人工智能实验大纲.doc

《人工智能》实验大纲（2013 年 1 月修订）课程名称：人工智能(实验部分)课程类型：范围选修课-专业课实验学时：24 学时 适用对象：计算机科学与技术专业、软件工程专业、电子信息科学与技术专业本科生 一、实验教学目标与基本要求课程实验是学生掌握教学内容的必要环节，系统、科学、合理地安排实验内容可以帮助学生理解、巩固课程教学内容，设置综合性实验项目还能提高学生解决实际问题的能力《人工智能》实验环节的设置目的是通过几个典型实例培养学生设计并实现智能软件系统的能力二、实验内容与学时分配项目一：实验名称：传教士和野人过河（2 学时）实验目的：这是经典的过河方案规划问题，通过本实验的设计与编程实现让学生掌握基于状态空间知识表示方法的一般搜索策略实验内容：选择 c、c++、java 等编程语言设计并实现 3 个传教士和 3 个野人的过河方案实验要求：程序能自动规划出所有的过河方案实验类型：验证型项目二：实验名称：八数码游戏（2 学时）实验目的：这是经典的益智游戏通过本实验的设计与编程实现让学生掌握基于状态空间知识表示方法的启发式全局择优搜索策略实验内容：选择 c、c++、java 等编程语言设计并实现八数码游戏的启发式全局择优搜索算法。

实验要求：任意给定初始状态和目标状态，系统能自动给出从初始状态到目标状态的最佳走步序列实验类型：验证型项目三：实验名称：动物识别产生式系统（4 学时）实验目的：这是一个简单的动物识别产生式系统教学实例，通过本实验让学生理解并体会知识库与控制系统相互独立的智能产生式系统与一般程序的区别，为以后设计并实现复杂的专家系统奠定基础实验内容：知识表示为产生式知识表示方法，设计并实现具有 15 条规则能自动识别 7种动物的产生式系统实验要求：知识库与控制系统相互独立，系统完成后除了能识别已有的 7 种动物外，按产生式知识表示方法向知识库中添加、修改新的知识后，系统能在不修改控制系统程序的情况下仍然能正确识别实验类型：综合型项目四：实验名称：人工神经网络（2 学时）实验目的：通过本实验理解并体会人工神经网络的设计及网络的学习方法，通过样本数据训练网络，并能使用训练成熟的网络进行预测、优化等，培养学生使用人工神经网络解决实际问题的能力实验内容：本实验要求学生能设计一个简单的单层感知器人工神经网络，理解并编程实现网络的学习算法，通过样本训练网络，最终能使用训练成熟的网络对实验数据进行分类实验要求：给出 10 组样本数据对设计的网络进行训练，然后任意给出 3 组实测数据，网络对实测数据能正确识别。

实验类型：验证型项目五：实验名称：人工神经网络（4 学时）实验目的：通过本实验理解并体会人工神经网络的设计及网络的学习方法，通过样本数据训练网络，并能使用训练成熟的网络进行预测、优化等，培养学生使用人工神经网络解决实际问题的能力实验内容：本实验要求学生能设计一个简单的单层感知器人工神经网络，理解并编程实现网络的学习算法，通过样本训练网络，最终能使用训练成熟的网络对实验数据进行分类实验要求：给出 10 组样本数据对设计的网络进行训练，然后任意给出 3 组实测数据，网络对实测数据能正确识别实验类型：验证型项目六：实验名称：遗传算法（2 学时）实验目的：通过本实验使学生对进化计算中的编码方法以及选择、复制、交叉、变异等操作算子有基本的理解实验内容：设计并实现一个简单的遗传算法程序，对函数进行优化求解实验要求：程序能显示优化计算过程，直至给出最优解实验类型：验证型项目七：实验名称：遗传算法（4 学时）实验目的：通过本实验使学生对进化计算中的编码方法以及选择、复制、交叉、变异等操作算子有深入的理解，提高学生利用进化计算方法解决实际问题的能力实验内容：利用遗传规划方法建立地下开采岩体移动预测的优化模型。

实验要求：程序能显示优化计算过程，直至给出最优预测模型实验类型：综合型项目八：实验名称：专家系统（4 学时）实验目的：通过本实验使学生对专家系统的知识表示、知识组织及知识运用有深入的理解，提高学生开发农业专家系统、解决农业生产中的实际问题的能力实验内容：知识表示为面向对象的知识表示方法，设计并实现中国枣病虫害诊断专家系统实验要求：人机界面友好实验类型：综合型三、实验教材、参考书1、蔡自兴、徐光佑. 人工智能及其应用（第三版）. 清华大学出版社，20052、蔡瑞英、李长河人工智能武汉理工大学出版社，2003。