人工智能导论论文范文

人工智能导论论文范文第1篇

摘要:在对智能科学与技术专业课程体系进行调研和分析的基础上,对比国内外著名大学的培养方案和课程计划,对智能科学与技术专业课程体系建设提出思考与建议。

关键词:智能科学与技术;课程体系;培养管理

1背景

智能科学与技术是当前科学研究和工程实践的理论与技术发展的前沿领域,智能科学与技术专业是一个多学科交叉的跨应用领域专业Ⅲ。智能科学技术的发展将把整个信息科学技术推向“智能化”的高度,这正是当代科学技术发展的大趋势,对于这方面人才的需求也越来越迫切。智能科学与技术培养掌握坚实智能科学与技术基本理论和系统专门知识,具备作为工程师或领导者及公民的良好人文修养,具有从事科学研究、工程设计、教学工作或***担负本专业技术工作能力,深入了解国内外智能科学与技术领域新技术和发展动向,能结合与本学科有关的实际问题进行创新研究或工程设计的高级专门人才。

高校应稳妥发展与完善智能科学与技术专业的本科生教育,夯实本科教育基础并积极创造条件,大力开展创新教学,努力培养学生的创新意识、创新精神和工程实践能力,使之成为具有系统技术基础理论、专业知识和基本技能,良好科研素质和较强创造能力的智能科学与技术工程师。

2教学计划与教学管理分析

智能科学与技术属于计算机类专业,其必修课程设计原则是使学生具备计算机科学与工程的基础理论知识,尤其是大类专业招生教学的院校,通识课程主要是数学、物理文化基础,强调扎实的自然科学基础。专业教学的特色体现在专业必修和专业选修课程,专业必修课一般分为数学基础和专业课程。计算机类专业数学基础课程一般包括线性代数、微积分、离散数学、微分方程、概率与统计、数值计算等;专业课程一般包括程序设计基础、高等程序设计、数据结构、操作系统、计算机组成与结构、数字电路与逻辑设计等。

2.1学分

本科培养计划的学分中,国内外大学学分总数趋势是逐步减少,追求少而精。国内院校一般在130~190学分之间,如北京大学为150学分,清华大学为1 70学分,东南大学与浙江大学均为160学分,还有16学时为1学分的,也有18学时为1学分的。

中国台湾的大学一般在130学分左右。台湾交通大学最低毕业学分为128学分,其中必修课程须达76学分(共同必修58学分+资工组核心须达分+(资工组副核心课程学分+另2组核心课程学分)),专业选修本系课程须达12学分,其他选修课程须达12学分,通识课程须达28学分(含外语课程必修8学分)。台湾“中央大学”为136学分,台湾“清华大学”为136学分,其中必修和必选学分126,其他与导师商量决定。

美国的大学各校差异较大。美国的学分计算有4学期制、两长一短制及两学期制,其中加州大学伯克利分校为120学分,麻省理工大学为90学分,加州大学洛杉矶分校为186学分,斯坦福大学为180学分。

2.2教学管理

在教学管理上,斯坦福大学给学生提供了非常宽松的自由发展空间。新生入校后不分专业、不分学院。除了医学院和法学院学生需要经过一定的选拔程序外,本科生可以在入学后的前一个学期适当时候随意选择专业,并且选择专业后允许更改,只要毕业时满足专业培养方案即可。

国内的浙江大学是较早实行按大类招生的学校之一,分为大类培养、专业培养和特殊培养3类,前两年不分专业,按学科分类集中培养。

台湾的大学专业也是按大类完成前期的基础课程,再分小专业完成各学程,包括基础课、核心课和进阶课。

教学分组是现在的主流课程架构,也是体现专业方向的主要形式,分组课程是体现专业特色的课程组。国内清华大学采用的是分组教学;台湾的大学基本上采用的是以教学方向分组的方式,台湾的大学教学分为课程与修业、学分学程。

2.3实验与实践教学

计算机类专业各大院校都强调课程实验与实验教学,而目前课程该如何进行教学?这不仅是实验问题,如何以工程教育专业论证为目标,怎样使教学目标达到毕业要求是关键。做中学是主流实验教学方式,尤其是美国的大学,大作业体现的是实验与理论教学的结合,是考查学生是否理解理论知识的重要途径。学生不仅能够学习扎实的数学和计算机专业知识,还进行大量的实践创新训练。麻省理工大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、斯坦福大学都属于实践创新性教学模式。例如,斯坦福大学程序设计范式课程重点比较C、C++、Java的特点和难点,每1~2周有一次大作业,针对不同的任务,要求学生用不同的语言实现,使学生加深理解各类编程语言的应用场合;麻省理工大学的课程计划是必须先修12学分的实验课程,再修3门或4门核心课程,最后选择3门方向学科和1门关于该方向的实验课、2门专业拓展课。

3智能科学与技术课程体系分析

智能科学与技术课程体系在智能基础理论研究的基础上,需要安排基础性、通用性、关键性的智能技术研究,主要包括感知技术和信息融合技术;自然语言处理与理解技术;知识处理(认识)技术,包括知识提炼、知识分类、知识表示技术等;机器学习技术,特别是统计与规则相结合的学习技术;决策技术,即知识演绎技术特别是不确定推理技术等;策略执行技术,即控制与调节技术;智能机器人技术,特别是面向专门领域的智能机器人技术;智能机器人之间的合作技术;基于自然语言理解的智能人机交互与合作技术;智能信息网络技术。

国内最早创办智能科学与技术专业的学校包括北京大学,西安电子科技大学是第2批开始培养智能专业学生的院校。北京大学的本科教学计划中,专业必修课程(2分)包括:①专业数学/理论基础(15学分):算法分析与设计、集合论与***论、概率统计A、代数结构与组合数学、数理逻辑;②硬件与系统基础(分):数字逻辑设计、微机原理和信号与系统;③智能基础(5学分):脑与认知科学与人工智能基础。专业限选课程(15学分)包括信息论基础、计算方法B、数字逻辑设计实验、微机实验、数据结构与算法实习、机器感知和智能处理实验、智能多媒体信息系统实验。选修组合课程(29~32学分):学生按照自己的兴趣,参考智能的2个专业方向推荐专业课组合,自行选择,至少选修20学分的智能专业课程。公共核心+专业方向+新技术及其他:①公共核心课程(分):智能科学技术导论、模式识别基础、生物信息处理、智能信息处理;②专业方向课程(11~15学分):机器感知与智能机器人方向、智能信息处理与机器学习方向、新技术及其他。

西安电子科技大学智能专业主要课程包括电路分析理论、信号与系统、数字信号处理、数字电路及逻辑设计、模拟电子技术基础、微机原理与系统设计、数据结构、软件工程、人工智能概论、算法设计与分析、最优化理论与方法、机器学习、计算智能导论、模式识别、***像理解与计算机视觉、智能传感技术、移动通信与智能技术、智能控制导论、智能数据挖掘、网络信息检索、智能系统平台专业实验等课程及30多门选修课程。

建议各学校可以根据学院教学特色与实际需求,设计专业核心课程。北京大学偏重“信息处理”,湖南大学偏重“智能系统”,但需要强调的一个前提就是智能科学与技术专业属于大计算机类,更需要大EECS专业的基础。编程、电路、数学、数据结构、计算机系统这五大核心基础就是大EECS;其次是专业,计算机以系统结构、操作系统、网络、编译、数据库五大经典专业核心课为主,湖南大学的智能科学与技术专业强调系统,因此信号与系统、操作系统、嵌入式系统、人工智能是最基本的专业核心课,然后再分不同的分支。湖南大学智能科学与技术专业核心课程包括人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别、智能控制导论、智能数据挖掘、机器人学等;研究学位课程包括模式识别、人工智能等,主要体现为智能科学与技术基础(人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别)、核心(智能控制导论、智能数据挖掘)和应用(机器人学)。

4结语

(1)在课程计划实施过程中,教师需要遵循课程的时序***,即描述课程的进阶关系,从本科直到研究生,同时还可以实行一定的修课限制,如台湾交通大学计算机概论与程式设计和面向对象程式设计两科皆不及格者不得修数据结构与算法概论,若数据结构不及格不能修算法设计课程等。

(2)程序设计类课程用上机程序能力考试来设置合格条件,如台湾交通大学基础程式设计及格条件为通过“程式能力鉴定”,湖南大学则以CCF―CSP软件能力测试作为程序设计课程通过的考核标准。

(3)鼓励学生参与项目、竞赛等课外科技活动,如台湾“清华大学”的综合论文训练是由具有同等水平的项目训练成果或SRT(student research training)计划项目以及其他课外科技活动成果经认定后代替的。

(4)精炼的课程教学。核心课程应该精且必须加强课程实验,只有对方法和理论有正确的认识才能掌握这门课程,而动手完成实验才能真正融会贯通。麻省理工大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校的学生具备扎实的数学和计算机专业知识后,都需要进行大量的实践创新训练。

(5)导师制度。哈佛大学学生在大一和大二学习数学和计算机入门的专业课程,在大三时申请导师,实行导师引导制。施行导师制需要落实包括专业介绍、修课指导、学科竞赛等,直至毕业设计,导师需要和学生紧密联系。

智能科学与技术专业对人才的培养需要依据工程专业认证,以成果为导向,落实持续改进,完成学生“创新能力、研究能力、管理能力、国际化能力”基本素养的培养。

人工智能导论论文范文第2篇

摘要: 针对人工智能课程内容抽象、算法复杂的特点和我校本科教学的实际需求,结合教学实践,从教学体系、教学内容、教学方法、考核方式等方面对本科人工智能课程的教学改革创新进行了探讨和总结。

Abstract: In view of the characteristics of artificial intelligence curriculum, including abstract content and complex algorithm, and the actual needs of undergraduate teaching, combined with teaching practice, this paper discusses and sums up the teaching reform and innovation of undergraduate artificial intelligence curriculum from the teaching system, teaching content, teaching methods and assessment methods.

