Đề cương Trí tuệ nhân tạo

Nội dung text: Đề cương Trí tuệ nhân tạo

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PH ÒNG ISO 9001:2008 ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT Môn học TRÍ TUỆ NHÂN TẠO Mã môn: AIN33021 Dùng cho ngành CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Bộ môn phụ trách MẠNG VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN
2. THÔNG TIN VỀ CÁC GIẢNG VIÊN CÓ THỂ THAM GIA GIẢNG DẠY MÔN HỌC 1. Ngô Trường Giang - Giảng viên cơ hữu - Chức danh, học hàm, học vị: Thạc sỹ - Thuộc bộ môn: Mạng và Hệ thống Thông tin - Địa chỉ liên hệ: Bộ môn Mạng và Hệ thống Thông tin - Điện thoại: 0904051206 Email: giangnt@hpu.edu.vn - Các hướng nghiên cứu chính: Xử lý ảnh, Đồ họa máy tinh, Khai phá dữ liệu, Máy học. 2. ThS. Đỗ Văn Chiểu - Giảng viên cơ hữu - Chức danh, học hàm, học vị: Thạc sỹ - Thuộc bộ môn: Mạng và Hệ thống Thông tin - Địa chỉ liên hệ: Bộ môn Mạng và Hệ thống Thông tin - Điện thoại: 3739878 Email: chieudv@hpu.edu.vn - Các hướng nghiên cứu chính: Trí tuệ nhân tạo, Công nghệ phần mềm. 3. Thông tin về trợ giảng (nếu có): - Họ và tên: - Chức danh, học hàm, học vị: - Thuộc bộ môn/lớp: - Địa chỉ liên hệ: - Điện thoại: Email: - Các hướng nghiên cứu chính:
3. THÔNG TIN VỀ MÔN HỌC 1. Thông tin chung: - Số đơn vị học trình/ tín chỉ: 2 tín chỉ - Các môn học tiên quyết: Chương trình dịch - Các môn học kế tiếp: - Các yêu cầu đối với môn học: Bài giảng chi tiết, máy chiếu, Phòng thực hành. - Thời gian phân bổ đối với các hoạt động: + Nghe giảng lý thuyết: 19 tiết + Làm bài tập trên lớp: 5 tiết + Thảo luận: 5 tiết + Thực hành, thực tập (ở PTN, nhà máy, điền dã, ): 13 tiết + Hoạt động theo nhóm: Không + Tự học: 90 tiết + Kiểm tra: 3 tiết 2. Mục tiêu của môn học : - Kiến thức: Trang bị cho sinh viên các khái niệm và kiến thức cơ bản của Trí tuệ Nhân tạo trong việc tìm kiếm và giải quyết vấn đề. Các phương pháp biểu diễn và xử lý tri thức cơ bản làm cơ sở cho việc xây dựng các hệ thống thông minh. Làm quen với ngôn ngữ lập trình logic để giải quyết một số bài toán đơn giản. - Kỹ năng: Trang bị cho sinh viên các kỹ năng lập trình, chuyển giao tri thức cho máy tính. - Thái độ: Tạo cho sinh viên tinh thần phấn khởi, tin tưởng và yêu thích môn học, ngành học. 3. Tóm tắt nội dung môn học: - Học phần giới thiệu về: Tổng quan về Trí tuệ nhân tạo, các phương pháp tìm kiếm lời giải, các phương pháp biểu diễn tri thức, lập luận, máy học. 4. Học liệu: Bắt buộc [1].Nguyễn Thanh Thủy -Trí tuệ Nhân tạo - NXB Giáo dục 1997. [2].Đinh Mạnh Tường -Trí tuệ Nhân tạo – NXBKHKT HN-2002. Tham khảo [3].Bạch Hưng Khang, Phạm Ngọc Khôi, Nguyễn Hoàng Phương, Lê Đình Long, PROLOG và hệ chuyên gia, NXBKHKT 1998. [4].Jean Louis, Problem Solving and Artificial Intelligence, Prentice Hall, 1990. [5].Bạch Hưng Khang, Hoàng Kiếm,Trí tuệ nhân tạo, NXB KHKT, Hà Nội 1989.
