.RU

Рабочая программа дисциплины «Представление знаний в информационных системах» для специальности: 071900 "Информационные системы и технологии" направления 654700 "Информационные системы"


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ

АКАДЕМИЯ


Утверждаю

Декан факультета АТП

_______________ И.А.Авцинов


«__»_______________2004 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ


«Представление знаний в информационных системах»


для специальности: 071900 – "Информационные системы и технологии"

направления 654700 "Информационные системы"


Программа рассмотрена

на заседании кафедры ММИТС, протокол № _______от "____"______2004 г.


Зав. кафедрой ММИТС _________________________проф. Г.В. Абрамов


Программа рассмотрена на заседании методической комиссии по образованию в области информации и управления протокол №______от "____"__________2004 г.


Председатель методической комиссии _____________доц. И.А. Авцинов

Программа согласованна с выпускающей

кафедрой ИиУС _______________проф. Б.А.Голоденко

"____"_______2004 г.


ВОРОНЕЖ

2004


^ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ


Целью дисциплины является обучение студентов общим вопросам проблемной области представления знаний в системах искусственно­го интеллекта, методам построения основных моделей и систем в данной проблемной области.

Задачами дисциплины являются:

Предметами изучения служат:

Предметами изучения являются:


^ 2.ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

ДИСЦИПЛИНЫ


В результате изучения студент должен:

иметь представления о:

знать и уметь:

иметь опыт:


^ 3.ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Виды учебной работы

Всего часов

6 семестр
^ Общая трудоемкость дисциплины
68

68

Аудиторная работа

34

34

Лекции

17

17

Практические занятия (ПЗ)

17

17

^ Самостоятельная работа

34

34

Проработка конспекта лекций

6

6 (17 ч.л.´ 0,35)

Изучение материала лекций по учебникам

18

18 ((288 с /16) ´ 1,0)

Расчетно-практическая работа:

10/1

10

- создание программ без графической

оболочки

6

6 ((1 с A4) ´ 6,0)

- выполнение расчетов

2

2 ((2 с A4) ´ 1,0)

- оформление текста и отчета по РПР

2

2 ((10 с A4) ´ 0,2)
^ Виды итогового контроля



зачет



4.СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


4.1.Разделы дисциплины и виды занятий




п/п

Раздел дисциплины

Лекции

ПЗ

1

Концептуальные основы искусственного интеллекта

4

4

2

Методы представления знаний и решения задач

8

4

3

Экспертные системы

5

9



^ 4.2.Разделы дисциплины и виды занятий (лекции)


1.История искусственного интеллекта. Зарождение исследований в области искусственного интеллекта (ИИ). Два направления: логическое и нейрокибернетическое. Ранние исследования в 50-60-е годы (Н.Винер, Мак-Каллок, Розенблатт, Саймон, Маккарти, Слэйджл, Сэмюэль, Гелернер, Н.Амосов). Появление первого развитого языка программирования LISP для построения систем ИИ. Появление в конце 60-х годов интегральных (интеллектуальных) роботов и первых экспертных систем. Успехи экспертных системи, застой в нейрокибернетике в 70-е годы. Новый бум нейрокибернетики в начале 80-х годов (Хопфилд). Появление логического программирования и языка PROLOG. Программа создания ЭВМ 5-го поколения. Стратегическая компьютерная инициатива США. Исследования по ИИ в СССР и России.

2.Знания и данные. Свойства знаний и отличие знаний от данных. Типы знаний: декларативные и процедурные, экстенсиональные и интенсиональные. Нечеткие знания. Виды и природа нечеткости. Проблема понимания смысла как извлечения знаний из данных и сигналов.

3. Понятия о прикладных системах искусственного интеллекта (4 часа). Прикладные системы ИИ – системы, основанные на знаниях. Понятие инженерии знаний. Экспертные системы. Их области применения и решаемые ими задач. Обобщенная структура экспертных систем. Интеллектуальные роботы. Их обобщенная структура. Системы общения на естественном языке и речевой ввод-вывод. Применение ИИ в системах управления производством. Применение ИИ в делопроизводстве и в сети Internet.

