本课程是机械工程专业的选修课程。通过课程学习,使学生系统了解人工智能的基本概念、原理、方法和一些智能算法,同时培养学生面对实际工程问题时,应用人工智能的思维和方法解决问题的能力。
本课程涵盖了人工智能的经典理论和近期发展的新理论、新方法和应用实例,介绍知识表示方法、求解问题的搜索技术、经典神经网络、机器学习、深度学习、多智能体、群智能算法、专家系统、智能机器人、自然语言处理等内容。本课程的主要章节内容包括:绪论、概念表示、知识表示、知识图谱、搜索技术、群智能算法、机器学习、人工神经网络与深度学习、专家系统、计算机视觉、自然语言处理、多智能体系统、智能机器人。
本课程实践性强,在课程教学过程中,注重理论结合实践。综合采用项目案例式、课堂实践以及专题讨论等多种教学方法,以工程应用为主线,人工智能理论与工程实践结合,使学生可以快速掌握课程重点内容。同时通过开设基础实验,综合设计型实验,使学生通过动手实践,培养学生的人工智能的工程应用能力和解决实际问题的能力。
人工智能是研究、设计和应用智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的一门学科。通过本课程的学习,了解人工智能在各应用领域尤其是制造领域中的应用情况。通过课程学习,学生应该达到下列课程目标:
1. 掌握基于一阶谓词逻辑,产生式,框架,知识图谱等知识表示方法;掌握不确定推理和确定性推理的概念和推理方法,以及状态空间搜索,盲目的图搜索和启发式图的策略和算法;
2. 了解进化算法的概念,掌握基本遗传算法,熟悉粒子群算法,蚁群算法的等智能算法的基本原理,参数选择和应用。
3. 了解专家系统与机器学习的概念,分类和常用算法。熟悉计算机视觉的基本原理,算法和应用。熟悉专家系统的工作原理,开发工具,并能根据领域需求开发专家系统。
4. 掌握人工神经网络的概念和原理,BP神经网络及其学习算法,卷积神经网络与深度学习的概念,算法原理及应用,Hopfield神经网络算法及其应用,能够使用Python和tensorflow,keras等工具开发面向领域的深度学习算法。
5. 掌握智能体,多智能体系统的概念,体系结构,工作原理,通讯和协作方法,掌握智能机器人的概念,工作原理和应用。
完成课程要求。
课程考核包括:平时成绩+实验+大作业+期末闭卷考试。
第一章 绪论
第一章 绪论
第一章单元测验
第二章 知识表示
知识表示
Python基础应用
知识表达作业
单元测验
第三章 确定性推理
确定性推理
单元测验
第四章 不确定性推理
不确定性推理
单元测验
单元作业
第五章 搜索求解策略
搜索求解策略
Python数据结构
单元作业
第七章 专家系统与机器学习
专家系统与机器学习
单元测验
第十一章 计算机视觉
计算机视觉PPT
第六章 智能算法及应用
智能算法及应用PPT
计算机基础知识、C/Python语言编程、高等数学、线性代数等知识。
推荐教材:
《人工智能导论(第5版)》 主 编:王万良
出版社:高等教育出版社
出版或修订时间:2020年
参考书:
《人工智能导论》 主 编:李德毅,于剑
出版社:中国科学技术出版社
出版或修订时间:2018
《人工智能原理与实践——基于Python语言和TensorFlow》
主 编:张明,何艳珊,杜永文
出版社:人民邮电出版社
出版或修订时间:2019.8
《人工智能(第3版)》 主编:朱福
出版社:清华大学出版社
出版或修订时间:2019
Q : 如何安装课程需要的开发环境?A : 按照第一章的视频和参考资料进行安装。