Введение в специальность

Вид материала

Документы

Содержание Графический интерфейс интеллектуальных систем Кафедра информационно-вычислительных систем Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98 Пояснительная записка Содержание дисциплины И компьютером И инструментальные средства проектирования графических интерфейсов интеллектуальных систем Тема 1.3. СПЕЦИФИКАЦИЯ ИНТЕРФЕЙСА Тема 2.2. АЛГОРИТМЫ ПОСТРОЕНИЯ КРИВЫХ Тема 2.3. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ Тема 2.4. УДАЛЕНИЕ НЕВИДИМЫХ ЛИНИЙ И ПОВЕРХНОСТЕЙ С графодинамической ассоциативной машиной Тема 4.2. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИНТЕРАКТИВНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ Примерный перечень лабораторных работ Примерный перечень компьютерных программ

Подобный материал:

• Е. В. Арляпова введение в специальность «реклама», 1668.44kb.
• А. К. Мазуров введение в специальность, 3019.75kb.
• Рабочая учебная программа дисциплины «введение в специальность» для специальности, 107.59kb.
• Анализ и планирование трудовых показателей Аудит и контроллинг персонала Введение, 12.45kb.
• Рабочая программа дисциплины Введение в специальность специальность 032001 Документоведение, 55.23kb.
• Учебно-методический комплекс дисциплины Введение в литературоведение Специальность, 711.32kb.
• Учебно методический комплекс по дисциплине «Введение в специальность» Специальность, 2682.27kb.
• Курс Комплексный экзамен по циклам опд, сд и дисциплинам специализации: «Введение, 469.08kb.
• В г. Орске Специальность: 021100 «Юриспруденция» Дисциплина: Уголовное право Курсовая, 432.15kb.
• Введение в специальность, 1423.7kb.

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-40-044/тип.


ГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙС ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

И КОГНИТИВНАЯ ГРАФИКА


Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности 1-40 03 01 Искусственный интеллект


Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.


Составители:

Н.А. Гулякина, доцент кафедры интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат физико-математических наук, доцент;

С.А. Самодумкин, ассистент кафедры интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»;


Рецензенты:

С.А. Золотой, директор Научно-инженерного республиканского унитарного предприятия «Геоинформационные системы», Национальной академии наук Беларуси, кандидат технических наук;

Кафедра информационно-вычислительных систем Учреждения образования «Военная академия Республики Беларусь» (протокол № 6 от 26.02.2004 г.)


Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол №  7 от 10.03.2003 г.);


Научно-методическим советом по направлению 1-40 Вычислительная техника УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 1 от 15.03.2004 г.)

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98

Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко

Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Типовая программа «Графический интерфейс интеллектуальных систем и когнитивная графика» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.114-98 по специальности 40 03 01 «Искусственный интеллект». Целью дисциплины является ознакомление студентов с основами программирования графических интерфейсов интеллектуальных систем, изучение соответствующих инструментальных средств, усвоение основ компьютерной и когнитивной графики.

В результате освоения курса «Графический интерфейс интеллектуальных систем и когнитивная графика» студент должен:

знать:

• принципы организации графического интерфейса, его преимущества и ограниченность;
  
• основные инструментальные средства и языки проектирования графических приложений;
  
• основные алгоритмы компьютерной графики;
  
• основные графические редакторы;
  
• методы интенсификации научного творчества посредством использования нетрадиционных возможностей интерактивной компьютерной графики;
  

уметь характеризовать:

• основные виды интеллектуальных интерфейсных подсистем;
  
• когнитивное взаимодействие с пользователем;
  
• применение алгоритмов компьютерной графики в разработке интерфейсных компонент интеллектуальных систем;
  
• применение когнитивного интерфейса в научных исследованиях и в обучении;
  

уметь анализировать:

• графические системы и графические интерфейсы в интеллектуальных системах;
  

приобрести навыки:

• использования теории восприятия, предварительного анализа и распознавания информации (в том числе визуальной информации) в интеллектуальных системах;
  
• использования алгоритмов компьютерной графики для реализации интерфейсных компонент интеллектуальных систем;
  
• применения инструментальных средств разработки графического интерфейса интеллектуальных систем.
  

Программа рассчитана на объем 60 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 30 часов, лабораторных работ – 30 часов.


СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


Раздел 1. ПОНЯТИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА

И ТРЕБОВАНИЯ К НЕМУ


Тема 1.1. ИНТЕРФЕЙС ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ: МОСТ МЕЖДУ ЧЕЛОВЕКОМ

И КОМПЬЮТЕРОМ

Человеко-машинные системы. Основные принципы разработки пользовательского интерфейса. Стандартизация пользовательского интерфейса. Требования к разработке пользовательского интерфейса. Требования к настройке пользовательского интерфейса. Требования к взаимодействию пользовательского интерфейса с прикладными программами. Требования к реализации пользовательского интерфейса. Требования к типам данных и выражениям. Требования к взаимодействию с устройствами. Требования к связям низкого уровня. Требования к тестированию пользовательского интерфейса. Требования к дизайну пользовательского интерфейса и эргономические требования.


Тема 1.2. СПОСОБЫ РЕАЛИЗАЦИИ ГРАФИЧЕСКОГО ИНТЕРФЕЙСА

И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ИНТЕРФЕЙСОВ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Виды пользовательского интерфейса и пути их реализации. Этапы проектирования пользовательского интерфейса. Особенности графического интерфейса. Компоненты графического пользовательского интерфейса. Концепция и эталонная модель графического интерфейса интеллектуальной системы.