4. Логика предикатов первого порядка. Логические и эвристические методы представления знаний. Понятие предиката, формулы, кванторы всеобщности и существования. Интерпретация формул в логике предикатов 1-го порядка. Метод резолюции для доказательства теорем в логике 1-го порядка. Логика Хорна как основа языка логического программирования Prolog. Недостатки логики 1-го порядка как метода представления знаний. Пути повышения выразительных возможностей логики 1-го порядка: введение модальностей и повышение значности. Логика возможного-необходимого. Трехзначная семантика Лукасевича. Семантика возможных миров.

5. Язык программирования Пролог. Структура программы в Прологе. Представление фактов и правил. Особенности логического вывода в Прологе. Основные операторы Пролога. Представление списков на языке Пролог.

6. Псевдофизические логики (2 часа). Теория нечетких множеств – основа псевдофизических логик. Нечеткая логика. Понятие лингвистической переменной. Примеры псевдофизических логик: пространственная и временная логики.

7. Правила-продукции. Структура правил-продукций. Типы ядер правил-продукций и варианты их интерпретаций. Методы логического вывода: прямой и обратный. Стратегии выбора правил при логическом выводе. Методы представления и обработки нечетких знаний в продукционных системах. Достоинства и недостатки правил-продукций как метода представления знаний.

8. Семантические сети. Основные понятия семантических сетей: представление объектов и отношений между ними в виде ориентированного графа. Типы отношений в семантических сетях. Абстрактные и конкретные сети. Принципы обработки информации в семантических сетях. Связь семантических сетей с логикой 1-го порядка и псевдофизическими логиками.

9. Фреймы и объекты. Основные понятия фрейма: слоты, присоединенные процедуры-слуги и процедуры-демоны, наследование свойств. Связь понятия фрейма и объекта в объетно-ориентированном программировании. Сети фреймов. Принципы обработки данных в сети фреймов. Примеры языков инженерии знаний, основанных на фреймах: FRL и KRL.

10. Нейронные сети. Основные понятия о естественных и искусственных нейронных сетях и нейронах. Формальный нейрон МакКаллока-Питтса. Нейронная сеть как механизм, обучаемый распознаванию образов или адекватной реакции на входные сигналы (входную информацию). Классификация нейронных сетей. Достоинства и недостатки нейронных сетей как метода представления и обработки знаний.

11. Архитектура экспертных систем. Особенности архитектуры экспертных систем (особенностей методов представления и обработки знаний) от особенностей решаемой задачи.

12. Технология построения экспертных систем. Условия применимости экспертных систем. Типы экспертных систем в зависимости от степени завершенности и особенностей использования: демонстрационные, исследовательские, промышленные, коммерческие. Этапы построения экспертных систем: идентификация, концептуализация, формализация, реализация, тестирование. Трудности при создании экспертных систем.

13. Методы приобретения знаний. Основные понятия методов обучения. Классификация методов обучения по способу обучения: эмпирические и аналитические, по глубине обучения – символьные (поверхностные) и на основе знаний (глубинные). Связь этой классификации с понятиями индуктивного вывода, вывода по аналогии, обучения на примерах. Сведение задачи приобретения знаний к задаче обобщению. Индукция Милля. Недостатки этого метода. ДСМ-метод. Определение индуктивного вывода. Понятие аналогии. Абстрагирование. Определение вывода по аналогии.

14. Перспективы развития искусственного интеллекта.


^ 4.2.Разделы дисциплины и виды занятий (практические занятия)


  1. Изучение примеров программ на языке Пролог.

  2. Представление и обработка списков на языке Пролог.

  3. Разработка программы для решения комбинаторной задачи на языке Пролог.

  4. Знакомство с примерами экспертных систем в оболочке ESWin.

  5. Изучение особенностей представления знаний в оболочке ESWin. Выбор задачи для реализации учебной экспертной системы.

  6. Разработка учебной экспертной системы. Концептуализация.

