Рабочая программа и задания на контрольную работу с методическими указаниями для студентов IV курса специальности Москва 2003

Вид материалаРабочая программа

Содержание


071900. Информационные системы и технологии (исж)
Интеллектуальные информационные системы
Цель и задачи дисциплины
Рабочая программа
Темы лабораторных занятий
Задание. Выполнить разработку интеллектуальной ин­формационной системы согласно своему варианту. Вари­ант определяется по послед
Рекомендуемая литература
Подобный материал:
МПС РОССИИ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

20/22/1

Одобрено кафедрой Утверждено

«Вычислительная техника» деканом факультета

«Управление процессами перевозок»

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ

СИСТЕМЫ

Рабочая программа и задания на контрольную работу

с методическими указаниями

для студентов IV курса

специальности




Москва - 2003


071900. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ (ИСЖ)


Рабочая программа составлена на основании примерной
учебной программа данной дисциплины, составленной в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки студента специальности 071900.


Составитель – канд. техн. наук, доц. Е.П. ГОРДИЕНКО


Рецензент – канд. техн. наук, доц. А.Е. ЕРМАКОВ


Курс – IV.

Всего часов - 102.

Лекционные занятия – 8 ч.

Лабораторные занятия - 8 ч.

Контрольныеработы (количество) - 1

Самостоятельные работы - 71 ч
Зачеты (количество) – 1 (8 семестр).

Экзамены (количество) - 1(8 семестр).

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Рабочая программа

и задания на контрольную работу

с методическими указаниями


Редактор В.И. Чучева

Компьютерная верстка Н.Ф. Цыганова

ЛР № 020307 от 28.11.91

Тип.зак. 83 Изд.зак. 106 Тираж 200 экз.

Подписано в печать 2 3.01.03 Гарнитура Times Офсет

Усл. печ. л. 1,25 Уч.-изд.л.. Формат 60x90 1/16

Издательский центр РГОТУПСа,

125993, Москва, Часовая ул., 22/2

Типография РГОТУПСа, 107078, Москва, Басманный пер., 6

© Российский государственный открытый технический

университет путей сообщения Министерства путей сообщения

Российской Федерации, 2003


ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины «Интеллектуальные информацион­ные системы» (ИИС) является знакомство студентов с но­вой технологией в области обработки информации — ин­теллектуальными информационными системами. В рамках предмета рассматривают способы построения информаци­онных систем для решения неформализованных задач в раз­личных сферах творческой деятельности человека. Особое внимание уделяют вопросам построения экспертных сис­тем, которые являются наиболее значительным результа­том практической реализации теории искусственного интел­лекта.

Изучаются математические и алгоритмические основы интеллектуальных информационных систем: модели пред­ставления знаний на основе систем продукций, семантичес­ких сетей и фреймов; выводы на знаниях; нечеткая инфор­мация и выводы; методы эвристического поиска решений и программирования задач в системе Турбо-Пролог.

В результате изучения курса студент должен знать:
  • круг проблем, решаемых методами искусственного
    интеллекта;
  • основные способы представления знаний в базах зна­
    ний;
  • структуру и технологию разработки интеллектуаль­
    ных информационных систем.

Студент должен уметь:
  • строить модели неформализуемых задач;
  • выступая в роли инженера по знаниями, проектировать
    несложные базы знаний, используя различные методы пред­
    ставления знаний;
  • иметь навык в разработке элементов интеллектуаль­
    ного интерфейса информационных систем.

Для изучения курса необходимы знания таких предметов, как "Информатика", "Высшая математика", "Технология программирования", "Объектно-ориентированное програм­мирование".

3


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ВВЕДЕНИЕ

(лекции — 2 часа, самостоятельные занятия 4 часа)

[I; 2; 5]

Понятие и задачи искусственного интеллекта (ИИ). За­рождение исследований ■ области искусственного интеллек­та (ИИ). Два направления: логическое и нейрокибернетическое. Появление первого развитого языка программиро­вания LISP для построения систем ИИ. Появление в конце 60-х годов интегральных (интеллектуальных) роботов и первых экспертных систем. Появление логического про­граммирования и языка PROLOG. Современное состояние научных исследований в проектировании интеллектуальных информационных систем (ИИС). Области применения ИИ. Тенденции развития искусственного интеллекта.

ТЕМА 1

(лекции — 2 часа, самостоятельные занятия — 4 часа)

[1; 2; 9]

Знания и данные. Свойства знаний и отличие знаний от дан­ных. Типы знаний: декларативные и процедурные, экстенсиональ­ные и интенсиональные. Модели представления знаний. Пред­ставление знаний семантическими сетями. Теория фреймов. Модели представления знаний фреймами. Представление знаний с помощью систем продукции (СП). Требование к СП. Меха­низм ввода. Представление СП графами. Представление знаний на основе исчисления предикатов. Логический вывод на основе принципа резолюции. Алгоритмы логического вывода на зна­ниях. Нечеткие знания. Виды и природа нечеткости.