4. [6].S. Russel, Peter Norvig - Artifical Intelligence, An modern approach Prentice Hall, 1995. [7].3C Soft, Lập trình C cho Trí tuệ nhân tạo, NXB Ðại học và Trung học chuyên nghiệp Hà Nội, 1990 5. Nội dung và hình thức dạy - học: Hình thức dạy – học Nội dung Tổng (Ghi cụ thể theo từng chương, mục, tiểu mục) Lý Bài Thảo TH, TN, Tự học, Kiểm (tiết) thuyết tập luận điền dã tự NC tra Chương 1: Tổng quan về khoa học trí tuệ 2 1 6 9 nhân tạo 3.1. Giới thiệu về trí tuệ nhân tạo 3.2. Vai trò của TTNT trong CNTT 3.3. Lịch sử hình thành và hiện trạng 3.4. Các lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng cơ bản của TTNT 3.5. Mô hình phát triển ứng dụng Chương 2: Tìm kiếm trên không gian trạng 6 1 2 5 30 1 45 thái 1.1. Không gian trạng thái 2.5 0.5 2 10 1.1.1. Định nghĩa không gian trạng thái 1.1.2.Biểu diễn không gian trạng thái 1.1.3.Các chiến lược điều khiển 1.2. Chiến lược tìm kiếm trên không gian trạng thái 1.2.1.Cấu trúc chung của bài toán tìm kiếm 1.2.2.Chiến lược tìm kiếm trên đồ thị 1.3. Phương pháp tìm kiếm heuristic 1.5 1 0.5 6 1.3.1.Tổng quan về thuật giải-Thuật toán 1.3.2.Thuật giải heuristic 1.3.3.Các phương pháp tìm kiếm Heuristic 2 1 3 14 1 Chương 3: Biểu diễn tri thức và xử lý tri 5 3 1 5 30 1 45
5. thức 1.1. Khái niệm về tri thức 1.5 1 0.5 6 1.2. Chuyển giao tri thức cho máy tính 1.3. Các phương pháp biểu diễn tri thức 1.3.1. Biểu diễn tri thức sử dụng logic mệnh đề 1.5 1 0.5 3 12 và logic vị từ 1.3.2. Biểu diễn tri thức sử dụng luật sinh 1.3.3. Biểu diễn tri thức sử dụng mạng ngữ nghĩa 2 1 2 12 1 1.3.4. Biểu diễn tri thức bằng Frame 1.3.5. Biểu diễn tri thức bằng Script Chương 4: Máy học 6 1 1 3 24 1 36 4.1.Máy học và vai trò của máy học 4.2. Một số phương pháp máy học 1.5 1 0.5 2 10 4.2.1. Học theo khái niệm 4.2.2.Học theo cây quyết định 4.2.3.Mạng rron nhân tạo 2.5 0.5 1 8 4.2.4.Giải thuật di truyền 4.3. Một số lĩnh vực ứng dụng của học máy 2 6 1 Tổng (tiết) 19 5 5 13 90 3 135 6. Lịch trình tổ chức dạy – học cụ thể: Chi tiết về hình thức tổ chức Nội dung yêu cầu SV Ghi Tuần Nội dung dạy - học phải chuẩn bị trước chú Chương 1: Tổng quan về khoa - Giảng viên giảng, dẫn dắt học trí tuệ nhân tạo đặt vấn đề để nêu bật ý nghĩa 1.1. Giới thiệu về trí tuệ nhân của môn học. tạo - Giảng viên hướng dẫn sinh 1. 