P键词: 人工智能;创新;本科

Key words: artificial intelligence;innovation;undergraduate

中***分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)22-0230-02

0 引言

人工智能是计算机科学的一个分支,是当前科学技术中正在迅速发展、新思想、新观点、新理论、新技术不断涌现的一个学科,其属于一门边缘学科,同时也是多个学科交叉而成的一门学科,包括语言学、哲学、心理学、神经生理学、系统论、信息论、控制论、计算机科学、数学等[1]。当前人工智能已经是很多高校计算机相关专业的必修课程,它是计算机科学与技术学科类各专业重要的基础课程,其教学内容主要包括自然语言理解、计算智能技术、问题求解和搜索算法、知识表示和推理机制、专家系统和机器学习等,国内外很多大学都意识到了其重要性,纷纷对其展开了教学和研究。人工智能课程包含多个学科,具有内容抽象、理论性强、知识点多等特点,且算法复杂,但是多数高校采用的教学方式仍是传统的课堂教学方式,即“教师讲、学生听”的教学模式,这种信息单向传输教学模式以教师为主体,学生只是在被动的接收知识;存在过分重视理论教学,忽视实践活动教学的问题,导致教育内容无法和社会接轨;人工智能教材理论性过强,学生在学习过程中常常感到枯燥乏味,进而对学习该课程失去热情[2],久而久之,不仅人工智能课程的教学质量和效果无法达到预期,甚至学生还会产生厌学心理。针对人工智能课程中现有的各项问题,本文作者结合自身丰富人工智能教学实践经验,参考人工智能课程特点和教学目标,从多个方面探讨和总结了人工智能,包括教学内容、教材选择、教学方法和考核形式等。

1 教学内容优化与更新

人工智能是一门崭新的学科。开设本课程首先是确定教学内容。通常来讲,人工智能学科的内容包括两个部分,具体:一是知识表示和推理;二是人工智能的应用。前者是人工智能的重要基础,后者主要介绍了几种人工智能应用系统,包括自动规划和机器视觉、机器学习、专家系统等。另外,课程内容中还包括了一些人工智能应用的实例,将实践和理论紧密结合起来[3]。

随着时代的发展和科技的进步,人工智能学科也取得了较大发展。基于此,人工智能学科也应该与时俱进,更新人工智能教学大纲,进一步完善其教学内容。修订后的人工智能教学大纲将人工智能分成两个部分,即基础部分和扩展应用部分。前者包括计算智能、搜索原理、知识表示等,后者包括智能机器人、智能控制、多智能体、自然语言理解、自动规划、机器学习、知识工程等。

教学内容的选择和确定应综合考虑多项因素,不仅要重视基础知识,也应注意推陈出新,随着科技的进步做到与时俱进,同时教学内容应符合现实的需求,能够与社会接轨,将理论和实践紧密结合起来,只有这样人工智能课程的教学质量和效果才能事半功倍。

2 教学策略及教学方法的改革创新

由于人工智能课程具有算法复杂、内容抽象、理论性强、 知识点多的特点,传统的教学模式已经无法满足人工智能课程的需求,教师应探索更加有效的教学模式和方法,确保人工智能课程能够取得良好的教学质量和教学效果。具体的改革和创新人工智能课程的手段和方法主要包括以下几个方面:

2.1 激发学生的学习兴趣 无论是经验还是常识都在告诉我们每个人最好的老师就是兴趣,学生只有对某门学科存在兴趣,才会更加主动积极的学习该门课程,从而获得良好的教学效果。比如,作者在课程的一开始先播放了一段著名导演斯蒂文・斯皮尔伯格的《Artificial Intelligence》的相关片段,由这个电影学生知道了世上存在人工智能的机器人,学生们随着电影情节的发展而深深感动,与此同时教师让学生思考和谈论人工智能是什么?研究人工智能的意义在哪里?实践发现,在课堂中加入电影因素,能够大大提升学生们的注意力,让学生更加专注在教学任务中,有效提高了学生探索人工智能的积极性和主动性。此外,在教学中还可以用动画、视频、***片等手段将反映人工智能最新研究和应用的成果展示出来,让学生更直观的感受人工智能的奥妙,从而投入更多热情学习人工智能课程。

2.2 面向问题的案例教学法 案例教学法是一种以案例为基础、以能力培养为核心的一种教学方法[11]。针对学校学生特点,我们采取了以下几种教学形式实施案例教学。①讲解式案例教学:这种案例通过教师的讲解,帮助学生理解抽象的理论知识点。案例的呈现有两种基本形式:一是“案例―理论”,即先给出教学案例,然后再讲解理论知识;二是“理论―案例”,即教师先讲解理论知识,再给出教学案例;通过情境体验与案例剖析激发学生认知的兴趣,引导学生对将要学习的内容产生注意,有利于教师导入新课。②讨论式案例教学:在课程初期将学生分成若干学习小组,每小组3~4人;教师将提前设计好的一题多解的教学案例以及收集的相关资料分配给每个小组,要求学生在课余时间通过自学和组内讨论的方式给出问题的不同解决方案。③辩论式案例教学:在课程后期,采取专题辩论的方式对综合应用案例进行讨论,能有效地启发学生全方位地思考和探索问题的解决方法,加深学生对人工智能的理解。

2.3 个性化学习与因材施教 在开展课程教育过程中应注意对学生进行个性化教学,结合学生特点因材施教。比如,在日常教学中多观察学生情况,鼓励那些应对教学任务后仍存在余力的W生深入探索较深层次的课程及相关知识,同时友善面对学习较差的学生,分析其学习过程中面对的困难,有的放矢地采取应对措施,帮助其不断进步;在教学过程中让学生以读书报告的形式多多思考,鼓励学生发散性思考问题,鼓励优秀学生进行深一步的探讨,并且教师应帮助具有新颖思想或论点的学生将其智慧以科技论文和发表文章的形式转化为成果。

2.4 注重综合能力培养 在研究型教学中任务驱动是一种常用的教学方法,其中心导向是任务,学生在完成任务的同时也在吸收和掌握知识。通常来讲,该教学方法的步骤是:教师提出任务师生共同分析以得出完成任务的方法和步骤适当讲解或自学、协作学习完成任务交流和总结。”[3]该教学模式不仅有利于培养学生的创新能力和创新意识,还能够培养学生解决实际问题的能力,提高其综合实力。不仅如此,由于该教学模式通常是以小组协作的方式进行,教师给出研究范围,学生自愿结组并选择具体的题目,经过分析和讨论后以程序设计或者论文的形式协作完成研究。由此可知,学生是在以团队的力量解决问题,这十分考验学生的团队协作能力,对于学生团队合作精神的培养至关重要,且在完成任务的过程中学生需要查阅大量的资料,久而久之学生收集资料和创新能力势必会得到提升。

2.5 采用启发式教学 人工智能的很多问题都较为抽象,对学生理解力的要求较高,因此,在实际的教学过程中教师应有意识的就课程内容提出相关问题,让学生自己***思考,鼓励学生提出自己的想法和解决方案。然后回归到课程上,对比分析教材上的解决方案和学生自己的解决方案,如此不仅培养了学生***思考的能力,也增加了学生参与教学活动的意识,提高了学生的学习热情。比如,在讲到较为抽象的“遗传算法”时,先提出一个问题,即“遗传算法如何用于优化计算?”,然后从“达尔文的生物进化论”入手,讨论“遗传”、“变异”和“选择”作用,之后举例分析,启发学生思考“遗传”、“变异”和“选择”的实现,最后师生一起导出遗传算法用于优化计算的基本步骤。如此既完成了教授遗传算法的目的,也锻炼了学生逻辑思维的能力,教学效果良好[4]。

3 作业和考核方式的改革创新

过去的课程作业都是单一书面习题作业,发展至今,课程作业形式已经发生了变化,更加丰富多样,包括必须交给教师评阅的书面家庭作业和不必交给教师的课外思考题目、口头布置的思考题或阅读材料以及大型作业等。其中通过网络就可以完成上交作业,并且教师批阅作业后也可以通过网络返回给学生,实现了网络化。课程的考核方式较之以前也发生了较大变化,加强了平时思维能力的考核,更加注重学生实验能力和动手能力的培养,不再是绝对的一次考试定成绩,而是在总评成绩中加入30%的平时成绩,如此不仅减轻了学生的期末负担,也迫使学生更加重视平时的学习思考,有利于课程教学质量的提升。

4 结束语

本文是以提高教学质量为目标,结合教学实践,从教学体系、教学内容、教学方法、考核方式等方面对本科人工智能课程的教学改革进行了探讨,总结了该课程在教学和实践方面的一些教改举措。这些举措符合二十一世纪高校教学的要求,可以支持教师提高教学手段现代化的水平,同时更贴合学生的学习需求。作为该课程的授课教师应始终保持对教学内容的不断更新、教学方法的多样化,才能激发学生的学习兴趣,培养他们的思维创新和技术创新的能力,最终提高本课程的教学质量。从学生的反馈来看,作者所总结的教学实践具有明显的教学效果。但仍有许多方面做得不够,今后将继续在教学过程中不断总结成功的经验,吸取失败的教训。

参考文献:

[1]蔡自兴.人工智能及其应用[M].三版.北京:清华大学出版社,2007.

