延安大学计算机学院

计算机科学与技术专业实验教学大纲

【课程名称】人工智能( Artificial Intelligence)

【课程编码】JSZX0300

【课程类别】专业必修

【课时】 72( 理论 )+28( 实验 )

【学分】 3

【课程性质、目标和要求】

本实验课程是人工智能理论课的配套课程.通过实验软件环境提供的大量演示

性、验证性和开发设计性实验，帮助学生更好地熟悉和掌握人工智能的基本原理和

方法；利用网络提供的软件程序包，结合Java 或 C# 等语言的开发环境，实现一些

简单的人工智能问题；进而提高学生编写实验报告、总结实验结果的能力,使学生对

人工智能的相关理论有更深刻的认识。

【实验时间安排】

本课程计3学分，实验占 28 学时。学时分配如下：

序号

实验名称

实验类型

课时

备注

1

产生式系统实验

验证

4

2

梵塔问题实验

验证

4

3

A*算法实验

验证

4

4

化为子句集的九步法实验

验证

2

5

子句消解实验

验证、开发

2

6

模糊假言推理器实验

验证 设计

4

7

BP 网络实验

验证 设计

4

8

贝叶斯网络实验

验证 设计

4

9

综合实验

设计、开发

学期实验项目

合 计

28

【实验内容要点】

1

一、产生式系统实验

1、实验目的要求

熟悉和掌握产生式系统的运行机制，掌握基于规则推理的基本方法。

2、实验主要内容

对已有的产生式系统 (默认的例子 )进行演示，同时可以更改其规则库或 (和)事实库，进行正反向推理，了解其推理过程和机制。

自己建造产生式系统(包括规则库和事实库) ，然后进行推理，即可以自己输入任何的规则和事实，并基于这种规则和事实进行推理。这为学生亲手建造产生

式系统并进行推理提供了一种有效的实验环境。

3、实验条件

产生式系统实验程序。

IE5.0 以上，可以上 Internet 。

二、梵塔问题实验

1、实验目的要求

熟悉和掌握问题规约法的原理、实质和规约过程；理解规约图的表示方法。

2、实验主要内容

演示已有的梵塔问题 (默认程序例程 )，可以更改圆盘数量， 了解问题解决的归约过程。

分析归约机理，熟悉问题规约的详细过程。

自己建造一个梵塔问题归约系统， 然后根据归约原理进行逆向推理， 得到本原问题集合。通过解决这些本原问题，最终求解问题。

2

三、 A*算法实验

1、实验目的要求

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。

2、实验主要内容

分别以 8 数码和 15 数码为例实际求解 A* 算法。

画出 A* 算法求解框图。

分析估价函数对搜索算法的影响。

分析 A* 算法的特点。

四、化为子句集的九步法实验

1、实验目的要求

理解和掌握消解原理，熟悉谓词公式化为子句集的九个步骤，理解消解推理规

则，能把任意谓词公式转换成子句集。

2、实验主要内容

理解消解原理，熟悉谓词公式转换成子句集的步骤。

五、子句消解实验

1、实验目的要求

理解含有变量的子句如何使用消解规则，掌握子句消解的原理和规则，能熟练

进行任意两个子句的消解，了解消解推理的某些常用规则。

2、实验主要内容

运行并观察演示实例。

3

输入新的子句，检查消解结果。

根据消解过程理解消解原理和常用规则。

六、模糊假言推理器实验

1、实验目的要求

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。通过

实例比较模糊推理与不确定性推理的实质区别。

2、实验主要内容

使用推理器多次推理；

自己输入的规则和模糊集，进行运算推理；

通过实例分析模糊推理与不确定性推理的实质区别。

七、 BP 网络实验

1、实验目的要求

理解反向传播网络的结构和原理，掌握反向传播算法对神经元的训练过程，了

解反向传播公式。通过构建BP 网络实例，熟悉前馈网络的原理及结构。

2、实验主要内容

通过 BP 网络各项参数的不同设置，观察 BP 算法的学习效果。

观察比较 BP 网络各项参数变化对于训练结果的影响。

八、贝叶斯网络实验

1、实验目的要求

了解不确定性推理的原理和特点，理解贝叶斯网络的推理原理。

4

2、实验主要内容

建立贝叶斯网络，包括建立推理规则知识库和前提条件的可信度。

实际演示贝叶斯推理过程。

九、综合实验

1、实验目的要求

以项目的方式完成人工智能的设计性实验，训练学生的团队合作能力，分析和

解决问题的能力。

2、实验主要内容

可以选择自己感兴趣的题目。

【成绩考核方式】

实验成绩由平时和期末两部分组成 ,平时占 40%, 期末占 60%.

学生每次做完实验要进行登记；

实验结束后学生应在规定时间内提交实验报告及实验结果分析等；

该课程所有实验结束后，指导教师根据学生的实验及报