Geum.ru

Программа по дисциплине "Интеллектуальные информационные системы" для подготовки специалиста по специальности

Вид материалаПрограмма

Содержание


Составитель: доц. Чулюков В.А.
Пояснительная записка
Тематический план
Содержание учебной дисциплины
Системы, основанные на знаниях.
Механизмы вывода в ИИС.
Представление о логическом программировании.
Представление о функциональном программировании.
Перспективные концепции ИИС.
Рекомендации к самостоятельной работе студентов
Вопросы к экзамену
Рекомендуемая литература
Подобный материал:

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Воронежский государственный педагогический университет»


ПРОГРАММА



по дисциплине "Интеллектуальные информационные системы"

для подготовки специалиста по специальности

351400 «Прикладная информатика (в образовании)»

(9 семестр)


Всего: 128 час.

Из них: 45 час. аудиторных

27 час. - лекционных

18 час. – лабораторных

83 час. – СРС

Форма отчетности: экзамен, 9 семестр

По учебному плану 2005 года


Составитель: доц. Чулюков В.А.


Программа утверждена на заседании

кафедры информатики и МПМ

«___»___________2005 г., протокол №

Заведующий кафедрой, профессор


_______________________А.С.Потапов


Воронеж 2005



ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Программа подготовлена в соответствии с Государственными Образовательными Стандартами высшего профессионального образования 2000 года.

Базовыми дисциплинами для изучения этого курса являются «Базы данных», «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации», «Информационные системы», «Распределенные БД на примере Oracle».

Целью дисциплины является формирование у студентов знаний в области современных и перспективных технологий обработки информации и поддержки принятия решений.

В результате изучения дисциплины студенты должны

з н а т ь:
  • особенности функционирования и решения задач интеллектуальными информационными системами;
  • области применения интеллектуальных информационных систем;
  • основные методы построения интеллектуальных информационных систем.

у м е т ь:
  • проводить анализ предметной области и определять задачи, для решения которых целесообразно использование технологий интеллектуальных систем;
  • формировать требования к предметно-ориентированной интеллектуальной системе и определять возможные пути их выполнения;
  • формулировать и решать задачи проектирования профессионально-ориентированных информационных систем с использованием технологий интеллектуальных систем.

и м е т ь п р е д с т а в л е н и е:
  • о перспективных направлениях развития интеллектуальных информационных систем.





ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН


№

Тема
Всего в трудоемкости
В том числе

аудиторных
СРС

Всего

Лекции
Лаборат.