[2]谢榕,李霞.人工智能课程教学案例库建设及案例教学实践[J].计算机教育,2014(19):92-97.

[3]蔡自兴,肖晓明,蒙祖强.树立精品意识搞好人工智能课程建设[J].中国大学教学,2004(1):28-29.

[4]徐新黎,王万良,杨旭华.“人工智能导论”课程的教学与实践改革探索[J].课程与教学,2009:129-131.

[5]李圣君,尚***亮,雷玉霞,等.人工智能实验研究性教学模式探索[J].高教学刊,2016(3):236-237.

人工智能导论论文范文第3篇

摘要:深度学习是人工智能领域最近的惊人进展,从模型、算法,到大规模的应用都取得了令人瞩目的成果。文章提出在人工智能类课程中引入深度学习的初步内容和实施建议,同时分析其必要性和可行性。

关键词:人工智能;深度学习;教学建议

0 引言

传统的人工智能课程主要包括人工智能导论、模式分析、机器学习、数据挖掘等。这些课程由各个院校根据专业情况不同而选择,课程的内容也有较大差别,但是,基本上都涉及人工神经网络的内容。然而在人工神经网络的教学内容上,一般只讲解经典的多层感知器和反向传播算法,或再加入一些反馈网络的内容,这种教学内容设计的一个不足是忽视了人工智能领域的最新发展——深度学习,它是近几年人工智能领域最具影响力的研究主题,并在大规模语音识别、大规模***像检索等领域取得突破。

北京邮电大学计算机学院开设人工智能科学与技术的本科专业,笔者从事深度学习的研究工作,同时承担了本科生和研究生人工智能类课程的教学工作,因此产生了将深度学习内容引人人工智能类课程的想法。本文先介绍深度学习的背景,说明深度学习在人工智能发展中的地位,之后分析了将深度学习基本内容引入人工智能类课程的必要性和可行性,最后给出了一些实施建议供探讨。

1 深度学习背景

2006年,加拿大多伦多大学的GeoffreyHinton教授与Salakhutdinov博士在美国《科学》杂志发表了题为“Reducing the Dimensionality ofDatawith Neural Networks”的论文,该文提出一种学习多层神经网络的方法,并将这种具有多层结构的学习方法命名为深度学习(Deep Learning),而这成为深度学习研究的一个导火索,从此深度学习的研究与应用蓬勃发展起来。

深度学习在语音识别与生成、计算机视觉等应用领域取得了突出进展。近几年的国际机器学会(International Conference on MachineLearning,ICML)、神经信息处理大会(AnnualConference On Neural Information Processing Systems,NIPS)、计算机视觉大会(InternationalConference on Computer Vision,ICCV)、

声学语音与信号处理大会(International ConferenceOn Acoustics,Speech,and Signal Processing,ICASSP)、计算语言学大会(Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics.ACL)、计算机视觉与模式识别(InternationalConference on Computer Vision and P atternRecognition,CVPR)等都有不少相关的研究论文、会议教程和小组研讨会(Workshop)。美国国防高级研究计划(DARPA)也提出了关于深层学习的研究项目。此外,2013年6月《程序员杂志》的封面故事,采访了周志华、李航、朱***3位国内的机器学习专家对于深度学习的看法,他们一致肯定了深度学习在机器学习领域的贡献。

工业界对深度学习也寄予了很高期望。2012年6月,《纽约时报》报道了斯坦福大学计算机科学家AndrewNg和谷歌公司的系统专家JeffDean共同研究深度神经网络的机器学习模型在语音识别和***像识别等领域获得的巨大成功。2012年11月,微软公司在天津公开演示了一个全自动的同声传译系统,其关键技术也是深度学习。2013年1月,百度公司首席执行官李彦宏先生宣布建立深度学习研究院(Institute of Deep Learning)。2013年3月,谷歌公司收购了由深度学习创始人Geoffrey Hinton创立的公司。

从学术界与工业界的研究态势看,深度学习已经成为机器学习与模式识别,乃至人工智能领域的研究热点。正是在这样一个背景下,人工神经网络重新回到人们的视野。此前人工神经网络的发展大致可以分为两个时期,1943年,McCulloch和Pitts提出了最早的人工神经元,这种神经元具有学习能力,这是人工神经网络的发端,也可以被认为是人工智能的发端(当时还没有人工智能这个术语)。1949年,Hebb提出了Hebbian学习算法。1957年,Rosenblatt提出了感知器的神经网络模型。1969年,Minsky和Papert分析了这种感知器神经网络模型的局限性。然而,很多研究者认为,感知器的这种局限性对于所有的神经网络模型都适用,这使人工神经网络的研究很快暗淡下来。1980年代中期,诺贝尔奖得主John Hopfield提出了Hopfield神经网络模型,这种Recurrent神经网络具有的动态性有可能用于解决复杂的问题。同时,多层前向神经网络的后传算法也被重新发现,这两个工作使人工神经网络得到重生。这时,人工神经网络已经成为人工智能的一个重要组成部分。但是,在随后的研究中,人们发现,当学习多层神经网络包含更多的隐藏层时,后传算法并不能学到有效的网络权值,这使得神经网络的研究再次陷入低潮。此次以深层神经网络为代表的深度学习重新回到研究的舞台,其中一个重要因素是Hinton提出的逐层预训练神经网络方法治愈了多层神经网络的一个致命伤。

2 必要性与可行性

深度学习的发展使得从事教学一线的教师也无法忽视这个颇具影响力的研究主题。为此,我们提出将深度学习这个主题引入到人工智能类课程中,将它作为课题教学的一部分。

2.1 必要性

将深度学习这个主题引入到人工智能类课程中的必要性主要包括如下4点。

1)深度学习是人工智能的前沿。

2006年以来,深度学习的研究席卷了整个人工智能,从机器学习、机器视觉、语音识别到语言处理,都不断涌现出新的研究工作和突破性进展。深度学习不仅在机器学习领域成为研究热点,同时在多个应用领域也成为有力工具,而且,在工业界的系统应用中,深度学习成为其中的关键解决技术。

2)深度学习是人工智能的突破。

深度学习的发端是神经网络。关于神经网络的论述,在人工智能类常见教科书中还停留在多层神经网络,即神经网络的第二阶段,它们大部分描述多层结构无法训练的现象。但是,从深度学习的角度看,深层神经网络不仅可学习,而且有必要,这与第二代神经网络的观点是完全不同的。深度学习突破了原有人工神经网络的认识,超越了人工智能神经网络教科书中的原有内容,因此,有必要将多层神经网络结构的可学习性告知学生,从新的视角纠正原有的观点。

3)深度学习是人工智能的延伸。

深度学习不仅提供了一种可以在深层神经结构下训练网络的方法,也包含了不少新的内容,是人工智能的新发展,为人工智能补充了新的内容。到目前为止,深度学习至少包括:从生物神经网络与人类认知的角度认识深层神经网络的必要性;如何构建和学习深层学习网络;如何将深层结构用于解决视觉、语音、语言的应用问题;如何看待深度学习与原有的机器学习方法,如流形学习、概率***模型、能量模型的直接关系;深度学习与其他学科的关系等。

4)深度学习是学生的潜在兴趣点。

大学生对知识有着强烈的好奇心,加之当前信息技术的发达,部分对智能感兴趣的学生可以从其他途径了解到这个学科发展的前沿。因此,顺势而为,将深度学习这个主题做具体讲解,满足学生的好奇心,培养他们对学科前沿与发展的认识,是十分必要的。对高年级的学生而言,了解深度学习的基本知识,是他们全面认识人工智能与发展前沿的一个途径,而对于研究生,较多地了解和掌握深度学习的基本知识有助于他们研究工作的开展。

基于以上几点,笔者认为,将深度学习这个主题引入到人工智能类课程中非常有必要。深度学习作为人工智能的前沿,既是对人工智能原有理论和技术的一个突破和补充。

2.2 可行性

将深度学习引入到人工智能类课程中的可行性主要包括如下3点。

1)深度学习与现有人工智能联系密切。

深度学习并不像突兀的山峰拔地而起。而是深深植根于原有的人工智能理论与技术。深度学习是以神经网络为出发点,这正是深度学习教与学的切入点。比如,可以通过对多层感知器隐藏层的增加和后传算法的失效来讲解深度学习是如何解决这个问题的。再者,深度学习的一个核心构建“受限波尔兹曼机(Restricted Boltzmann Machine)”,可以被认为是一种能量模型,而这种模型与Hopfield网络都可以从物理学的能量模型角度分析,RBM可以认为是Hopfield网络的随机扩展。总之,深度学习与现有人工智能的联系,使学习深度学习变得容易。

2)深度学习的基本内容并不深。

深度学习有个很好的名字,这个名字恰当地描述了特定的学习结构。比如,深度学习的核心部件受限于波尔兹曼机RBM,其结构非常简单。从神经网络的角度,受限波尔兹曼机是一种随机的双向连接神经网络,信号可以从可见层传递到隐藏层,也可以从隐藏层传递到可见层。网络中每个节点是具有特定结构的神经元,其中的神经元具有典型的包含自身偏置的Logistic函数的随机单元,能够依Logistic函数计算得到的概率输出0状态或1状态。概括地说,深度学习的基本内容在高年级阶段较易掌握。

3)深度学习的资料容易获得。

当前的信息资讯非常发达,有相当多的资料可以通过互联网等多种途径获得,这使学习深度学习成为可能。近期,中国计算机学会主办了多个技术讲座均涉及深度学习的部分;深度学习的创始人Hinton教授的主页也有很多资料;Coursera网站有免费的Hinton教授的神经网络课程;斯坦福大学的Ng教授提供了很多的***教程;蒙特利尔大学Bengio教授发表的题为“Learning Deep Architectures for AI”的论文也是这领域的优质资料。

