育技术学3年级
（六）所属实验室名称：软件实验室
（七）实验教材及参考书：
1．实验教科书（五号宋体加粗）
[1]《人工智能教程》，张仰森、黄改娟编著，2008年，高等教育出版社；
2．实验参考书（五号宋体加粗）
[1]《人工智能及其应用》李长河主编，2006年，机械工业出版社；
[2] 《人工智能》，[美]Rob Callan编，2004年，黄厚宽、田盛丰等译，电子工业出版社；
[3] 《人工智能及其应用》(第三版)，2004年，蔡自兴、徐光佑编，清华大学出版社。
[4] 《人工智能技术导论》(第二版)，2000年，廉师友编，西安电子科技大学出版社；
（八）实验目的和内容：
目的：通过本课程的学习，培养学生掌握计算机如何来模仿人脑所从事的推理、学习、思考和规划等思维活动，来解决需人类专家才能解决的复杂问题，进一步熟悉知识的获取、知识的表示方法和知识的使用等。
内容：
1、产生式系统
2、问题归约
3、逻辑推理
4、机器人问题求解
5、专家系统
（九）考核方式及成绩评定：（五号宋体加粗）
上机考试、编程并运行通过，提交实验报告。成绩评定标准：学生成绩以20%的比例计入《人工智能应用》这门课程。
（十）实验环境：
硬件最低要求：586微型计算机，主频450MHZ以上，内存64MB以上，硬盘10G。每个学生每次上机实验使用一台计算机。
软件： C、lisp、C++、prolog任选；
所有实验使用到的设备：微机、服务器、网络设备、打印机、编程环境等。
（十一）实验项目及安排
以下实验项目中必做题目在学期结束时必须完成，并提交实验报告；选做题可以根据实际情况选择做和不做。
序号 实验名称 实验类型 学时 每组人数 备注
1产生式系统 基础与验证性 4 1 必做
2问题归约 基础与验证性 4 1 必做
3逻辑推理 基础与验证性 4 1 必做
4 BP网络解决XOR分类问题（用BP神经网络实现XOR分类） 基础与验证性 4 1
4、5二
选一
5 状态空间搜索（8数码问题） 基础与验证性 4 1
6 机器人问题求解 综合性、设计性 8 1 必做
7 专家系统 综合性、设计性 12 1 必做
（十二）实验报告要求
基础和验证性实验：理工类：参照范本、计算机类：电子版数据全部存盘
设计性、综合性实验：按照定义（设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验；综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验）来做，理工类：纸质材料存档，、计算机类：电子版数据全部存盘。
二、实验课程授课大纲
实验一 产生式系统
1、实验目的
熟悉和掌握产生式系统的运行机制,掌握基于规则推理的基本方法。
2、实验设备
（1）硬件最低要求：586微型计算机，主频450MHZ以上，内存64MB以上，硬盘10G。每个学生每次上机实验使用一台计算机。
（2）软件： C、lisp、C++、prolog任选；
3、实验要求
（1）认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。
（2）分析问题的要求，编写和调试完成程序。
（3）保存和打印出程序的运行结果，并分析程序的运行结果。
4、实验内容及步骤
（1）对已有的产生式系统(默认的例子)进行演示，同时可以更改其规则库或（和）事实库，进行正反向推理，了解其推理过程和机制。
（2）自己建造产生式系统（包括规则库和事实库），然后进行推理，即可以自己输入任何的规则和事实，并基于这种规则和事实进行推理。
5、实验报告
学院______________________系____________________专业_____________________ 班级_______________________姓名__________________学号____________________ 实验时间______________________实验地点___________________________________ 组号_____________________________同组人_________________________________
实验名称_______________________________________________________
一、实验目的
二、实验内容及原理
三、实验仪器
四、实验步骤
五、实验过程及实验数据记录
六、实验数据处理与分析，并得出结论
七、实验心得与体会
实验二问题归约
1、实验目的
熟悉和掌握问题规约法的原理、实质和规约过程；理解规约图的表示方法。
2、实验设备
（1）硬件最低要求：586微型计算机，主频450MHZ以上，内存64MB以上，硬盘10G。每个学生每次上机实验使用一台计算机。
（2）软件： C、lisp、C++、prolog任选；
3、实验要求
（1）认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。
（2）分析问题的要求，编写和调试完成程序。
（3）保存和打印出程序的运行结果，并分析程序的运行结果。
4、实验内容及步骤
（1）演示已有的梵塔问题(默认程序例程)，可以更改圆盘数量，了解问题解决的归约过程。
（2）分析归约机理，熟悉问题规约的详细过程。
（3）自己建造一个梵塔问题归约系统，然后根据归约原理进行逆向推理，得到本原问题集合。通过解决这些本原问题，最终求解问题。
5、实验报告
学院______________________系____________________专业_____________________ 班级_______________________姓名__________________学号____________________ 实验时间______________________实验地点___________________________________ 组号_____________________________同组人_________________________________
实验名称_______________________________________________________
一、实验目的
二、实验内容及原理
三、实验仪器
四、实验步骤
五、实验过程及实验数据记录
六、实验数据处理与分析，并得出结论
七、实验心得与体会
实验三 逻辑推理
1、实验目的
熟悉和掌握逻辑推理的原理、实质和过程。
2、实验设备
（1）硬件最低要求：586微型计算机，主频450MHZ以上，内存64MB以上，硬盘10G。每个学生每次上机实验使用一台计算机。
（2）软件： C、lisp、C++、prolog任选；
3、实验要求
（1）认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。
（2）分析问题的要求，编写和调试完成程序。
（3）保存和打印出程序的运行结果，并分析程序的运行结果。
4、实验内容及步骤
（1）编写公理系统证明程序。
（2）上机运行。打印出运行结果，并结合程序运行结果进行分析。
5、实验报告
学院______________________系____________________专业_____________________ 班级_______________________姓名__________________学号____________________ 实验时间______________________实验地点___________________________________ 组号_____________________________同组人_________________________________