1
Понятие и особенности интеллектуальных информационных систем (ИИС).
1
1
1






2
Системы, основанные на знаниях.
29
8
4
4
21

3
Механизмы вывода в ИИС.
2
2
2






4
Стратегии вывода в ЭС.
2
2
2






5
Представление о логическом программировании.
29
8
4
4
21

6
Представление о функциональном программировании.
27
6
2
4
21

7
Перспективные концепции ИИС.
2
2
2






8
Нейронные сети
28
8
2
6
20

9
Сеть встречного распространения.
2
2
2






10
Стохастические сети.
2
2
2






11
Сети с обратными связями.
2
2
2






12
Сеть АРТ
2
2
2









ВСЕГО:
128
45
27
18
83



СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ




  1. Понятие и особенности интеллектуальных информационных систем (ИИС). Исторический обзор исследований в области искусственного интеллекта. Понятие интеллектуальной информационной системы, основные свойства. Области применения и классификация ИИС.
  2. Системы, основанные на знаниях. Знания и данные в информационных системах. Классификация знаний в ИИС. Предметное (фактуальное) и проблемное (операционное) знания. Экспертные системы (ЭС). Составные части экспертной системы: база знаний, механизм вывода, механизмы приобретения и объяснения знаний, интеллектуальный интерфейс. Организация базы знаний. Декларативная и процедурная формы представления знаний. Методы представления знаний. Основные этапы построения экспертных систем (идентификация, концептуализация, формализация, реализация, тестирование, опытная эксплуатация). Участники процесса создания ЭС: эксперты, инженеры по знаниям, конечные пользователи. Проблемы и основные подходы в приобретении знаний. Особенности статических и динамических экспертных систем. Расчетно-логические ЭС, системы поддержки принятия решений.
  3. Механизмы вывода в ИИС. Логический и эвристический методы рассуждения в ИИС. Рассуждения на основе дедукции, индукции, аналогии. Немонотонность вывода.
  4. Стратегии вывода в ЭС. Представление и обработка неопределенности, нечеткий вывод в ЭС. Ситуационная модель представления знаний и вывода решений.
  5. Представление о логическом программировании. Представление знаний о предметной области в виде фактов и правил базы знаний Пролога. Дескриптивный, процедурный и машинный смысл программы на Прологе. Рекурсия и структуры данных в программах на Прологе.
  6. Представление о функциональном программировании. Основы программирование на языке Лисп. Типы данных. Арифметические операции. Списки. Базовые функции списков. Операторы условного перехода Лямбда – выражения. Специальная форма DEFUN. Рекурсивное определение функций. Ввод – вывод.
  7. Перспективные концепции ИИС. Извлечение знаний из данных. Системы интеллектуального анализа данных.
  8. Нейронные сети: Биологический нейрон и его математическая модель. Нейросети. Классификация и свойства нейросетей. Теорема Колмогорова. Персептрон. Сеть обратного распространения.
  9. Сеть встречного распространения. Сеть Кохонена. Классификация образов. Нейроны Гроссберга. Выходные и входные звезды. Двухслойная сеть встречного распространения.
  10. Стохастические сети. Обучение Больцмана. Обучение Коши.
  11. Сети с обратными связями. Сеть Хопфилда. Сеть ДАП (двунаправленная ассоциативная память).
  12. Сеть АРТ (адаптивная резонансная теория)



РЕКОМЕНДАЦИИ К САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ СТУДЕНТОВ


Лабораторные и самостоятельные работы студенты выполняют на ЭВМ со следующим программным обеспечением:
  1. Экспертные системы: RuleBook (EXSYS Inc.), VP-EXPERT.
  2. Программирование на языке Полог: Turbo Prolog, Visual Prolog.
  3. Программирование на языке Лисп: Маклисп, Мулисп, Интерлисп, Коммон Лисп.
  4. Нейронные сети: Pascal, C, BrainMaker, NetMaker, Matlab 7.0.



ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

  1. Место искусственного интеллекта в информационных технологиях . Тенденции развития теории искусственного интеллекта.
  2. Основные понятия искусственного интеллекта. Формализуемые и неформализуемые задачи. Экспертные системы как системы, основанные на знаниях.
  3. Инженерия знаний. Инженер по знаниям. Понятия модели знаний, приобретения и представления знаний.
  4. Организация хранения информации в человеческой памяти. Типы мышления.
  5. Информация, знания, и данные. Виды знаний. Эвристики.
  6. Представление знаний.
  7. Понятия предметной области, сущности. Языки представления знаний.
  8. Инструментальные средства баз данных. Продукционные системы.
  9. Сетевые модели представления данных. Классификация семантических сетей.
  10. Преимущества и недостатки семантических сетей. Понятие вывода на семантической сети.
  11. Семантическая сеть как реализация интегрированного представления данных категорий типов данных, свойств категорий и операций над данными и категориями.
  12. Абстрактные образы и фреймы. Основные типы фреймов.
  13. Понятие слота.
  14. Фреймы и наследование.
  15. Модель прикладных процедур, реализующих правила обработки данных
  16. Экспертные системы. Архитектура ЭС.
  17. Назначение компонент ЭС. Факторы, определяющие реализацию конкретной ЭС.
  18. Режимы работы ЭС. Прототипирование. Шесть этапов разработки ЭС. Модификация ЭС при ее разработке.
  19. Модели приближенных рассуждений. Понятия нечеткого множества и функции принадлежности.
  20. Нечеткие кванторы и лингвистическая шкала.
  21. Нечеткие высказывания и нечеткая логика.
  22. Мера доверия и коэффициенты уверенности.
  23. Нечеткие рассуждения.
  24. Необходимость и назначение объяснительной компоненты ЭС. Параметры, описывающие объяснение.
  25. Искусственный интеллект и информационные системы Информационные системы, имитирующие творческие процессы. Интеллектуальные информационно-поисковые системы.
  26. Системы интеллектуального интерфейса для информационных систем. Интеллектуальные информационно-поисковые системы. Интеллектуальные программные агенты
  27. Логическое программирование. Представление знаний о предметной области в виде фактов и правил базы знаний Пролога.
  28. Дескриптивный, процедурный и машинный смысл программы на Прологе.
  29. Рекурсия и структуры данных в программах на Прологе.
  30. Представление о функциональном программировании. Типы данных. Арифметические операции. Списки. Базовые функции списков.
  31. Лисп. Операторы условного перехода Лямбда – выражения. Специальная форма DEFUN. Рекурсивное определение функций. Ввод – вывод.
  32. Нейронные сети: основные понятия и области применения.
  33. Сеть встречного распространения.
  34. Стохастические сети.
  35. Сети с обратными связями.
  36. Сеть АРТ.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная
  1. Андрейчиков, Александр Валентинович. Интеллектуальные информационные системы: [учеб. для вузов по специальности<Прикладная информатика в экономике>] / А. В. Андрейчиков, О. Н. Андрейчикова.—М.: Финансы и статистика, 2004.—423 с
  2. Романов, Виктор Петрович. Интеллектуальные информационные системы в экономике: Учебное пособие для студ. вузов, обучающихся по специальности "Прикладная информатика" и др. междисциплинарным специальностям / В.П. Романов; Рос. экон. акад. им. Г.В. Плеханова; Под ред. Н.П. Тихомирова.—М.: Экзамен, 2003.—494 с
  3. Круглов, Владимир Васильевич. Интеллектуальные информационные системы: Компьютерная поддержка систем нечеткой логики и нечеткого вывода: Учебное пособие для студ. вузов, обуч. по специальности "Прикладная информатика (по областям)" и другим компьютерным специальностям и направлениям профессиональной подготовки / В.В. Круглов, М.И. Дли.—М.: Физматлит, 2002.—254 с.: ил
  4. М.Амамия, Ю. Танака. Архитектура ЭВМ и искусственный интеллект. М. Мир, 1993. – 400 с.
  5. Корнеев В.В., Гарев А.Ф. и др. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации. – М.: «Нолидж», 2000.
  6. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. – С-Пб: Питер, 2001. – 384 с.
  7. Змитрович А. И. Интеллектуальные информационные системы.- Мн: ТетраСистемс, 1997.
  8. Леденева, Татьяна Михайловна. Интеллектуальные информационные системы: Учеб. пособие.—Т.М.Леденева.—Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2001.—136с
  9. Тельнов, Юрий Филиппович. Интеллектуальные информационные системы в экономике: Учеб. пособие для вузов / Ю.Ф. Тельнов; Моск. гос. ун-т экономики, статистики и информатики (МЭСИ).—3-е изд., расшир. и доработ.—М.: СИНТЕГ, 2002.—316 с.:
  10. Джексон П. Введение в экспертные системы.–М.:Вильямс, 2001. – 624 с
  11. Попов Э.В. и др. Статические и динамические экспертные системы. — М.: Финансы и статистика, 1996. — 320 с..
  12. Дж. Макаллистер Искусственный интеллект и Пролог на микроЭВМ. М. Машиностроение. 1990. - 236 с.
  13. И. Братко. Программирование на языке ПРОЛОГ для искусственного интеллекта. М. Мир. 1990. – 569 с.
  14. Хювенен Э., Сеппянен Й. Мир Лиспа. введение в язык Лисп и функциональное программирование. – М.: Мир. 1990. – 447 с.
  15. Каллан Р. Основные концепции нейронных сетей. – М.: «Вильямс», 2001.


Дополнительная
  1. Змитрович А.И. Интеллектуальные информационные системы. – Минск, Тетрасистемс, 1997. – 367 с.
  2. Кокорева Л.В., Перевозчикова О.Л. Диалоговые системы и представление знаний. – Киев, Наукова думка, 1993. – 446 с.
  3. Соломатин Н.М. Информационно-семантические системы. – М., Высшая шк., 1989 – 127 с.
  4. Любарский Ю.Д. Интеллектуальные информационные системы. М.: Наука, 1990. — 350 с.
  5. Стерлинг Л., Шапиро Э. Искусство программирования на языке Пролог. – М.: Мир, 1990. – 235 с., ил.
  6. Доорс Дж. и др. Пролог – язык программирования будущего. – М.: Финансы и статистика, 1990. – 144 с., илл.
  7. Дюк В., Самойленко А. Data Mining. Учебный курс. – С-Пб: «Питер», 2001.
  8. Мелихов А.Н., Бернштейн Л.С., Коровин С.Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. – М.: Наука, 1990.
  9. Попов Э.В. Экспертные системы: решение неформализованных задач в диалоге с ЭВМ. – М.: Наука, 1986.
  10. Романов А.Н., Одинцов Б.Е. Советующие информационные системы в экономике. – М.Юнити, 2000.