  7. Разработка экспертной системы. Формализация и реализация.

  8. Разработка экспертной системы. Тестирование.



^ 5.ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ - не предусмотрен


6.ФОРМЫ И СОДЕРЖАНИЕ ТЕКУЩЕГО, ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ


Текущий контроль


Рейтинговая оценка знаний студента.

Состоит в проверке знаний студента по итогам практических занятий.


^ Промежуточный контроль - РПР


Перечень тем РПР:

1.Создание компонентов экспертной системы для представления
психологического портрета личности:

-блок представления знаний о структурном портрете психиче­ского комплекса;

-блок оценки конфликтных качеств личности;

-блок оценки темперамента и анализа эмоциональных качеств
личности;

-блок формирования психологического портрета личности с
точки зрения свойств памяти;

-блок корреляции между отдельными компонентами психологи­ческого портрета личности (системный блок);

-блок визуализации входной и выходной информации (блок
интерфейса).

2.Создание экспертной системы контроля знаний.

3.Создание экспертной системы оптимального выбора ассорти­мента молочной продукции.

4.Создание экспертной системы подбора качественного состава
компьютера:

-блок представления знаний о структуре системного блока;

-блок представления знаний о мониторах;

-блок представления знаний о клавиатуре и манипуляторах
(мышь, графические планшеты, джойстики);

-блок представления знаний о мультимедийных устройствах
(сканерах, TV-тюнерах, видеокамерах, модемах, лазерных дис­ках);

-блок представления знаний о принтерах;

-блок представления знаний об источниках питания (стабилиза­торы, источники бесперебойного питания, сетевые фильтры)

-блок виртуальной комплектации и сборки персонального ком­пьютера, включая визуализацию входной и выходной информа­ции.

Отчет о РГР должен содержать описание предметной области задания, постановку задачи, алгоритм, текст программы, полученные результаты и их интерпретацию.


^ Итоговый контроль - зачет


Зачет проводится в устной форме. Студент должен ответить на два вопроса по теме дисциплины и ответить на дополнительные вопросы.


Вопросы к зачету


  1. Основные понятия и определения: искусственный интеллект, экспертная система, знания, семантическое пространство, знаки.

  2. Когнитивные информационные системы, имитирующие человеческую деятельность.

  3. Классификация моделей и методов искусственного интеллекта.

  4. Информация, данные, знания.

  5. Представление знаний. Информационные модели знаний.

  6. Сис­темы интеллектуального интерфейса для информационных систем.

  7. Логический вывод на знаниях. Механизм логического вывода (МЛВ). Формальное описание МЛВ.

  8. Модульные, сетевые модели данных и знаний.

  9. Продукционные системы.

  10. Интеллектуальные ин­формационно-поисковые системы.

  11. Семантические сети. Экстенсиональные и интенсиональные семантические сетевые модели.

  12. Фреймовые модели знаний. Особенности фреймовых систем.

  13. Построение систем фреймов по се­мантическим признакам. Особенности экспертных систем, использующих знания в форме семантической сети.

  14. Распознавание образов и анализ изображений.

  15. Технология построения и принципы функционирования экс­пертных систем. Классификация ЭС. Принцип работы ЭС.

  16. Функциональная схема ЭС. Структура ЭС и назначение ее модулей.

  17. Ядро ЭС: семантический интерфейс, база знаний, механизм логического вывода.

  18. Сервисные модули ЭС: модуль объяснения и накопления знаний.



^ 7.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


7.1. Основная литература


  1. П.Джексон. Введение в экспертные системы. - М.: "Вильямс", 2001.

  2. А.В.Гаврилов. Системы искусственного интеллекта. - Уч. пособие, ч.1, Новосибирск: НГТУ, 2000, Изд-ие испр. и доп., 2001.

  3. В.В.Круглов, В.В.Борисов. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. - М.: Горячая линия - Телеком, 2001.

  4. Приобретение знаний. - М: Мир, 1990.


^ 7.2. Дополнительная литература


  1. Р. Акофф, Ф. Эмери. О целеустремленных системах. – М.: Советское радио, 1974.