实验名称_______________________________________________________
一、实验目的
二、实验内容及原理
三、实验仪器
四、实验步骤
五、实验过程及实验数据记录
六、实验数据处理与分析，并得出结论
七、实验心得与体会
实验四 BP网络解决XOR分类问题
1、实验目的
用BP神经网络实现XOR分类。
2、实验设备
（1）硬件最低要求：586微型计算机，主频450MHZ以上，内存64MB以上，硬盘10G。每个学生每次上机实验使用一台计算机。
（2）软件： C、lisp、C++、prolog任选；
3、实验要求
（1）认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。
（2）分析问题的要求，编写和调试完成程序。
（3）保存和打印出程序的运行结果，并分析程序的运行结果。
4、实验内容及步骤
（1）用BP神经网络实现XOR分类
（2）上机运行。打印出运行结果，并结合程序运行结果进行分析。
5、实验报告
学院______________________系____________________专业_____________________ 班级_______________________姓名__________________学号____________________ 实验时间______________________实验地点___________________________________ 组号_____________________________同组人_________________________________
实验名称_______________________________________________________
一、实验目的
二、实验内容及原理
三、实验仪器
四、实验步骤
五、实验过程及实验数据记录
六、实验数据处理与分析，并得出结论
七、实验心得与体会
实验五 状态空间搜索
1、实验目的
用实验方法模拟8数码问题。
2、实验设备
（1）硬件最低要求：586微型计算机，主频450MHZ以上，内存64MB以上，硬盘10G。每个学生每次上机实验使用一台计算机。
（2）软件： C、lisp、C++、prolog任选；
3、实验要求
（1）认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。
（2）分析问题的要求，编写和调试完成程序。
（3）保存和打印出程序的运行结果，并分析程序的运行结果。
4、实验内容及步骤
（1）用实验方法模拟8数码问题。
（2）上机运行。打印出运行结果，并结合程序运行结果进行分析。
5、实验报告
学院______________________系____________________专业_____________________ 班级_______________________姓名__________________学号____________________ 实验时间______________________实验地点___________________________________ 组号_____________________________同组人_________________________________
实验名称_______________________________________________________
一、实验目的
二、实验内容及原理
三、实验仪器
四、实验步骤
五、实验过程及实验数据记录
六、实验数据处理与分析，并得出结论
七、实验心得与体会
实验六 机器人问题求解
1、实验目的
了解机器人的信息处理流程，比较基于行为主义和符号主义的人工智能方法在机器人中的应用特点和效果，以及结合两者的规划与决策方式。
2、实验设备
（1）硬件最低要求：586微型计算机，主频450MHZ以上，内存64MB以上，硬盘10G。每个学生每次上机实验使用一台计算机。
（2）软件： C、lisp、C++、prolog任选；
3、实验要求
（1）认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。
（2）分析问题的要求，编写和调试完成程序。
（3）保存和打印出程序的运行结果，并分析程序的运行结果。
4、实验内容及步骤
（1）了解AmigoBot移动机器人的传感器和驱动器工作情况；
（2）观察机器人的反射式避障行为；
（3）编程控制机器人路径，观察行为并比较其避障效果；
（4）观察混合式方法的导航效果，分析行为决策和规划在系统中的作用；
（5）分析根据先验地图规划路径的导航系统的优缺点。
5、实验报告
学院______________________系____________________专业_____________________ 班级_______________________姓名__________________学号____________________ 实验时间______________________实验地点___________________________________ 组号_____________________________同组人_________________________________
实验名称_______________________________________________________
一、实验目的
二、实验内容及原理
三、实验仪器
四、实验步骤
五、实验过程及实验数据记录
六、实验数据处理与分析，并得出结论
七、实验心得与体会
实验七 专家系统
1、实验目的
加深学生对专家系统原理的理解，使学生初步掌握专家系统的设计和实现方法。
2、实验设备
（1）硬件最低要求：586微型计算机，主频450MHZ以上，内存64MB以上，硬盘10G。每个学生每次上机实验使用一台计算机。
（2）软件： C、lisp、C++、prolog任选；
3、实验要求
（1）了解专家系统设计与实现的一般方法；
（2）熟悉和掌握产生式系统的运行机制、产生式规则的程序语言实现；
4、实验内容及步骤
综合利用人工智能的产生式系统、图搜索算法以及专家系统的框架，建造一个小型的医疗诊断专家系统，要求系统具有知识库、推理机和动态数据库三部分。
5、实验报告
学院______________________系____________________专业_____________________ 班级_______________________姓名__________________学号____________________ 实验时间______________________实验地点___________________________________ 组号_____________________________同组人_________________________________
实验名称_______________________________________________________
一、实验目的
二、实验内容及原理
三、实验仪器
四、实验步骤
五、实验过程及实验数据记录
六、实验数据处理与分析，并得出结论
七、实验心得与体会
(责任编辑：麦田守望者