Тема 1.3. СПЕЦИФИКАЦИЯ ИНТЕРФЕЙСА

Языковая спецификация интерфейса. Графическая спецификация интерфейса. Автоматическая генерация интерфейса по спецификации прикладной задачи. Объектно-ориентированная спецификация интерфейса.


Раздел 2. АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ

Тема 2.1. РАСТРОВЫЕ АЛГОРИТМЫ

Растровое представление отрезка. Алгоритм Брезенхема. Растровая развертка окружности. Растровая развертка эллипса. Закраска области, заданной цветом границы. Заполнение многоугольника. Основы методов устранения ступенчатости.


Тема 2.2. АЛГОРИТМЫ ПОСТРОЕНИЯ КРИВЫХ

Построение кривых по заданному массиву точек. Задача интерполяции и аппроксимации кривых. Интерполирование с помощью многочленов. Форма Эрмита. Форма Безье. Аппроксимация кривых с помощью B-сплайнов.


Тема 2.3. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Основные алгоритмы вычислительной геометрии. Однородные координаты точки. Двумерные (2D) и трехмерные (3D) преобразования. Проективные преобразования. Примеры сложных преобразований.

Тема 2.4. УДАЛЕНИЕ НЕВИДИМЫХ ЛИНИЙ И ПОВЕРХНОСТЕЙ

Построение графика функции. Линии горизонта. Двумерное отсечение отрезка. Алгоритмы двумерного отсечения. Трехмерное отсечение. Алгоритмы трехмерного отсечения. Алгоритмы удаления невидимых линий и граней.


Тема 2.4. ПОСТРОЕНИЕ РЕАЛИСТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Метод постоянного закрашивания. Метод Гуро. Метод Фонга. Графические библиотеки для работы с трехмерной графикой OpenGL и Direct 3D.

Тема 2.5. ИНТЕРАКТИВНАЯ WEB-АНИМАЦИЯ

Использование графических приложений в Интернет. Пакеты программ для разработки интерактивных графических web-приложений. Трехмерная виртуальная реальность. Язык WRML. Редакторы и броузеры для поддержки интерактивной web-анимации.


Раздел 3. ГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙС ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ СЕМАНТИЧЕСКИХ СЕТЕЙ


Тема 3.1. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СЕМАНТИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НА ВИРТУАЛЬНОМ ЭКРАНЕ ГРАФОДИНАМИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Основные графические примитивы языка семантических сетей. Генерация графических примитивов изображения дуг и ребер различного вида. Генерация графических примитивов изображения узлов семантической сети. Геометрические преобразования над фрагментами семантической сети. Алгоритмы для реализации отсечения невидимых фрагментов семантической сети. Стратегии размещения семантической сети на экране.


Тема 3.2. СИСТЕМА ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИХ КОМАНД ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

С ГРАФОДИНАМИЧЕСКОЙ АССОЦИАТИВНОЙ МАШИНОЙ

Команды просмотра и редактирования семантических сетей на виртуальном экране. Команды отладки программ в графодинамической ассоциативной машине. Команды настройки интерфейса графодинамической ассоциативной машины. Интеграция средств отображения и редактирования информации различного типа. Навигация по семантической сети.


Раздел 4. ОСНОВЫ КОГНИТИВНОЙ ГРАФИКИ


Тема 4.1. СУЩНОСТЬ И МЕТОДЫ ИНТЕРАКТИВНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ (ИКГ)

Иллюстративная и когнитивная функции ИКГ. Эвристические основы ИКГ–технологии порождения качественно нового знания. Выбор проблемной области для применения ИКГ. Общая структура когнитивной человеко–машинной ИКГ–системы. Знания, используемые в когнитивной ИКГ–системе. Основные режимы и базы знаний ИКГ–системы.


Тема 4.2. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИНТЕРАКТИВНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ

ИКГ–технология решения сложных проблем. Применение ИКГ–подхода в математике. Перспективы дальнейших ИКГ–исследований. Когнитивное взаимодействие с пользователем в процессе разработки и эксплуатации интеллектуальной системы. Язык семантических сетей как способ реализации когнитивного взаимодействия с пользователем интеллектуальной системы.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ


1. Разработка программы генерации отрезка.

2. Разработка программы генерации окружности и эллипса.

3. Разработка программы построения кривых с помощью формы Эрмита, формы Безье и B-сплайнов.

4. Разработка программы закраски полигона.

5. Разработка программы, осуществляющей геометрические преобразования.

6.  Разработка программы, реализующей алгоритмы двумерного и трехмерного отсечения.

7.  Разработка программы удаления невидимых линий и поверхностей.

8. Разработка ИКГ–языкового интерфейса.


ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ

(или другой информации, необходимого оборудования и т.п.)

1. Персональные компьютеры с процессором типа Pentium III 200 MHz, оперативной памятью не менее 64 МВ, свободным объемом дискового пространства не менее 100 МВ, монитором не ниже VGA.
   
2. Акселераторы 3D-графики.
   
3. Система программирования Microsoft Visual C++ v. 6.0 и выше.
   
4. Графические редакторы.
   
5. Средства реализации интерактивной web-анимации.
   

ЛИТЕРАТУРА