  2. М.Арбиб. Метафорический мозг. - М.: Мир, 1976.

  3. А.В.Гаврилов, Ю.В.Новицкая. Основы программирования на Турбо-Прологе. - Новосибирск, НГТУ, 1993.

  4. Т.А.Гаврилова, В.Ф.Хорошевский. Базы знаний интеллектуальных систем. - С.-Петербург: "Питер", 2000.

  5. Д.Дюбуа, А.Прад. Теория возможностей. Приложения к представлению знаний в информатике. - М.: Радио и связь, 1990.

  6. Л.Заде. Понятие о лингвистической переменной и его применение к принятию решений. - М.: Мир, 1976.

  7. Интеллектуализация ЭВМ - // В уч. пос. Перспективы развития вычислительной техники в 11 кн. Кн. 2. - М.: Высшая школа, 1989.

  8. Искусственный интеллект. Применение в интегрированных производственных системах. Под ред. Э.Кьюсиака. - М.: Машиностроение, 1991.

  9. Искусственный интеллект. Справочник в 3-х томах. - М.: Радио и связь, 1990.

  10. Е.Ю.Кандрашина, А.В.Литвинцева, Д.А.Поспелов. Представление знаний о времени и пространстве в интеллектуальных системах. - М.: Наука, 1989.

  11. Р.Ковальски. Логика в решении проблем. - М.: Наука, 1990.

  12. Р.Левин, Д.Дранг, Б.Эдельсон. Практическое введение в технологию искусственного интеллекта и экспертных систем с иллюстрациями на Бейсике. - М.: Финансы и статистика, 1990.

  13. Логический подход к искусственному интеллекту. - М.: Мир, 1990.

  14. Ж.-Л. Лорьер. Системы искусственного интеллекта. - М: Мир, 1991.

  15. Н.Г. Малышев, Л.С. Берштейн, А.В. Боженюк. Нечеткие модели для экспертных систем в САПР. - М.: Энергоатомиздат, 1991.

  16. Д.Марселлус. Программирование экспертных систем на Турбо-Прологе. - М.: Финансы и статистика, 1994.

  17. А.Н.Мелихов, Л.С.Бернштейн, С.Я.Коровин. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. - М.: Наука, 1990.

  18. Н.Нильсон. Принципы искусственного интеллекта. - М.: Радио и связь, 1985.

  19. Обработка знаний. - М: Мир, 1990.

  20. Э.В.Попов. Экспертные системы. - М:, Наука, 1987.

  21. Д.А.Поспелов. Моделирование рассуждений. - М.: Радио и связь, 1989.

  22. Построение экспертных систем. Под ред. Ф.Хейес-Рота, Д.Уотермена, Д.Лената. - М.: Мир, 1987.

  23. Представление и использование знаний. - М: Мир, 1989.

  24. Реальность и прогнозы искусственного интеллекта. -М.: Мир, 1987.

  25. Системы управления базами данных и знаний. Справочное издание под ред. А.Н.Наумова. - М.: Финансы и статистика, 1991.

  26. Б.Сойер, Д.Л.Фостер. Программирование экспертных систем на Паскале. - М.: Финансы и статистика, 1990.

  27. К.Таунсенд, Д.Фохт. Проектирование и программная реализация экспертных систем на персональных ЭВМ. - М.: Финансы и статистика, 1990.

  28. Техническая имитация интеллекта. - // В уч. пос. Робототехника и гибкие автоматизированные производства в 9 кн. Кн. 6. - М.: Высшая школа, 1986.

  29. Уоссермен Ф. Нейрокомпьютерная техника : Теория и практика.М.: Мир. 1992.

  30. Д.Уотерман. Руководство по экспертным системам. - М.: Мир, 1989.

  31. Э.Хювенен, Й.Сеппянен. Мир Лиспа. В 2-х томах. - М.: Мир, 1990.

  32. Экспертные системы. Принципы работы и примеры. Под ред. Р.Форсайта.- М.: Радио и связь, 1987.

