一、实验教学的目标与基本要求
人工智能实验应在一种为高效率开发专家系统而设计的高级程序系统或高级程序设计语言环境中进行。在目前看来，专家系统开发工具和环境可分为5种主要类型：程序设计语言、知识工程语言、辅助型工具、支持工具及开发环境。在这里主要是要求学生能对相关术语进行描述、表示一些问题；用程序设计语言如：C、C++、JAVA、Python来编程实现一些基本算法、推理、搜索等过程。
二、基本理论与实验技术知识
人工智能实验是学习和研究人工智能理论的重要实践环节，其目的在于通过不同类型的实验使学生掌握人工智能理论的基本概念和基本原理。我们按照教材各大知识板块，选择其中的重点内容，设计了实验内容，让学生们真正认识到人工智能可以用于解决现实中很多具体问题，它在现实中有非常具体的应用，为进一步学习和实践奠定坚实的基础，培养学生应用计算机解决和处理实际问题的思维方法与基本能力，为进一步学习计算机类其他课程打下基础。
三、实验方法、特点与基本要求
本课程的实验要求采用python编程实现，通过上机实践，加深对课程的理解，更好的掌握人工智能的应用及其基本算法，全面掌握所学的知识。通过本课程的学习，要求学生掌握人工智能理论的基本概念和基本原理，为后续课程打下坚实的基础。
四、主要仪器设备
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序 号 |
仪器设备名称 |
序号 |
仪器设备名称 |
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1 |
装有操作系统的微机一台 |
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2 |
安装Eclipse 6.0 |
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五、实验项目的设置与内容提要
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序号 |
实 验 项 目 |
主 要 内 容 |
实验要求 |
实验类型 |
学时分配 |
每组人数 |
备注 |
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1 |
回溯法求解八皇后问题实验
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运用所学知识，设计并编程实现用回溯法解决相关问题（如：8皇后问题、TSP问题等）。
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必做 |
验证 |
2 |
1 |
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2 |
A*算法实验I
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熟悉和掌握启发式搜索的定义、估价函数和算法过程，并利用A*算法求解N数码难题，理解求解流程和搜索顺序。
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必做 |
设计 |
2 |
1 |
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3 |
A*算法实验II
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熟悉和掌握A*算法实现迷宫寻路功能，要求掌握启发式函数的编写以及各类启发式函数效果的比较。
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必做 |
设计 |
2 |
1 |
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4 |
遗传算法实验I
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熟悉和掌握遗传算法的原理、流程和编码策略，并利用遗传求解函数优化问题，理解求解流程并测试主要参数对结果的影响。
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必做 |
设计 |
2 |
1 |
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5 |
遗传算法实验II |
熟悉和掌握遗传算法的原理、流程和编码策略，理解求解TSP问题的流程并测试主要参数对结果的影响，掌握遗传算法的基本实现方法。
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必做 |
设计 |
2 |
1 |
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6 |
基于神经网络的模式识别实验 |
理解BP神经网络和离散Hopfield神经网络的结构和原理，掌握反向传播学习算法对神经元的训练过程，了解反向传播公式。通过构建BP网络和离散Hopfield网络模式识别实例，熟悉前馈网络和反馈网络的原理及结构。
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必做 |
设计 |
2 |
1 |
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7 |
基于神经网络的优化计算实验
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掌握连续Hopfield神经网络的结构和运行机制，理解连续Hopfield神经网络用于优化计算的基本原理,掌握连续Hopfield神经网络用于优化计算的一般步骤。 |
必做 |
设计 |
2 |
1 |
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8 |
模糊推理系统实验
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理解模糊逻辑推理的原理及特点，熟练应用模糊推理，了解可能性理论。
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必做 |
验证 |
2 |
1 |
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六、实验报告要求
要求实验目的明确，字迹工整，格式完整、规范，要求清晰，能有完整的实验内容和步骤，实验过程中积极认真仔细，态度端正，实验后能及时总结和归纳出实验结果。
七、考核方式与成绩评定
1.实验考核内容：
（1）实验课出勤情况，必选实验课学生必须参加实验。
（2）积极主动认真做实验。
（3）实验方案过程结果要正确。
2.成绩评定标准：
优秀：实验中认真操作，实验报告独立完成，字迹工整，实验步骤清晰，数据处理及计算正确，有实验分析和总结（特别是总结出实验中出现的问题及解决的方法等）；对实验过程自己设计的 ，实验步骤自己编写的，只要无根本性错误。
良好：实验中认真操作，实验报告独立完成，字迹工整，实验步骤清晰，数据处理及计算无根本错误。
中等：实验中认真操作，实验报告独立完成，实验步骤清晰，数据处理及计算无根本错误。
及格：实验中基本能认真操作，实验报告按标准格式独立完成，数据处理及计算无根本错误。
不及格：实验中不认真操作，实验报告不完成，抄袭实验报告，字迹潦草，数据处理及计算错误等。
八、推荐教材和教学参考书目与文献
推荐教材：
贲可荣 《人工智能》（第3版）清华大学出版社. 2018.12
参考书：
Peter Norvig《人工智能一种现代的方法》（第3版），清华大学出版社
大纲制定人：
大纲审定人：
教学院长（主任）：
制定日期：2021年9月5日