3 实施建议

在具体的教学过程中,笔者建议适当安排深度学习的最基本内容,内容不宜过多,也不宜占用过多的学时,可以根据教学对象的不同进行调整。比如,本科生的高年级专业课可以安排1学时的教学量,介绍层次训练的基本算法;也可以在高年级前沿讲座中安排2学时,内容覆盖面尽可能广泛。在研究生的教学中,可以根据教学的课程主题安排内容与学时。比如,神经网络主题的课程可以安排4-6学时的教学内容,包括波尔兹曼机及学习算法、深层信念网络与学习算法、深层波尔兹曼机与学习算法卷、积神经网络、自动编码器等。结合应用,课程还可以包含MNIST数字识别的应用、人脸识别的应用、***像检索的应用、语音识别中的应用等。另外,深度学习是一个实践性很强的研究,随机性:大规模(意味着数据不宜可视化,程序运行时间长)等多种因素混合,使深度学习在学习中不容易理解。为此,可以在条件允许的前提下,增加小规模的实验,辅助理解。最后,课件可以通过对优质资料做修改得到。

4 结语

深度学习在人工智能领域取得的进展举世瞩目。笔者在教学与科研共同实践的基础上,建议将深度学习引入人工智能类课程。虽然深度学习还处于高速发展阶段,很不成熟,有不少内容存在争议,但是笔者希望通过此文引起其他研究者的共鸣,共同推进深度学习的教学工作。

人工智能导论论文范文第4篇

在人工智能这个江湖,有着太多的天才和大师,有的“为笑傲江湖而昙花一现”,有的“沉沦数十载,一鸣惊人”,有的却“人在江湖,身不由己”。无论最终他们选择了一个什么样的剧本,最终都在人类探索自己智慧的道路上做出了贡献。

在工业界,围绕人工智能进行的技术和资本大战来得比2016年”AlphaGo与李世石的围棋对决有过之而无不及。谷歌早在2014年就打开了这场大战的序幕,以4亿英镑(约合6亿美元)的高价收购了英国人工智能公司DeepMind,这次的围棋大战的主角AlphaGo就是出自这家公司。 在这之后,与人工智能技术相关的并购高达数十次,总额达到几百亿美元。并购的主角都是些业界的大佬:谷歌、苹果、Facebook、Twitter、Intel、Saleforce、IBM逐步走上世界舞台的中国巨头们也当仁不让,华为、百度、腾讯、阿里等公司也纷纷砸巨资研究和开发自己的人工智能平台及产品。

细心的读者也许会发现,早在群雄进行人工智能的资本大规模混战之前的2013年初,谷歌孤零零地收购了一个叫DNNresearch的公司。细查一下它的底细,发现虽然这是一家只有3个人的公司,但是公司创始人却是一个叫杰佛里・辛顿(Geoffrey Hinton)的人。所有人工智能的江湖中人看到这个名字后都会为之一震,接下来会很信服地说:“谷歌真会买。这个生意做得值了。”辛顿是谁?他有什么故事?人工智能的技术江湖还有哪些大佬?我们就在这里说一说这个江湖吧。

江湖风起,祖师下山

说起这个江湖,最初应该提起的不是计算科学领域的学者,而是一位人们耳熟能详的哲学家和文学家:伯特兰・罗素(Bertrand Russell)。这位奇人活了近100岁,创建了逻辑分析哲学,同时在哲学的多个领域作出了卓越的贡献。1950年,他还获得了诺贝尔文学奖。那他跟人工智能有什么关系呢?很少有人知道,他还是一位数学家。他提出了罗素悖论,把逻辑分析和数学建立联系。1910年他发表了《数学原理》,对于20世纪的数学基础产生了巨大的影响。为什么要提罗素呢?因为下面提到的几位人工智能领域的祖师爷级的人物,都和这位“达摩老祖”有紧密的关系。

首先出场的是神一样的祖师:阿兰・***灵(Alan Turing),现代人工智能的思想来自于这位著名的科学家。这位大师一出场就是天才级选手,在剑桥学习的时候,他读到了罗素的《数理哲学导论》,开始了自己在逻辑学和数学结合领域的研究。1935年,年仅23岁的***灵就当选了剑桥大学国王学院院士。

在剑桥期间,***灵成为罗素最器重的研究员之一。除了***灵机以外,***灵的另一项伟大的贡献就是提出了著名的***灵测试。在他1950年的论文《计算机器和智能》(Computing Machinery and Intelligence)中,他首先提出问题:“机器能思考么?”同时,他提出判定机器是否具有智能的试验方法。在这项测试中,如果具备人工智能的设备能在5分钟内回答由人类测试者提出的一系列问题,且其超过30%的回答让测试者误认为是人类所答,则可以认为这个设备可以通过测试,也就是具备人工智能。

***灵测试在那之后的60多年里一直作为人工智能领域中标杆性的判定标准,也一直在这个领域是一座不可逾越的大山。直到2014年,才有智能设备首次通过***灵测试。为了纪念这位伟大的科学家,专门设立了***灵奖以表彰在计算科学领域的杰出贡献者。这被认为是计算机界的诺贝尔奖。

第二位出场的天才级祖师:诺伯特・维纳(Norbert Wiener)。维纳的老爸也是哈佛教授,很小的时候就带维纳拜访了罗素。在剑桥大学学习的时候,他就是罗素老祖的学生,18岁取得博士学位。了解维纳的人都知道,他是现代控制理论的奠基人。与此同时,他还为人工智能理论作出了卓越的贡献。维纳认为计算机是一个进行信息处理和信息转换的系统,只要这个系统能得到数据,就应该能做几乎任何事情。他从控制论出发,特别强调反馈的作用,认为所有的智能活动都是反馈机制的结果,而反馈机制是可以用机器模拟的。维纳的理论抓住了人工智能核心――反馈,因此可以被视为人工智能行为主义学派的奠基人,其对人工神经网络的研究也影响深远。此外,维纳靠控制论名声大噪的时候,得到了大笔的经费,邀请了一大批优秀的科学家在他的实验室工作,这里面就包括下面这位祖师。

第三位出场的大师颇有些令狐冲式的经历。沃尔特・皮茨(Walter Pitts)出身穷苦人家,连学都上不起。然而,天才级选手才不会受家贫的影响。他初中时读了罗素的《数学原理》,然后就给罗素写信。要知道,那时候罗素已经是著名的大哲学家了。看到他的见解,罗素还曾邀请12岁的皮茨同学去剑桥,可惜被皮茨的文盲父母粗暴地拒绝了。之后,上不起学的皮茨听说罗素在芝加哥大学任教,就只身跑到那里,被安排了一个打扫卫生的工作。

他这里碰到了神经医学教授沃伦・麦克洛奇(Warren McCulloch)。两位一拍即合,共同展开了计算神经网络的研究,并在1943年发表了神经网络的奠基之作(A Logical Calculus of Ideas Immanent in Nervous Activity),开人工智能的一个流派之先河。这一年,皮茨只有20岁,主要职业仍然是扫厕所。也是在这一年,他去了波士顿,结识了上面提到的控制论之父维纳。据说他在第一见维纳的时候,在这位学霸级教授面前推了一黑板公式,就被破格录取这位只有初中毕业证的大学旁听生兼清洁工为MIT的博士。这位祖师不仅仅是神经网络的奠基人,还精通多国语言,在植物学、化学、鸟类学、解剖学和物理等多个领域都有着大师级的贡献。

人工智能早期的故事说到这里,这个江湖还算清净。几位祖师爷分别在哲学、数学、逻辑学、认知心理学等多个方面为人工智能打开了大门。更为重要的是,这些祖师爷都曾是教书先生和研究学者,为这个领域培养出一大批高手,这些人在今后的江湖混战中各显神通。

华山论剑,1956

1956年,人工智能领域的一次史诗级的“华山论剑”在达特茅斯学院举行。在这次会议上,一个里程碑性的进展就是在学术界创立了人工智能方向,AI(Artificial Intelligence)就此诞生了!