  33. Дж. Элти, М. Кумбс. Экспертные системы. Концепции и примеры. – М.: Финансы и статистика, 1987.


При освоении всех разделов дисциплины необходимо сочетание следующих форм учебной деятельности: изучение лекционного материала, выполнение заданий на практических занятиях, самостоятельная работа с рекомендуемой литературой и консультации преподавателей при выполнении расчетно-практической работы.


^ 7.4. Обучающие, контролирующие, расчетные компьютерные программы и другие средства дисциплины


При проведении лабораторных, практических работ, курсового проектирования, самостоятельных и индивидуальных занятий используются:

  1. ВК на базе компьютеров типа IBM PC;

  2. ПО «Среда визуальной разработки программ Delphi»;

  3. МО «Русская справка (HELP) по Delphi».

  4. МО Турбо Пролог.


Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом профессионального высшего образования по специальности 071900 подготовки дипломированного специалиста.


Программу составил ___________________проф. Десятов Д.Б.

pyotr-nikolaevich-krasnov-kazaki-v-abissinii-stranica-3.html
pyotr-nikolaevich-krasnov-kazaki-v-abissinii.html
pyotr-velikij-v-tvorchestve-a-s-pushkina.html
pz-21-proanalizirujte-pedagogicheskie-situacii-situaciya-1-uchebnoe-posobie-dlya-studentov-vuzov-v-2-h-chastyah-chast-1.html
pzt-summa-pryamih-zatrat-dlya-proizvodstva-produkcii-za-tekushij-mesyac-rub-ezhekvartalnij-otchet-oao-yakutgazprom.html
q-24-centralnie-regionalnie-i-mestnie-organi-gosudarstvennogo-upravleniya-ih-ierarhiya.html
  • writing.bystrickaya.ru/energiya-yadernogo-sinteza.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/proektirovanie-tehnologicheskogo-processa-izgotovleniya-detali-krishka-podshipnikovaya.html
  • nauka.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-rabochaya-programma-dlya-studentov-specialnosti-020803-65-bioekologiya.html
  • letter.bystrickaya.ru/na-platnoj-osnove-otchet-o-deyatelnosti-mbu-imc-ekaterinburgskij-dom-uchitelya.html
  • uchit.bystrickaya.ru/turi-po-samim-krasivim-mestam-bolshogo-urala-bird-watching-tour-in-the-ural-ornitologicheskij-turizm-na.html
  • tests.bystrickaya.ru/kontrol-processa-novoe-amerikanskoe-totalnoe-upravlenie-kachestvom.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/sefer-tora-polnaya-istoriya-tishrej.html
  • books.bystrickaya.ru/cel-etoj-knigi-dat-pravoslavnomu-chitatelyu-osnovnie-svedeniya-o-tom-kak-kem-i-kogda-pisalis-knigi-svyashennogo-pisaniya-a-takzhe-vkratce-izlozhit-ih-soderzhani-stranica-3.html
  • writing.bystrickaya.ru/ii-analiz-socialno-ekonomicheskogo-polozheniya-monogoroda-ust-ilimsk-i-rezultat-diagnostiki-ego-sostoyaniya.html
  • kanikulyi.bystrickaya.ru/zao-auditorskaya-kompaniya-rost-podgotovleno-specialno-dlya-ooo-gorodskie-teploseti-goroda-kogalima.html
  • institut.bystrickaya.ru/strategii-preodoleniya-studentami-psihologicheskih-barerov-pri-audirovanii-inoyazichnoj-rechi-19-00-07-pedagogicheskaya-psihologiya.html
  • report.bystrickaya.ru/hhhvii-samarskaya-oblastnaya-studencheskaya-nauchnaya-konferenciya-12-22-aprelya-2011-goda.html
