問題求解與搜索技術

知識目標

通過教學使學生了解智能思維求解問題的本質之一即搜索方法，理解狀態空間法是計算機將抽象問題具體化的方法之一，并理解狀態空間法的本質內涵，深入理解水壺問題用狀態空間法求解問題的一般思路。通過教學使學生理解問題求解的依賴關系，撤回思路，全域的預測問題，局部最優和全局最優的關系，人機交互重要性的相關知識，盲目搜索的幾種方式。使學生了解啟發式搜索的原因及特征，啟發式搜索的依據和表示，以及啟發式函數設計的兩個原則。深入了解八數碼和八皇后問題啟發式搜索解決的思路。使學生了解博弈問題，深入理解極小極大搜索策略，深入理解α-β剪枝算法，會用博弈思路求解九宮格棋子問題。

能力目標

培養學生站在計算機角度規則化思考問題的能力，理解計算機規則定義的作用。培養學生細化思考問題的能力，并訓練其整合思考問題的能力。讓學生理解如何模擬計算機進行啟發式搜索的思考，培養其利用狀態空間法進行啟發式搜索求解問題能力以及啟發式函數定義的規則。讓學生理解人機對弈的本質內涵。

思政目標

培養規則意識與系統思維，理解人工智能技術發展中的責任擔當與創新精神。

教學重點

狀態空間法、啟發式搜索、極小極大搜索策略。

教學難點

狀態空間法的思想，原理，啟發式函數的定義。

引導學生理解人工智能求解問題的本質之一即搜索。理解狀態空間法的基本內涵，求解問題的一般思路和方法。引導學生理解計算思維求解問題的7個本質問題。讓學生了解啟發式搜索是快速求解復雜問題的計算機方式，理解啟發式的特點，便于理解計算機對復雜問題快速求解的思路。讓學生了解博弈問題是人工智能中的一個著名問題，其中的極小極大搜索策略又代表了智能思維問題中的一大內涵問題，人機對弈的開展就是博弈的體現。培養規則意識與系統思維，理解人工智能技術發展中的責任擔當與創新精神。