关于这次会议的参加人数,一直都是个谜。有人说是只有11个人,有人说有20人之多。不管有多少人参加,这个阵容可以说是现代计算科学领域阵容最豪华的一次会议了。可以大致把他们分为三个类别:

神经网络学派:约翰・麦卡锡,马文・明斯基,沃伦・麦克洛奇。

符号学派:赫伯特・西蒙(也称司马贺),艾伦・纽厄尔。

其余道骨仙风酱油派:香农、所罗门诺夫、塞弗里奇、撒缪尔等人。

人工智能从一诞生起就分为两派。神经网络学派也被称为联结主义学派,其主要思想来自于对于人脑微结构的模拟,是一种自顶向下方法,颇似金庸笔下华山派的“剑宗”。而符号主义的主要思想是应用逻辑推演法则,主张从各个基本的“符号”出发,沿着严密的代数推理过程,让机器能得出与人的理解相同的结论。这是一种自下向上的方法,重视积累和逻辑,有点像金庸笔下华山派的“气宗”。

在一开始的人工智能界,大家公认的“名门正派”应该是“剑宗”这一派。连“人工智能”这个词汇都是这一派的创始人约翰・麦卡锡(John McCarthy)最早提出的。这位高手虽然算不上天才级选手,但是由于资格老且活的长,确实也做出了非凡的贡献。首先,他发明了人工智能界第一个广泛流行的高级语言LISP,在很长一段时间里垄断着人工智能领域的应用;他也是分时技术的发明人,使得计算机第一次能同时允许数十甚至上百用户使用。同时,他与明斯基一起创建了MIT的人工智能实验室,他自己后来又跑到斯坦福大学协助建立那里的人工智能实验室。为了表彰他在AI领域的杰出贡献,麦卡锡于1971年获得***灵奖。

另一位“剑宗”的掌门人马文・明斯基(Marvin Minsky)也是高手中的高手。早在1951年,他就设计开发了世界上第一台能够自我学习的人工神经网络学习机(SNARC),一举奠定了其在神经网络领域的创始人的地位。他创建了MIT的人工智能实验室,并为之付出了毕生的心血。除了人工智能方面的贡献外,他还发明了共聚焦显微镜(如今在生物医学领域发挥着重要的作用)以及头戴式显示器(后来逐步发展为现在的头戴VR装置)。1969年,明斯基获得***灵奖。这位高手还有个过人之处,就是一直活到了2016年。到后来,大家办点儿有影响力的人工智能的活动,都会请这位“剑宗”掌门。所以,他的名气是这个领域里最大的。

“气宗”的掌门赫伯特・西蒙(Herbert Simon)也是一位天才级高手,他一共有九个顶级大学的博士学位,一生在计算科学、认知心理学、公共行***、经济学、管理学和科学哲学等多个领域都有着卓越的贡献。他获得了1975年的***灵奖、1978年的诺贝尔经济学奖、1986年的美国国家科学奖章和1993年美国心理学会的终身成就奖。这样一位大家还是个出色的***治家,在上世纪七十年代为中美建交做出了很大的贡献。因此,他还有一个中文名字叫司马贺。1994年,他当选为中国科学院最早的外籍院士。

司马贺的搭档艾伦・纽厄尔(Allen Newell)也是这个领域响当当的人物,他们共同创建了卡耐基梅隆大学的人工智能实验室。他发明了IPL语言,是麦卡锡的LISP语言的基础之一。纽厄尔在1975年与司马贺一同获得了***灵奖。

除了两派的掌门人外,其他来打酱油的人也都是大师级人物。信息论的创始人香农当时已经是贝尔实验室的老大之一。如今,那条难以逾越的“香农极限”仍然是折磨现代通信界的一道梦魇。塞弗里奇则是模式识别的开创者。还有“归纳推理机”的发明者所罗门诺夫。其他人的背景就不一一赘述了。

“剑宗”的掌门把这些“绝顶高手”凑在一起,本来是要大家在一起闭门练功两个月,设计出第一个人工智能机器,从而开创一个学科。然而,“气宗”的老大们并不买帐,呆了一个星期就闪人了。这也为后来两派之间的“混战”埋下了伏笔。不过在会上,还是明确提出了人工智能的目标:学习或者智能的任何其他特性的每一个方面都应能被精确地加以描述,使得机器可以对其进行模拟。在这之后迎来了人工智能领域的第一个春天,达特茅斯会议上的与会者成为这一时期人工智能研究的主要贡献者。在这一时期,很多该领域的奠基之作被完成,也开辟了很多经典的研究方向。

“剑”“气”恩怨几多年

其实,“剑宗”和“气宗”的较量,从人工智能诞生的时候就已经开始了。事实上,“剑宗”的老大们在组织达特茅斯会议的时候,本来是想请一群大佬来,一起做两个月的“封闭开发”,最终见证自己的划时代贡献的。然而会议一开始,司马贺和纽厄尔这两个同门不同宗的外人却做了个让人刮目相看的报告,并公布了一款程序“逻辑理论家”(Logic Theorist)。这个程序可不简单,在那个“史前时代”,可以证明祖师爷罗素的《数学原理》中命题逻辑部分的一个很大子集,当场引起了大家的关注。

“气宗”的两位老大也够有个性,在那里只呆了一周,扫了个场子,赚足了眼球,也砸了“剑宗”的台子,扬长而去。据说此后的很多年里,MIT的人工智能教授和卡耐基梅隆的人工智能教授一直没法坐在一张桌子上,他们之间的交流只能通过研究生在私下进行。直到后来,各个大学的学生开始到对方大学当教授,这种门户偏见才慢慢消除。由此可见,科学家也不是圣人,也会为结下的梁子耿耿于怀很久很久。

其实当时“气宗”瞧不起“剑宗”也不无道理。毕竟,司马贺和纽厄尔有拿得出手的“逻辑理论家”。卡耐基梅隆大学一直有脚踏实地的传统,在这个时候显示出很大的威力。多年之后,“剑宗”创始人明斯基也不得不承认,“逻辑理论家”是第一个也是当时唯一一个可以工作的AI程序。而当时的“剑宗”还只是空谈,本来寄希望达特茅斯会议能够开天辟地,跑马圈地,创立自己当家的AI学科,还是被“气宗”两位老大搅了局。纽厄尔打心底里看不上明斯基,认为他除了“拉大旗作虎皮和稀泥”以外,没什么真本事,而且人也太刁滑了。在纽厄尔晚年,只说是香农邀请他参加这些会议的,对明斯基和麦卡锡只字不提,可见门户偏见有多深。

“剑宗”的劣势很快就有了改观,这要归功于一位来自康奈尔大学的心理学家:弗兰克・罗森布利特(Frank Rosenblatt)。这位神人是个实验心理学家,在尝试用IBM的计算机来模拟他在认知心理学上的发现的过程中,发明了一个名为“感知机”(Perceptron)的神经网络模型。这一下引起了不小的轰动,感知机证明了单层神经网络在处理线性可分的模式识别问题时,其实是可以收敛的。以此为基础,罗森布利特做了若干感知机有学习能力的实验。

感知机本来是可以让“剑宗”翻身的发明,然而“剑宗”的掌门人明斯基却并不买帐。因为,这位外来户的风头太盛了,甚至盖过了明斯基这位AI的创始人。当时,罗森布利特拿到了***和海***的大把经费,不可避免地动了MIT的蛋糕。媒体也对这位AI新贵大加赞赏,各大报纸头版头条都是他的新闻。罗森布利特本人也确实没把其他“剑宗”的人放在眼里,或者说他根本就不觉得自己要加入组织的。这可让明斯基这一派人马恼怒不已,他们开始了自己的反击。明斯基毕竟还是AI领域的学霸,想要踩死这个不知天高地厚的“异类”似乎易如反掌。他们动用自己的一切力量去否定感知机,明斯基甚至在自己的书中明确地说:罗森布利特的论文大多没有科学价值。很难相信这是一位科学界泰斗可以说出的话。罗森布利特毕竟不是这个圈子的人,在“剑宗”学霸明斯基的面前,还是显得势单力薄了很多,最终离奇地意外死亡。

可笑的是,明斯基本人也曾是神经网络的最大的拥护者,他的博士论文的主题就是神经网络,他最早的发明SNARC也是一台神经网络学习机。那时候,他却为了斗倒罗森布利特,连神经网络也一并打入深渊。后来,明斯基肯定也意识到自己的做法前后矛盾,想方设法摆脱与神经网络的干系。后来,他曾经接受采访说:他的博士论文从来没发表过,大概只印了三本,他自己也记不清内容了。看样子他是想极力开脱自己和神经网络学科的关系。

“剑宗”有了这样的掌门,在竞争中处于弱势肯定是不可避免了,而且这一弱就是几十年。后来很多学者称这一段时间为“二十年”。直到近十年神经网络“重出江湖”,才给罗森布利特,学者们也认为明斯基这样打压科学家的做法是不可原谅的。为了纪念罗森布利特,IEEE(美国电气电子工程师协会)在2004年设立了罗森布利特奖,以表彰神经网络领域的杰出科学家。2014年,这个奖项得主就是后来一统江湖的“剑宗”大师:杰佛里・辛顿。

“剑宗”暂时一统江湖

时间来到了20世纪70年代,人工智能领域碰到了第一个低潮期。由于长时间没有可实用的研究成果出来(或者说第一批先驱有些低估了这个领域的难度),主要资助方们渐渐失去了信心,甚至有些人认为人工智能就是个永远没法用的“玩具”。明斯基们给人工智能开了一个很高的调子,然而在很长一段时间里在搞派系斗争,却拿不出可以实用的成果。在这之后的几十年里,人工智能几经沉浮,有过短暂的繁荣,又经历过两次低潮期,最终迎来了真正的爆发期。

事实上,在神经网络的“”时代,还是有不少人为这个领域做出了有益的贡献。很可惜,科学家也是人,他们也需要经费来养家,养学生,养实验室。因此,当无数人给神经网络流派判“死刑”的时候,很多人都半途放弃了。有意思的是,神经网络其实是信息科学和神经科学相结合的学科。在众多科学家在斗争中从信息科学被“赶出来”之后,一些坚持这方面研究的人就把发力点放在了神经科学方面。他们当中的佼佼者就是哈佛大学的神经生物学家胡贝尔和威瑟尔。他们的研究虽然是围绕视网膜和视皮层展开的,使用的却是信息处理的方法。他们因此获得了1981年的诺贝尔医学奖。

当所有人对于人工智能失去信心的时候,还有这样一位“剑宗”大师,他一直在这个领域坚持了三十多年。让我们记住这个人的名字:杰佛里・辛顿(Geoffrey Hinton)。

这是一个在人工智能领域中“风清扬”式的人物。在几乎所有人都认为神经网络这个流派已经走到尽头的时候,他却一直在坚持!完全超乎偏执地坚持!经费的短缺,使之不得不辗转于多个大学,寻找落脚的地方。那时候他已经50多岁了,搞了三十多年被认为没有任何前途的研究,四处求爷爷告奶奶,希望能要来点儿研究经费。

关于辛顿和他的战友们,业界还流传着这样的故事。在2003年,以辛顿为首的十五名来自世界各地的神经网络研究者们齐聚温哥华,他们的主要目的是向加拿大先进研究院(Canadan Institue oF Advanced Research,简称 CIFAR)的基金申请经费。当时该基金的管理负责人Melvin Silverman问他们说:为什么CIFAR要支持他们的研究项目。

他们回答道:“因为我们有一些古怪。如果CIFAR可以跳出自己的舒适区(comfort zone),试***寻求一个高风险,极具探索性的领域及团队,就应当资助我们!”