ТЕМА 2

(лекции — 2 часа, самостоятельные занятия – 4 часа)

[2; 3; 6; 8]

Понятия о прикладных системах искусственного интел
лекта. Прикладные системы ИИ — системы, основанные на

4


знаниях. Понятие инженерии знаний. Экспертные системы. Их области применения и решаемые ими задач. Обобщенная структура экспертных систем. Системы общения на есте­ственном языке и речевой ввод-вывод. Интеллектуально-поисковые системы. Применение ИИ в системах управле­ния производством. Применение ИИ в сети Internet. Систе­мы интеллектуального интерфейса для информационных систем.

ТЕМАЗ

(лекции — 2 часа, самостоятельные занятия — 4 часа)

[4; 5; 7; 10]

Языки логического программирования. Основные сведе­ния о языке PROLOG. Синтаксис и семантика логической программы. Секции логической программы: секция объяв­ления объектов предметной области, секция предикатов, секция предложений, секция цели. Базисные типы данных логической программы. Механизм поиска решений логичес­кой программы. Возвраты и отсечения. Списки и их исполь­зование в логической программе. Создание базы знаний на языке программирования Пролог (база правил и база фактов).

ТЕМЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

Для проведения лабораторных работ необходимы ПЭВМ с установленными языками программирования Пролог, Delphi.

Лабораторная работа № 1 (4 часа)

Цель работы: закрепление теоретических знаний и фор­мирование практических навыков по умению ставить зада­чи по практическому применению средств и методов искус­ственного интеллекта. [1; 5; 7; 10].

Задание. Выполнить разработку интеллектуальной ин­формационной системы согласно своему варианту. Вари­ант определяется по последней цифре учебного шифра студента.

5


Вариант 1. Разработка экспертной системы для диагно­стики неисправности компьютера.

Вариант 2. Разработка экспертной системы для диагно­стики неисправности автомобиля.

Вариант 3. Разработка экспертной системы для выбора аппаратно-программных средств для построения локальной сети.

Вариант 4. Разработка экспертной системы для выбора средств разработки информационной системы.

Вариант 5. Разработка экспертной системы для диагно­стики психологических особенностей личности.

Вариант 6. Разработка экспертной системы для тестиро­вания знаний по дисциплине "Технология программирова­ния".

Вариант 7. Разработка экспертной системы для диагно­стики эмоционального состояния тестируемого.

Вариант 8. Разработка экспертной системы для опреде­ления уровня интеллекта личности.

Вариант 9. Разработка экспертной системы для тестиро­вания знаний по дисциплине "Интеллектуальные информа­ционные системы".

Вариант 0. Разработка экспертной системы для тестиро­вания знаний по дисциплине "Информатика".

Лабораторная работа № 2 (4 часа) Цель работы: получение практических навыков по про­граммированию на языке Пролог. Составление и отладка Пролог-программ. [4; 7].

Задание. Отладить работу Пролог-программ, листинг которых приведен в прил. 1 и 2.

6


РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

а) Основная литература
  1. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. — СПб.: Питер, 2002.
  2. Информационные технологии на железнодорожном транспорте: Учеб. для вузов ж.-д. трансп. / Э.К. Лецкий, В.И. Панкратов, В.В. Яковлев и др.; /Под. ред. Э.К. Лецкого, Э.С. Поддавашкина, В.В. Яковлева, — М.: УМК МПС России, 2003.


а) Дополнительная литература
  1. Любарский Ю.Я. Интеллектуальные информационные системы. — М.: Наука, 1990.



  1. Марселус Д.Н. Программирование экспертных систем на Турбо Прологе. — М.: Финансы и статистика, 1994.
  2. Справочник по искусственному интеллекту. В 3-х т. / Под ред. Попова Э.В. и Поспелова Д.А. — М.: Радио и связь, 1990.
  3. УотерменД. Руководство по экспертным системам: Пер. с англ. — М.: Мир, 1989.
  4. Б р а т к о И. Программирование на языке ПРОЛОГ для искус­
    ственного интеллекта. — М.: Мир, 1990.
  5. Экспертные системы. Принципы работы и примеры/ Под ред. Р. Форсайта. — М.: Радио и связь, 1987.
  6. Системы управления базами данных и знаний: Справочное из­ дание/ Под ред. А.Н.Наумова. — М.: Финансы и статистика, 1991.
  7. 10.Б. С о й е р, Д.Л. Ф о с т е р. Программирование экспертных систем на Паскале. — М.: Финансы и статистика, 1990.

7