第八章人工智能与教学应用第一节人工智能概述例：前苏联的一位人工智能的专家出了这样一个题目题目：有A、B二地相距200KM，A地有一个甲同志以25KM/H速度向B地行进，同时B地有一个乙同志以15KM/H的速度向A地行进，同时在A地有一只苍蝇以50KM/H的速度向B地行进，碰到迎面过来的乙立即往回飞，等再碰到甲后再往回飞。问等甲乙二人碰面时苍蝇共飞了多路程。第一节人工智能概述AB200KM甲25KM/H乙15KM/H苍蝇50KM/H甲乙蝇第一节人工智能概述人工智能解决问题方法1苍蝇飞行了多少时间2苍蝇飞行的时间正好等于甲乙二个碰面所需的时间3甲乙二个碰面所需的时间等于200/(25+15)=5小时4苍蝇飞行的距离等于苍蝇的速度乘以飞行的时间苍蝇飞行的距离50*5=250KM第一节人工智能概述河内塔问题、八皇后问题ABC123第一节人工智能概述一、智能与人工智能人类智能：（1）通过视觉、听觉、触觉、嗅觉等感官活动，接收并理解文字、声音、图像、语言、气味等各种外界的“自然信息”这就是认识和理解外解环境的能力（2）通过人脑的生理与心理活动及有关的信息处理过程，将感性知识抽象为理性知识，并能对事物运动的规律进行分析、判断和推理，这就是提出概念、建立方法、进行演绎和归纳推理、作出决策的能力（3）通过教育、训练和学习过程日益丰富自身的知识和技巧，这就是学习能力（4）对变化多端的外界环境、条件能灵活地作出，这就是人类自我适应的能力。智能就是知识和智力的总和人工智能就是用人工的方法在机器（计算机）上这实现的智能。第一节人工智能概述二、人工智能的发展简史三、人工智能的研究途径四、人工智能的研究目标和内容人工智能的研究的中心目标是使计算机有智能。研究内容：机器感知机器思维机器学习机器行为智能系统第二节知识的表示与推理一、知识与知识的表示知识：将有关信息关联在一起所形成的信息结构称为知识知识表示：实际上就是对知识的一种描述，或者说是一种约定，一种计算机可以接受的用于描述知识的数据结构。表示方法：符号表示法和连接机制表示法。符号表示法主要用来表示逻辑性知识。连接机制表示法适用于表示各种形象性的知识二、推理的基本概念1、推理：从初始证据出发，不断运用己掌握的知识、逐步推出新的事实（结论）的过程。在人工智能系统中，推理是由程序实现的2、推理方式（演绎、归纳、默认推理）3、推理的略（包括推理方向、搜索策略、冲突消解策略、求解策略和限制策略）第二节知识的表示与推理三、常见的知识表示与推理方法（一）一阶谓词逻辑表示法（二）产生式表示法表示形式IFPTHENQP是前提Q是结论（三）框架表示法第三节专家系统一、专家系统的定义（1）它是一个智能程序系统。（2）具有相关领域内大量的专家知识（3）能应用人工智能技术模拟人类专家求解问题的思维过程进行推理，解决相关领域内的困难问题，并达到领域内专家的水平。二、专家系统的特征（1）具有专家水平的专门知识（2）能有效进行推理（3）具有获取知识的能力（4）具有灵活性（5）具有透明性（6）具有交互性三、专家系统的结构四、专家系统的开发第三节专家系统三、专家系统的结构包括：人机接口、推理机、知识库及其管理系统、数据库及其管理系统、知识获取机构、解释机构六个部分四、专家系统的开发八个阶段：需求分析、系统设计、知识获取、编辑调试、原型测试、修正与扩充、系统包装与总调、系统维护。第四节人工智能在教学系统中的应用一、智能教学系统智能教学系统基本特征：（1）自动生成适合学习者学习程度的问题和练习（2）根据学生的不同水平与学习情况选择学习内容，调整学习进度，改变学习策略（3）能理解教学内容并对其具有解释咨询的能力（4）具有自然语言的生成与理解能力，改善人机接口（5）能诊断学生错误，分析错误发生的原因并采取相应的纠正措施（6）能评价学生的学习能力智能教学系统的结构领域知识库学生模型教师模型诊断模块人机接口二、适应性教育超媒体系统三、网络环境下智能技术的教育应用前景