最终,CIFAR同意从2004年起资助这个团队十年,经费总额为一千万加元。这些预算对于某些学霸来说真的不算什么。但是,对于已经山穷水尽的辛顿及其神经网络研究团队来说却是弥足珍贵的。CIFAR成为当时世界上唯一支持神经网络研究的机构。毫不夸张地说,如果没有CIFAR的资金支持,整个人工智能领域还可能在黑暗中继续挣扎。

拿到资金后,辛顿把神经网络这个流派改了一个名字,这就是后来威名远扬的深度学习(Deep Learning)。前面说的AlphaGo就是在这个基础上进行训练,积极“学习”围棋知识,最终战胜了李世石。

九十年代末,神经网络研究遇到的困境之一就是计算的瓶颈。那时候,人们提起神经网络的第一反应就是慢。深度学习也有同样的瓶颈, 需要的计算资源太多。当大量的数据在复杂的网络中进行训练的时候,真是让人“等得花儿已谢了”。当时有人调侃“剑宗”的研究试验流程是:一年做一次,一次做一年。

2009年六月,斯坦福大学的华裔科学家吴恩达(Andrew Ng,现百度首席科学家)博士与别人合作:“用 GPU 大规模无监督深度学习”。论文模型里的参数总数(即各层不同神经元之间链接的总数)已经达到一亿,与之相比,辛顿在2006年的论文里用到的参数数目只有一百七十万。论文结果显示,使用GPU运行速度和用传统双核CPU相比, 最快时要快近七十倍。在一个四层,一亿个参数的深信度网络上,使用GPU把程序运行时间从几周降到一天。后来,吴博士在谷歌的X实验室中,建造了当时最大的深度神经网络,支持17亿个神经元。他随后在斯坦福大学又造了一个超大号的神经网络,有112亿个神经元之多。

至此,全世界掀起了深度学习的研究和产业化狂潮。在各个领域里,最新的人工智能纪录不断被刷新。谷歌将语言识别的准确度从2012年的84%提升到现如今的98%以上。经过谷歌、微软、香港中文大学等多家研究机构的努力,***像识别领域中的标杆工程――人脸识别的精度已经超过了99%。要知道,人类对于自然***像序列的识别准确度也只有98%。再后来,就有了AlphaGo的故事,神经网络的黄金时代正式到来,“剑宗”暂时一统江湖。

人工智能导论论文范文第5篇

摘要:介绍中南大学部级“智能科学基础系列课程教学团队”的改革与建设,涉及课程建设、教材建设、教学手段、队伍建设以及交流合作等方面的一些进展。团队形成了“以趣导课、以疑启思、以法解惑、以律求知”的教学模式和方法;把部级精品课程和全国双语教学示范课程放在优先建设的位置;采取引进优秀人才和在职培养相结合的做法,提高青年教师的教学素质;不断增进与国内高校和教学团队的交流,在教学团队建设方面发挥应有的作用。

关键词:智能科学基础;系列课程;部级教学团队;改革;建设

在国家***质量工程的支持下,中南大学信息科学与工程学院对部级精品课程人工智能[1-2]和智能控制[3]、全国双语教学示范课程人工智能和部级智能科学基础系列课程教学团队[4]等进行持之以恒的改革与建设,取得一些成果。

“智能科学基础系列课程教学团队”的教学队伍是一支由部级教学名师领衔[5],知识结构、梯队结构和年龄结构比较合理,具有明显的学科优势、课程优势、人才优势和教学科研优势的颇具特色与影响力的教学团队。该团队以中南大学智能科学研究中心为核心,主要承担人工智能基础、智能控制导论、机器人学、专家系统等本科基础和专业基础课程,硕士学位课程人工智能、智能控制和机器人控制技术以及留学生硕士学位课程Artificial Intelligence和博士生学位课程智能系统原理与应用的教学。

教学团队在建设过程中,注重教学改革,加大课程建设和教材建设力度,不断改进教学方法,在课程改革、教材建设、教学手段、队伍建设以及交流合作等方面取得一些进展。本文拟就教学团队的改革与建设的相关理念与实践问题加以总结,谈谈我们的见解。

1创新教学方法

教学是教师的本职和核心工作。本教学团队一直致力于教学方法与教学模式的改革与创新,虚心学习国内外先进教学经验和方法,积极探索教学新路,形成了“以趣导课、以疑启思、以法解惑、以律求知”的教学模式和教学方法[6-7]。充分激励学生的学习积极性和主动性,发挥***思考和创新思维,多方位培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。我们在教学过程中应用了课堂演示、课堂互动、课堂辩论、课后网络教学、网络实验等一系列现代化全方位的教学新模式。此外,为提高学生的动手能力和理论水平,让学生直接参与部分教师课题,理论联系实际,为毕业后的工作学习打下良好基础。具体措施如下:

1) 举行课堂讨论会,营造自由探索氛围。

为调动学生的积极性,我们在授课过程中多次开展课堂讨论会和辩论会等活动,让学生自己查阅资料,分析整理,提出自己的观点,使学生全方位地接触所学课程,培养学生的研究能力,真正实现师生互动,并鼓励学生用英语讨论。学生对有些问题展开了激烈的争论,激发了学习潜能,明确了学习目标。课程中还经常请来在科研工作中担任主要任务的教授和博士生来给学生介绍最前沿的科学动态,激发学生们对所学知识和科学研究的兴趣。在研究生教学方面,我们更进一步通过举办课程课堂学术研讨会,让学生在一年级就开始接触学科前沿,自己查阅资料和动手写科技论文,并在研讨会上宣读讨论,培养***工作能力和从事学科前沿研究的能力,为将来的高层次研究打下基础。

2) 倡导启发式教学,培养学生学习能力。

注意采用面向问题的启发式方法进行教学,启发学生求解问题能力,强化学生的参与意识,提高他们的学习积极性。教学中还注意采用了多种交互式策略,如课堂教师提问、鼓励或指定学生用英语提问、学生就某个知识点进行主题发言后老师点评等。此外,师生通过互联网进行交互,方式包括Email、BBS和QQ谈和交换文件等。

根据学生的兴趣和创新潜力,对有专业特长的本科生,在自愿情况下,挑选2~3名参与部级项目研究工作,进行中长期培养试点,实现本科培养过程与硕士、博士研究生培养过程的衔接。

3) 增强课程实验教学环节,筹建智能专业实验室。

智能科学基础课程的概念性较强,初学者感到比较抽象,而实验教学又是薄弱环节。因此,结合学生实际情况,我们对实践教学环节十分重视,设计了一些新的实验项目,探索新颖的实验方法。新开实验项目包括人工智能实验、智能控制实验、专家系统实验、机器人学实验、人工智能课程设计等。对相关课程的原有实验,我们也进行了一些改革,增设了个性化的实验,使得学生的实验数据和实验结果分析既有格式要求,又给学生报告自己研究的过程和结果留有空间。这些做法能够鼓励学生进行***性研究,满足他们学习的需求。通过实验教学,学生能够理论联系实际,验证所学理论知识和概念,加深理解,充分调动了学生的学习积极性,培养了他们的创造能力。

除课堂实验外,我们还充分发挥虚拟实验的优点,设计了网络虚拟实验,让学生在课外上网练习。通过虚拟实验,学生可以了解算法的具体运行过程,调整参数和过程,并进行验证以加深对知识的理解,提高学习兴趣,从而达到教学目的。

结合科研,购进和自制部分新设备、新系统,计划建设智能专业实验室,为教学提供更多的优良实验设备。例如,已研制“中南移动一号”和“中南移动二号”自主移动机器人共7台,已购进RCB-1型教学机器人20套等。

教学团队教师还指导学生参加全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛活动、大学生创新性实验计划及创新教育计划项目等,取得优秀成果。

2推进课程改革

教学改革是课程建设和学科发展的生命线。我们把部级精品课程和全国双语教学示范课程放在优先建设的位置,并以它们带动其他课程建设,完善系列课程建设,同时新办了智能科学与技术专业。

2.1搞好精品课程建设,改进双语示范课程教学,稳步推进系列课程建设

本团队着力搞好已有的2门部级精品课程、1门全国双语教学示范课程,更新精品课程网站,丰富课程内容。为了及时反映上述课程中相关科学技术的最新进展,我们调整了教学体系和教学内容,修订了教学大纲,并对教学内容进一步优化和更新,极大充实了各课程教学内容。同时,通过校际教学活动和网上资源共享对精品课程、双语教学示范课程进行交流和推广,起到较好的辐射作用[8-9]。