  • lecture.bystrickaya.ru/aktivizaciya-mislitelnoj-deyatelnosti-na-urokah-muziki-s-ispolzovaniem-zanimatelnih-materialov-kak-uslovie-povisheniya-kachestva-obrazovaniya.html
  • education.bystrickaya.ru/10-tendenciya-razvitiya-i-vozmozhnosti-primeneniya-informacionnih-sistem-podderzhki-prinyatiya-reshenij-na-obekte-upravleniya-10.html
  • report.bystrickaya.ru/informaciya-o-rezultatah-i-osnovnih-napravleniyah-deyatelnosti-otdela-materialno-tehnicheskogo-obespecheniya-remonta-i-ekspluatacii-zdanij-za-pervoe-polugodie-2011god.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/prilozhenie-1-programma-dopolnitelnogo-professionalnogo-pedagogicheskogo-obrazovaniya-povisheniya-kvalifikacii-moskva.html
  • report.bystrickaya.ru/habarovskij-kraj-monitoring-sredstv-massovoj-informacii-25-iyunya-2010-goda.html
  • books.bystrickaya.ru/c-copyright-vadim-chernobrov-razresheno-tolko-razmeshenie-v-elektronnih-setyah-bez-prava-izvlecheniya-kommercheskoj-vigodi-publikaciya-dannoj-knigi-celikom-ili-po-stranica-53.html
  • knigi.bystrickaya.ru/referat-po-kursu-pravovie-osnovi-gosudarstvennoj-sluzhbi-tema-mehanizm-prohozhdeniya-gosudarstvennoj-sluzhbi.html
  • holiday.bystrickaya.ru/o-mestah-i-poryadke-registracii-zayavlenij-na-sdachu-edinogo-gosudarstvennogo-ekzamena-v-gorode-moskve-v-2013-godu.html
  • grade.bystrickaya.ru/municipalnoe-imushestvo-pravo-na-kotoroe-peredayotsya-po-dogovoram-arendi-stranica-4.html
  • assessments.bystrickaya.ru/cifrovaya-podpis.html
  • institute.bystrickaya.ru/funkcionalnie-i-tehnicheskie-trebovaniya-k-informacionnoj-sisteme-monitoringa-ispolzovaniya-programmnih-produktov-sbppo-i-predostavleniya-spravochnoj-metodicheskoj-i-tehnicheskoj-podderzhki-polzovatelyam.html
  • kanikulyi.bystrickaya.ru/vserossijskij-konkurs-urok-dlya-prezidenta-multimedijnij-proekt-vneklassnogo-meropriyatiya.html
  • control.bystrickaya.ru/chast-energii-izlucheniya-pogloshaetsya-i-pogloshaemij-obekt-kniga-iz-serii-celitelnih-sil.html
  • uchit.bystrickaya.ru/tema-zhizn-i-tvorchestvo-m-i-cvetaevoj.html
  • teacher.bystrickaya.ru/geograficheskaya-sreda-chelovecheskogo-obshestva-uchebno-metodicheskoe-posobie-dlya-aspirantov-i-soiskatelej-uchenoj-stepeni.html
  • college.bystrickaya.ru/10-kak-ispolzovat-vnutrennyuyu-energiyu-nashej-planeti-profilno-orientirovannie-elektivnie-kursi.html
  • crib.bystrickaya.ru/granica-municipalnogo-obrazovaniya-svidropuzhsk-a-a-poyarkov-glavnij-inzhener.html
  • pisat.bystrickaya.ru/tezisi-doklada-a-a-volkova-po-voprosu-3.html
  • letter.bystrickaya.ru/modalnosti-istoricheskoj-tradicii-shtompka-p-sociologiya-socialnih-izmenenij.html
  • write.bystrickaya.ru/glava-vtoraya-vtoroe-izdanie.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/sochineniya-miniatyuri-kak-vid-tvorcheskoj-raboti-uchashihsya-na-urokah-slovesnosti.html
  • textbook.bystrickaya.ru/istoriya-rossii-ukazatel-avtorov-20.html
  • crib.bystrickaya.ru/kategorii-pogibshih-umershih-grazhdan-v-m-koryakin-pravo-socialnogo-obespecheniya-voennosluzhashih-grazhdan.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.