人工智能初步

1、《人工智能初步》（選修5）一、教材編寫思路1、本教材以課標為依據，根據高中學生的認知發(fā)展規(guī)律和本學科的特點組織教材內容。用常見的人工智能的例子，引入人工智能的概念、基本特點和發(fā)展動態(tài)。學生通過觀摩或實際操作，體驗人工智能在模式識別、專家系統(tǒng)、問題求解等方面的典型應用；初步掌握知識的分類及知識表達的基本方法，了解人工智能語言的相關概念，學會使用Prolog語言設計求解簡單問題；在學習計算機中表示知識的基本方法基礎上，感受用專家系統(tǒng)解決問題

2、的基本過程，了解專家系統(tǒng)的基本結構，并通過實例分析，掌握專家系統(tǒng)正向、反向推理的基本原理；通過求解重排九宮問題，說明基本搜索和啟發(fā)式搜索方法，以井字棋為例說明求解博弈問題的策略；最后，介紹了人工智能的發(fā)展現狀和前景，增強學生對人工智能發(fā)展前景的向往和對未來美好生活的追求。開發(fā)了一套具有自主版權的教學演示及實驗系統(tǒng)，包括指紋識別演示系統(tǒng)、專家系統(tǒng)推理演示系統(tǒng)（供學生作植物分類實驗的專家系統(tǒng)外殼）、搜索過程的演示程序供教學使用。2、為了解決

3、人工智能內容抽象、較難理解的問題，本教材設計了觀摩、活動、討論交流、實踐、總結評價等學習過程，使學生從感性到理性、從具體到抽象，由淺入深地學習，避免將概念原理簡單地直接灌輸給學生。同時，在學習活動設計上，靈活運用自主學習、協(xié)作學習、網上學習、任務驅動學習等多種學習方式，促使學生學習方式的多元化。3、本教材的案例與活動選自與學生生活比較貼近的內容，以激發(fā)學生的學習興趣；同時注意案例和學生活動對學習目標的覆蓋程度，引導學生從日常生活、學習的

4、例子中體驗人工智能的應用價值，學習人工智能的有關知識；此外，在學習活動設計中，注重對學生情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng)。4、在評價內容上，力求讓學生通過評價，不僅學會檢驗自己對知識技能的掌握程度，而且學會總結自己在過程與方法、情感態(tài)度價值觀等方面的收獲，加強學生的自學能力和思維能力。二、教材特點1、貼近學生的生活和學習實際。本教材選取與學生的學習和生活密切相關的案例，例如：把指紋識別作為模式識別的案例，把證明三角形全等的過程作為與或圖知識表示的案

5、例，動物識別系統(tǒng)作為專家系統(tǒng)的演示案例，把重排九宮問題作為問題求解的案例等。2、注意技術與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的多重構建。教材通過列舉人工智能的典型應用，來激發(fā)學生的學習興趣；例如：第1章介紹幾何定理證明的“吳氏方法”及張景中的“立體幾何數學實驗室”，第4章介紹的機器證明中著名的王浩算法，第5章介紹的我國科學家開發(fā)的農業(yè)專家系統(tǒng)等例子，都體現了我國科學家在人工智能領域所做出的卓越成就。3、學習內容注意適應性、選擇性、開放性

6、。教材充分考慮了到高中學生的認知水平和學習能力，涉及到的知識都是最基本的，有利于學生知識的遷移和獲取知識的能力提高。此外，教材還包含拓展欄目和選學內容，如第4章第5節(jié)“淺談機器證明”超越了本課程標準的要求，各學?？筛鶕髯缘臈l件選擇教學。學生可以通過拓展欄目了解更多的知識，滿足自身發(fā)展的需要。另外，教材的評價和練習采取開放式設計。4、教材引導學生親歷規(guī)劃、設計、制作、評價的過程。本教材注重培養(yǎng)學生的動手能力，使學生在學習和實踐中對人工智

7、能這門學科產生一個初步的認識，并增加學生繼續(xù)探索人工智能的興趣。如第3章的“構建植物分類專家系統(tǒng)”3.2專家系統(tǒng)的知識獲取二（1）感受用專家系統(tǒng)解決問題的基本過程。33.3專家系統(tǒng)的推理過程二（2）通過實例分析，知道專家系統(tǒng)正向、反向推理的基本原理；會描述一種常見的不精確推理的基本過程。23.4專家系統(tǒng)的解釋功能二（3）了解專家系統(tǒng)解釋機制的基本概念及其在專家系統(tǒng)中重要作用。13.5專家系統(tǒng)的開發(fā)二（4）了解專家系統(tǒng)外殼的概念；學會使用

8、一個簡易的專家系統(tǒng)外殼，并能使用它開發(fā)簡單的專家系統(tǒng)。13.6綜合活動：植物分類專家系統(tǒng)的建造二（4）了解專家系統(tǒng)外殼的概念；學會使用一個簡易的專家系統(tǒng)外殼，并能使用它開發(fā)簡單的專家系統(tǒng)。54.1重排九宮問題及其樹的表示三（4）通過簡單的博弈問題的分析，了解盲目搜索技術進行狀態(tài)空間搜索的基本過程，知道啟發(fā)式搜索的基本思想及其優(yōu)點。14.2基本搜索方法三（4）通過簡單的博弈問題的分析，了解盲目搜索技術進行狀態(tài)空間搜索的基本過程，知道啟發(fā)式

9、搜索的基本思想及其優(yōu)點。24.3啟發(fā)式搜索三（4）通過簡單的博弈問題的分析，了解盲目搜索技術進行狀態(tài)空間搜索的基本過程，知道啟發(fā)式搜索的基本思想及其優(yōu)點。24.4求解博弈問題三（4）通過簡單的博弈問題的分析，了解盲目搜索技術進行狀態(tài)空間搜索的基本過程，知道啟發(fā)式搜索的基本思想及其優(yōu)點。14問題求解4.5淺談機器證明5.2人工智能的發(fā)展歷程一（1）知道人工智能技術隨著計算機硬、軟件技術的進步和應用需求而發(fā)展的事實和客觀規(guī)律。15人工智能的