为加强精品课程建设,完善和拓展课程体系,在总结现有精品课程的建设经验的基础上,又建成省级精品课程1门,校级精品课程1门。

为提高学生的专业英语水平和学习兴趣,使得学生能够开拓眼界,追踪国际前沿科学研究,本团队长期对双语教学进行研究和实践。除改进人工智能双语教学示范课程外,团队承担的其他课程,如智能控制、机器人学、专家系统、数据结构等也实行了双语教学,并为该课程引进英文辅助教材。例如,对人工智能课程,我们先后采用Nilsson和Russell等编著的国外影响较大的英文原版教材作为主要教学参考书[10-11],供学生学习参考。在双语教学中,一般以汉语讲授为主,英语为辅,并对一些关键词同时用汉语和英语表示。对部分章节或某个专题,采用纯英语教学或以英语为主汉语为辅的教学。对PPT课件的编写分为纯汉语、纯英语和英汉混合几种方式。英语教学比例要根据教学内容和学生英语水平而定,其检验标准是学生的接受程度与学习效果,根据这一点来适时调整双语教学中英语对汉语的比例。

通过教改实践,我们承担的智能科学基础课程逐步形成为具有明显特色的课程体系。我们讲授的课程从智能科学的基础课程到专业基础课程,再到专业实践课程,形成了配置合理、特色鲜明、循序渐进、优势互补、协调发展的智能科学与技术学科从基础到应用的系列课程体系。

2.2新办智能科学与技术专业

智能科学与技术是当代科技发展的前沿学科和重要组成部分,其人才需求日益增加,超出了目前高校的培养能力[12]。我校的智能科学与技术学科方向经过近20年的发展,已形成了具有自身优势和特点的学科,在国内具有一定的知名度和优势。为了促进智能科学与技术学科的发展,经过多年积极准备,我们于2009年申报了智能科学与技术专业并获得***批准。通过向兄弟学校学习调研,了解该专业人才需求、专业建设规划,设定适应培养目标的教学计划与课程设置方案。虽然我们开办“智能科学与技术”专业较晚,但我们从2002年开始,就一直关注和积极参与国内智能科学的学科的讨论与新专业筹备工作[13]。

我校于2009年申报获准,在自动化专业增设了智能科学与技术专业方向,目前已招收2届学生共84人。我们为选读智能科学与技术本科专业方向的每个学生选定指导老师。每个学生都可以参加指导老师的课题,指导老师也可以利用自己的学识、经验和责任心来更好地管理呵护学生。这一做法取得明显效果,不仅受到同学们的普遍欢迎,也得到了学校的肯定。我们还多次召开师生见面会并通过指导老师走访宿舍,了解每个人的情况。为了消除代沟,努力融入同学当中,学习熟悉他们的语境和思维想法。我们的目标就是不让一个学生掉队。

创建与建设智能科学与技术新专业,将为智能科学基础系列课程教学建设提供一个更加宽广的平台,并对计算机、自动化和电子信息等学科的专业建设和课程建设提供一个新的增长点。我们将以智能科学与技术专业建设为契机,虚心学习兄弟学校的专业建设的做法和经验,进一步规范智能科学与技术的基础课程教学,让智能科学基础课程教学建设登上一个新的台阶。

3加强教材建设

教材是教学的重要工具和资源,其水平直接影响教学效果和教学质量。在教学过程中,我们与时俱进,对教学内容不断优化与更新,精益求精地编写反映学科发展的教材[14]。

我们对原有编写出版的教材进行修订,反映新世纪学科发展水平和发展趋向,以适应教改需要。把这些最新内容用于教学,使学生了解到国际前沿动态和本学科的最新成果。

以相关系列课程为平台,注重教材配套,服务因材施教,着眼长远教材建设。仅2007年以来我们已出版的相关教材及专著如下:

《智能控制原理与应用》,部级精品课程配套教材,2007;《智能控制导论》,部级精品课程配套教材,2007;《未知环境中移动机器人导航控制理论与方法》,2008;《机器人学》,第二版,部级教学团队配套教材,2009;《机器人学基础》,部级教学团队配套教材,2009;《人工智能及其应用》,第四版,部级“十一五”规划教材,国家精品课程配套教材,2010;《人工智能基础》,第二版,部级“十一五”规划教材,国家精品课程配套教材,2010;《移动机器人协同理论与技术》,2010。

4优化队伍结构

师资队伍建设是团队建设的源头,没有一流的教师队伍就没有一流的教学团队。在师资队伍建设上,我们一直采取引进优秀人才和在职培养相结合的做法。对于人才的引进主要通过办专业和办学科点等方式吸引人才,还通过创造教学和科研条件,稳定教师队伍,解决个人的发展问题。

采取有效措施,提高主讲教师的学术积累和教学水平。一是教研组教师,特别是中青年教师积极参加重要科研项目,提高学术水平。二是派中青年教师赴国外研修访问,了解和学习发达国家同类课程的先进教学经验、相关课程设置情况与发展趋势,将国外教学思想引入课程教学。

教学始终是教师的第一要务,为了提高青年教师的教学素质,我们实施并完善了一系列管理措施和制度。

1) 设立名师工作室,实现名师资源共享形成多元化的带教制度,安排高年资的教师对年轻教师进行传、帮、带,可以有业务方面的指导,也可以有认识方面的交流。通过老教师对年轻教师全方位的指导,使老教师的教学理念和经验得以继承,加快了年轻教师的成长。

2) 有计划地安排年轻教师虚心旁听有经验教师的讲课。通过听课,不仅使年轻教师进一步掌握课程的内容,更重要的是使年轻教师学到了老教师的教学方法和经验,对其今后从事教学工作起到了积极的指导作用。

3) 对于第一次上课和第一次上某门新课程的年轻教师,团队都要在课前组织他们试讲。试讲前,安排老教师进行指导,传授教学经验。试讲时,由团队的教师参加听课并对其进行讲评,肯定其优点,指出其不足,帮助青年教师尽快掌握课程的重点,找到更合适的讲授方法。此外,我们还备课,统一基本教案,帮助年轻教师成长。

近两年来本教学团队获得的主要教学奖励就有徐特立教育奖、茅以升教学专项奖等。

5扩大交流合作

我们在做好自身团队建设的同时,增进与全国相关高校和教学团队的交流,学习兄弟团队的建设经验,在课程示范、教材推广、网络资源辐射等方面发挥积极作用。我们还开展校内合作,联合不同院系进行教学和精品课程的申报与建设,在校内推广改革成果;发表了一系列教改论文;发起筹备《全国智能科学技术课程教学研讨会》;邀请企业界科技精英做本科生就业指导相关报告。

1) 增进校际交流,发挥辐射作用。

我们经常以讲座报告形式在许多兄弟院校进行教学与教改交流。例如,最近一年来就应邀先后到上海交通大学、同济大学、东华大学、东南大学、国防科技大学、中国矿业大学、北京科技大学、清华大学等校就智能科学技术课程的教学、教改和建设问题作专题报告,在兄弟院校师生中引起热烈反响。已有数以百计的高等院校采用我们编著的教材和网络课程进行教学,国内已有众多的从事人工智能课程和智能控制课程教学的教师,来信来函索取我们开发的课程教案、课程演示和网络课程相关资料等,我们一直尽力地搞好推广和服务工作。

2) 撰写课程改革论文,进行国内外交流。

本团队成员仅近一年多来,就在中国教育开放资源网、中国人工智能学会13届年会、计算机教育、高等理科教育、计算机与现代化等会议及刊物上发表10篇教改论文,在国内外进行交流,起到介绍情况,交流信息和经验的积极作用。

3) 筹备全国相关课程教学研讨会。

为了更好地交流经验,扩大影响和辐射作用,我们发起并联合中国人工智能学会教育工作委员会、中国计算机学会人工智能与模式识别专业委员会、中国人工智能学会智能机器人专业委员会、中国自动化学会智能自动化专业委员会、中国人工智能学会人工智能基础专业委员会,筹备召开了首届《全国智能科学技术课程教学研讨会》[15]。围绕各个学校在智能科学与技术本科专业的课程改革与建设、课程和专业教学计划制定和未来发展设想等方面进行交流研讨。通过交流研讨,认真学习兄弟学校的经验,并尽可能汇报我们的经验。我们相信,在与会全体代表的共同努力下,本次课程教学研讨会一定能够取得积极的成果。

注:本研究获得***部级精品课程人工智能(2003年)和智能控制(2006年)、全国双语教学示范课程人工智能(2007年)、部级智能科学基础系列课程教学团队(2008年)等项目支持。

参考文献:

[1] 中国高等教育学会. 中国高校国家精品课程,工学类,(上册),2003-2007[M]. 北京:北京大学出版社,2008:433-436.

[2] CAI Zixing,LIU Xingbao,LU Weiwei,et al. Comparative Study on Artificial Intelligence Courses Between CSU and MIT[EB/OL]. [2010-5-1]. CORE (China Open Resources for Education),/.

[3] 中国高等教育学会. 中国高校国家精品课程,工学类,(上册),2003-2007[M]. 北京:北京大学出版社,2008:426-429.

[4] 国家***和***关于立项建设部级教学团队、部级精品课程、全国双语教学示范课程的通知[EB/OL]. [2010-5-1]. http///转高等教育司.

[5] 中华人民共和国***高等教育司. 名师风采,第一届高等学校教学名师奖获奖教师集锦[M]. 北京:地质出版社,2006: 152-153.

[6] 李广川. 丹心育桃李,妙手谱春秋[M]//名师颂.北京:教育科学出版社,2007:397-401.

[7] 及立平. 笃定平和:访部级教学名师蔡自兴[M]//春风化雨:中南大学教师风采. 长沙:中南大学出版社,2006:119.

[8] 蔡自兴,肖晓明,蒙祖强,等. 树立精品意识,搞好人工智能课程建设[J]. 中国大学教学,2004(1):28-29.

[9] 陈爱斌,肖晓明,魏世勇,等. 智能控制的学科发展与学科教育[J]. 现代大学教育,2006(3):102-105.