1.2. Vai trò của TTNT trong viên cách tìm kiếm và sử 3 CNTT dụng các tài liệu tham khảo 1.3. Lịch sử hình thành và hiện - Tóm tắt nội dung chương, trạng đưa ra các yêu cầu cần chuẩn bị cho bài sau. 1.4. Các lĩnh vực nghiên cứu và
6. Chi tiết về hình thức tổ chức Nội dung yêu cầu SV Ghi Tuần Nội dung dạy - học phải chuẩn bị trước chú ứng dụng cơ bản của TTNT 1.5. Mô hình phát triển ứng dụng Chương 2: Tìm kiếm trên không - Trả lời các thắc mắc và câu gian trạng thái hỏi của sinh viên 2.1. Không gian trạng thái - Giảng viên giảng, dẫn dắt nêu vấn đề. 2.1.1. Định nghĩa không gian Chẩn bị tham khảo - Tổ chức cho sinh viên trao trạng thái và đọc trước nội đổi thảo luận. 2.1.2. Biểu diễn không gian trạng dung chương 2, xem - Giáo viên tổng hợp, bổ thái lại lý thuyết đồ thị 2. sung cho câu trả lời của sinh 3 2.1.3. Các chiến lược điều khiển Chuẩn bị và củng cố viên và hệ thống hóa kiến kỹ năng lập trình 2.2. Chiến lược tìm kiếm trên thức. C/C++/VC++. không gian trạng thái - Hướng dẫn sinh viên làm 2.2.1. Cấu trúc chung của bài toán bài tập áp dụng. tìm kiếm Tóm tắt nội dung bài học, 2.2.2. Chiến lược tìm kiếm trên đưa ra các yêu cầu cần chuẩn đồ thị bị cho bài sau. Bài thực hành 1: Tìm kiếm trên SV Làm theo hướng dẫn chi Chuẩn bị trước theo 3. không gian trạng thái tiết hướng dẫn trong bài 3 Giáo viên giải đáp thắc mắc thực hành 2.3. Phương pháp tìm kiếm Trả lời các thắc mắc và câu heuristic hỏi của sinh viên 2.3.1. Tổng quan về thuật giải- - Giảng viên giảng, dẫn dắt 4. Thuật toán nêu vấn đề. 3 - Tổ chức cho sinh viên trao 2.3.2. Thuật giải heuristic đổi thảo luận. 2.3.3. Các phương pháp tìm kiếm Củng cố lại kiến - Giáo viên tổng hợp, bổ Heuristic thức về thuật toán sung cho câu trả lời của sinh tìm kiếm trên đồ thị, 2.3.3 Các phương pháp tìm kiếm viên và hệ thống hóa kiến kỹ năng lập trình C Heuristic (tiếp) thức. - Hướng dẫn sinh viên làm 5. bài tập áp dụng. 3 Tóm tắt nội dung chương, đưa ra các yêu cầu cần chuẩn bị cho bài sau.
