人工智能是迅速发展的新兴学科,已经成为许多高新技术产品的核心技术。人工智能模拟人类智能解决问题,几乎在所有领域都有非常广泛的应用。
本课程为入门级人工智能课程,适合初学者,可以帮助初学者实现“零基础”学习人工智能。本课程采用浙江工业大学王万良教授编著的专业教材《人工智能导论》(第4版),紧紧围绕人工智能的基本思想、基本理论、基本方法及其应用展开,并融合了人工智能的一些前沿内容。
通过本课程的学习,可以掌握知识表示、确定性和不确定性推理、搜索、进化计算、群智能、人工神经网络、专家系统、机器学习等基本理论与实用方法,了解深度学习、知识图谱等人工智能研究前沿内容,通过人工智能应用实例及虚拟仿真实验,可以提高应用人工智能理论解决工程问题的能力。
本课程的目标是使学生初步了解人工智能的基本原理,初步学习和掌握人工智能的基本方法,帮助学生形成对人工智能一般应用的轮廓性认识,为学生今后在相关领域应用人工智能方法奠定基础。
在线课程总成绩分为“不合格”、“合格”和“优秀”三个档次,其中总成绩小于60分为“不合格”,大于等于60分并且小于85分为“合格”,大于等于85分为“优秀”。合格和优秀的同学可付费申请认证证书。
为了保证证书权威性,2019年10月起不再发放免费证书。
第一讲 人工智能概述
1.1 简介
1.2人工智能的概念
1.3 人工智能的发展简史
1.4 人工智能研究的基本内容
第一讲 人工智能概述单元测试
第二讲 一阶谓词逻辑知识表示法
2.1 命题逻辑
2.2 谓词逻辑
2.3 一阶谓词逻辑知识表示法
一阶谓词逻辑知识表示法单元测验
第三讲 产生式表示法和框架表示法
3.1产生式表示法
3.2 框架表示法
第三讲 产生式表示法和框架表示法单元测试
第四讲 基于谓词逻辑的推理方法
4.1 推理方式及其分类
4.2 归结演绎推理
4.3 鲁滨逊归结原理
4.4 归结反演
4.5 应用归结原理求问题
第四讲 基于谓词逻辑的推理方法单元测试
第五讲 可信度方法和证据理论
5.1 不确定推理
5.2 可信度方法
5.3 证据理论
第五讲 可信度方法和证据理论单元测试
第六讲 模糊推理方法
6.1 模糊逻辑提出
6.2 模糊集合与隶属函数
6.3 模糊关系及其合成
6.4 模糊推理与模糊决策
6.5 模糊推理的应用
第六讲 模糊推理方法单元测试
第七讲 搜索求解策略
7.1 搜索的概念
7.2 状态空间知识表示法
7.3 启发式图搜索策略
A*算法虚拟实验操作说明
第七讲 搜索求解策略单元测试
第八讲 遗传算法及其应用
8.1 智能计算——基本遗传算法
8.2 遗传算法的基本操作
8.3 遗传算法的一般步骤
8.4 遗传算法的特点
遗传算法虚拟实验操作说明
第八讲 遗传算法及其应用单元测试
第九讲 群智能算法及其应用
9.1 粒子群优化算法及应用
9.2 蚁群算法及应用
第九讲 群智能算法及其应用单元测试
第十讲 机器学习
11.1 机器学习发展
11.2 机器学习方法
11.3 机器学习技术
第十一讲 BP神经网络和Hopfield神经网络
12.1 神经元与神经网络
12.2 BP神经网络
12.3 BP神经网络在模式识别中的应用
12.4 离散型Hopfield神经网络
12.5 连续型Hopfield神经网络
12.6 Hopfield神经网络的应用
学习者具备一定的计算思维及程序设计基础,以及线性代数、概率论等数学知识即可。
[1]王万良.人工智能及其应用(第4版),高等教育出版社,2020年6月(教材官网)
[2]王万良.人工智能导论(第4版),高等教育出版社,2017年7月(教材官网)
[3]吴飞.人工智能导论:模型与算法,高等教育出版社,2020年
[4]李德毅,人工智能导论,中国科学技术出版社,2018年
[5]Stuart Russell and Peter Norvig, “Artificial Intelligence – A Modern Approach (3rd ed)”, . Prentice Hall, Dec. 11, 2009.
[6]Stuart Russell等著,殷建平等译:《人工智能:一种现代的方法 (第3版)》,清华大学出版社,2013年11月1日。
注:这本书是上述参考书籍[5]的中译本
Q : 人工智能与机器学习、大数据这几个概念之间存在怎样的联系?
A : 人工智能(Artificial Intelligence, AI)是一门研究如何构造智能机器(智能计算机)或智能系统,使它能模拟、延伸、扩展人类智能的学科。
机器学习(Machine Learning)是指用大量数据训练出一个模型的过程,使它可以代替人类完成一些简单的任务。机器学习是目前人工智能最为主流的实现方式。
大数据(Big Data)提供了机器学习中训练模型所需要的基础原料。 而对于这些数量惊人、形式多变的数据进行收集、管理、分析等的技术,则被称为“大数据技术”。其中会涉及机器学习中的一些学习算法和分析工具。
Q : 学习人工智能,需要哪些基础知识?
A : 目前人工智能技术归根到底是建立在数学基础之上的。所以要学习人工智能,首先需掌握必备的数学基础知识,比如线性代数、概率论、数理统计、最优化理论、信息论、形式逻辑等。但没有基础的同学也不用担心,因为本门课会在用到这些知识时,进行知识盲点的复习。
Q : 人工智能发展前景如何?
A : 在现如今的世界背景之下,各国都把人工智能列为一项备受重视的技术,我国也不例外。目前,由于大规模数据和大规模算力的基本方法论日益成熟,人工智能一定会迅猛发展。然而,我们也应该清楚地认识到,人工智能技术目前依然依赖于专家设置的体系结构,学习性也依赖于人工设计的算法。广义的、通用的、面向实用的人工智能理论与技术还需要一个较为漫长的发展过程。