[10] Nilsson N J. Artificial Intelligence:A New Synthesis[M]. New York:Morgan Kaufmann Publishers,1998.

[11] Russell S, Norvig P. Artificial Intelligence:A Modern Approach[M]. London:Prentice Hall Publishers,2005.

[12] 王万森,钟义信,韩力群,等. 我国智能科学技术教育的现状与思考[J]. 计算机教育,2009(11):10-14.

[13] 蔡自兴,贺汉根. 智能科学发展的若干问题[C]//中国自动化领域发展战略高层学术研讨会论文集. 自动化学报,2002, 28(增刊1):142-150.

[14] 蔡自兴,谢斌,魏世勇,等.《机器人学》教材建设的体会[C]//2009年全国人工智能大会(CAAI-13). 北京:北京邮电大学出版社,2009:252-255.

[15] 2010年全国智能科学技术课程教学研讨会征文通知[J]. 计算机科学,2010,37(6):封3.

Construction of State Teaching Group of Series Course for Intelligence Science Basis in CSU

CAI Zi-xing, CHEN Bai-fan, LIU Li-jue

(Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)

Abstract: The reformation and construction of the State Teaching Group of Series Course for Intelligence Science Basis in CSU have been introduced; which deal with the advances in the course construction, textbook writing, teaching means, teacher group training as well as the intercourse and cooperation. A novel teaching mode and means called “lecturing by interest, thinking by query, disabusing by ways, learning by laws” has been propose and set up .The construction of the state fine courses and the bilingual teaching demonstration course have been placed in the precedence position. The teacher group training has been done by introducing the high-caliber personnel connected with the in-service training. The intercourse and cooperation with other schools and teaching groups have been constantly enhanced. As a result, an exemplary role in the teaching group construction has been actively played.

Key words: Intelligence Science Basis; series courses; State Teaching Group; reformation; construction

人工智能导论论文范文第6篇

摘要:本文从教学内容、教学方法、教材选用、考核方式等方面总结了吉林大学“模式识别”专业开展《人工智能》硕士课程教学改革的经验和成果。详细介绍了针对学生学习心理演变过程所采用的多种教学手段,探讨了综合评定学生成绩的考核方式的应用。

关键词:人工智能;教学改革;学习心理;考核方式

中***分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)06-0152-02

虽然人工智能的发展历史只有五十余年,但它已经广泛应用于专家系统、机器翻译、***像处理和机器人技术等领域。随着人工智能技术对社会经济发展的影响不断增大,人工智能课程不再是计算机专业独有的专业课程,国内外很多高校在自动化、智能交通等专业都开设了选修课,甚至在高中的信息技术课程中也在推广设置。吉林大学硕士专业“模式识别”将《人工智能》设为专业学位课程,同时也将其设为汽车、机械等其他学科的选修课程。由于研究生相关基础知识水平参差不齐,课程内容又比较抽象、生涩,为了提高教学质量,在本次教学改革过程中充分考虑学生学习新知识的心理演变过程,认真研究教学内容、教材、教学方法等诸多方面,力求在教授基本原理的同时,培养学生对智能系统进行理论分析、设计并编程实现的能力,为后期的论文研究阶段打下坚实的基础。本次教学改革受到了吉林大学研究生课程体系建设和核心课程建设项目的资助。

一、教学内容

教学改革的关键是教学内容。人工智能与统计学、心理学、语言学、计算机科学、生物学、控制论等都有交叉关系,学科涉及的内容十分庞大。人工智能学科知识的繁多与授课学时有限之间的矛盾比较突出。作为国内模式识别专业的领***院校,如中科院智能所、清华大学、上海交通大学和南京理工大学等,他们所开设的《人工智能》课程学时和内容也不尽相同。我们参考了上述院校的授课内容,同时考虑到本校本学科的学术研究方向,精心归纳、优化教学内容,力争做到教学内容系统、精炼和实用。目前,我们讲授的教学内容主要包括:智能化智能体系统、盲目搜索方法、启发式搜索方法、局部搜索方法、约束满足问题、博弈树搜索方法、知识表示方法、不确定知识与推理、规划与机器学习等,共40学时。

另外,人工智能领域中新问题、新理论交错涌现,这就要求教学大纲要定期修订,教学内容要及时更新,同时教师也需要不断提高自身的学术水平,以便提高硕士课程的研究性内涵。

二、教材选用

要搞好课程建设,教材是一个很关键的问题。我们广泛阅读和研究了国内外的经典教材,经过一番斟酌之后,我们选用了Stuart Russell和Peter Norvig所著的《人工智能-一种现代方法(第二版)》。首先,选用国外教材能够更快地追踪最新研究成果。同时该教材已经被世界上900多所大学采用,符合促进高校的教学内容向国际水准靠拢、与国际接轨的理念。另外,人民邮电出版社在2002年曾经出版该书的英文版的第一版,双语学习能有助于提高学生的英语水平,为学生后续的查阅英文文献,甚至发表英文文章奠定基础。

三、教学方法

在国内,比较有影响的是中南大学以蔡自兴教授为首的教学团队为计算机科学与技术本科专业开设的人工智能课程,该课程在2003年被评为全国高等学校首批精品课程[1]。2007年该课程又开始进行全国双语教学示范课程建设,成绩斐然[2]。多年来,我们不断汲取同行的成功教学经验[3],结合本学科的硕士专业特点、考虑学生的知识结构和实践能力,不断改革和尝试,总结了一套行之有效的教学方法。我们一切以学生为主体,在教学过程中充分考虑学生学习新知识的心理演变过程,采用灵活多变的教学手段。让学生从感兴趣,保持兴趣,到收获用所学知识解决实际问题的成功喜悦,并进一步增强投身于科研论文研究的热情。

课程伊始,通过多媒体演示人工智能技术已取得的杰出成就,激发学生的学习兴趣。然后布置学生查阅资料,列举人工智能发展史上的重要事件和最新研究的热点问题,课上再组织学生做报告。通过上述活动,一方面拓展了学生的专业视野,另一方面锻炼了学生的表达能力。

随着课程内容的深入,让学生组成兴趣小组,任意选择问题实例,利用每节课学习的理论、算法不断地更新该实例的解决方案,评价性能优劣。学习小组可以培养学生科研协作的精神。另外,课堂上每组轮流做报告阐述各自的研究进展,演示编程效果。其他同学或给出修改意见,或提出个人观点。最后老师及时总结,引导学生提高分析问题的深入性和广泛性。充分的课堂讨论能够提高学生多角度思维的能力,培养学生善于钻研和勇于创新的精神。同学间的这种学术交流也可以让学生有机会了解彼此的学习状况与能力,促进学生展开良性的学习竞赛,也为学生接受和理解老师最后给出的课程成绩做了心理铺垫。老师总结时要对学生的努力多肯定,激发他们的学习热情和潜能,让他们感到学习知识的快乐。

四、考核方式

实践表明笔试测验的方式不能全面反映学生的学习情况,所以本课程尝试采取自选实验设计题目,根据实验报告、上机演示结果和口试等方式综合评定成绩。其中,实验报告要求学生根据实验题目详细介绍设计思路,阐述编程方法,分析实验结果。口试是老师当场就报告中的问题提问,并对学生的回答进行讲评。课程成绩中,实验报告设计分析占60%,上机成果演示占30%,口试占10%。

通过实验设计的考核方式,学生的学习积极性得到了很大的调动,充分发挥了学生的自主创新能力,锻炼了学生知识综合应用技能。但美中不足的是该方式不像笔试那么客观,学生的成绩容易受教师的主观性影响。另外,人工智能作为一门学位课,其成绩往往直接影响学生的奖学金评定,学生和相关领导对成绩的评定原则十分关心和重视。为了减少人为因素对学生成绩的干扰,避免师生因课程成绩产生分歧,我们规定了完善的考核细则。考核细则发给同学,作为实验报告的首页,方便记录每一个环节上学生的得分情况,做到成绩评定有据可查。

非笔试的成绩评定方式对任课教师的要求也提高了,我们教师团队还规定了详细的教师工作守则。首先要求教师认真细致地阅读学生的实验报告,给出报告得分,并准备口试时提问的问题,得分和问题都要在实验报告的首页做好记录。询问每个同学的问题都不能重复,上机演示和口试环节都是公开的。问题可以是设计不合理的思路,或是阐述不清的步骤等,教师要注意掌握问题的数量,尽量做到均衡。上机演示时,学生经常因为紧张而漏掉部分功能的演示,因此,教师要跟学生加强沟通。口试时,根据学生的状态,可以给予适当启发,但要在成绩评定上做出相应调整。经过多年的摸索,我们将上机演示按照实验报告成绩的倒序方式进行,这样有利于在口试过程中由浅入深,逐渐加深问题的难度,有效避免重复。教师评价时应严格缜密,让学生正确认识自己的设计水平,对课程成绩的认定跟老师达成一致。

经过教学团队的不懈努力,“模式识别”专业的“人工智能”课程建设在教学内容、教学方法、教材选用、考核方式等方面的研究都取得了一些成绩,教学实践表明教改措施已见成效,教学质量有了明显提高。

参考文献:

[1]刘丽珏,陈白帆,***,余伶俐,蔡自兴.精益求精建设人工智能精品课程[J].计算机教育,2009,(17):69-71.

[2]刘丽珏,蔡自兴,唐琎.人工智能双语教学建设[J].计算机教育,2010,(19):74-77.

[3]徐新黎,王万良,杨旭华.“人工智能导论”课程的教学与实践改革探索,计算机教育,2009(11):129-132.

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