7. Chi tiết về hình thức tổ chức Nội dung yêu cầu SV Ghi Tuần Nội dung dạy - học phải chuẩn bị trước chú Bài thực hành 2: Tìm kiếm trên không gian trạng thái SV Làm theo hướng dẫn chi Chuẩn bị trước theo 6. tiết hướng dẫn trong bài 3 Kiểm tra 1 Giáo viên giải đáp thắc mắc thực hành Chương 3: Biểu diễn tri thức và Trả lời các thắc mắc và câu xử lý tri thức hỏi của sinh viên - Giảng viên giảng, dẫn dắt 7. 3.1. Khái niệm về tri thức 3 nêu vấn đề. 3.2. Chuyển giao tri thức cho - Tổ chức cho sinh viên trao máy tính đổi thảo luận. Củng cố lại kiến 3.3. Các phương pháp biểu diễn - Giáo viên tổng hợp, bổ thức về logic, tri thức sung cho câu trả lời của sinh Tìm hiểu về lập trình 3.3.1. Biểu diễn tri thức sử dụng viên và hệ thống hóa kiến logic với Prolog logic mệnh đề và logic vị từ thức. 8. - Hướng dẫn sinh viên làm 3 bài tập áp dụng. Tóm tắt nội dung bài học, đưa ra các yêu cầu cần chuẩn bị cho bài sau. Bài thực hành 3: Biểu diễn tri thức SV Làm theo hướng dẫn chi Chuẩn bị trước theo 9. tiết hướng dẫn trong bài 3 Giáo viên giải đáp thắc mắc thực hành 3.3.2. Biểu diễn tri thức sử dụng Giải đáp các thắc mắc và câu luật sinh hỏi của sinh viên - Giảng viên giảng, dẫn dắt 3.3.3. Biểu diễn tri thức sử dụng nêu vấn đề. mạng ngữ nghĩa - Tổ chức cho sinh viên trao 3.3.4. Biểu diễn tri thức bằng Tham khảo trước tài đổi thảo luận. Frame liệu - Giáo viên tổng hợp, bổ Củng cố lại kiến 10. 3.3.5. Biểu diễn tri thức bằng sung cho câu trả lời của sinh 3 thức về lập trình Script viên và hệ thống hóa kiến hướng đối tương, thức. biểu diễn đồ thị - Hướng dẫn sinh viên làm bài tập áp dụng. Tóm tắt nội dung bài học, đưa ra các yêu cầu cần chuẩn bị cho bài sau. Bài th ành 4: Bi SV Làm theo hướng dẫn chi ực h ểu diễn tri thức Chuẩn bị trước theo tiết 11. Kiểm tra 2 hướng dẫn trong bài 3 Giáo viên giải đáp thắc mắc thực hành
8. Chi tiết về hình thức tổ chức Nội dung yêu cầu SV Ghi Tuần Nội dung dạy - học phải chuẩn bị trước chú Chương 4: Máy học 4.1.Máy học và vai trò của máy - Trả lời các thắc mắc và câu học hỏi của sinh viên 12. 4.2. Một số phương pháp máy - Giảng viên đưa ra bài - Tham khảo trước 3 học toán và đặt các vấn đề cần và tìm các tài liệu 4.2.1. Học theo khái niệm giải quyết, sinh viên đề xuất liên quan tới các 4.2.2.Học theo cây quyết định các hướng ứng dụng mang tính giải quyết, đưa ra các bước thời sự, chuẩn bị các 4.2.3.Mạng rron nhân tạo 13. cài đặt thuật toán. câu hỏi liên quan 3 4.2.4.Giải thuật di truyền - Giáo viên hệ thống hóa 4.3. Một số lĩnh vực ứng dụng kiến thức, tổng kết và nhận 14. của học máy xét. 3 Kiểm tra 3 Bài thực hành 5: Thuật toán học SV Làm theo hướng dẫn chi tiết, Giáo viên giải đáp thắc Chuẩn bị trước theo 15. máy 3 mắc hướng dẫn Ôn tập 7. Tiêu chí đánh giá nhiệm vụ giảng viên giao cho sinh viên: - Dựa vào kết quả của các bài kiểm tra và các buổi thảo luận 8. Hình thức kiểm tra, đánh giá môn học: - Làm bài tập, thực hành, kiểm tra định kỳ, - Thi hết môn – Thi vấn đáp 9. Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm: - Điểm quá trình: 3/10 trong đó: + Chuyên cần: 40% + Kiểm tra thường xuyên: 30% + Thực hành: 30% - Thi hết môn: 7/10 10. Yêu cầu của giảng viên đối với môn học: - Yêu cầu về điều kiện để tổ chức giảng dạy môn học: Giảng đường, phòng máy. - Yêu cầu đối với sinh viên: Đi học đầy đủ, đúng giờ, học bài trước khi đến lớp. Hải Phòng, ngày 22 tháng 6 năm 2011 Chủ nhiệm Bộ môn Người viết đề cương chi tiết
9. Ths. Ngô Trường Giang Ths. Đỗ Văn Chiểu ///