Программа учебной дисциплины




Скачать 20,82 Kb.
НазваниеПрограмма учебной дисциплины
Дата03.02.2016
Размер20,82 Kb.
ТипПрограмма
Программа учебной дисциплины

ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ


Программа учебной дисциплины является частью магистерской программы «Математическое и информационное обеспечение экономической деятельности» по направлению 010500.68 (510200) «Прикладная математика и информатика».


ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


Основная цель дисциплины – сформировать у студентов-магистрантов комплекс теоретических знаний и практических навыков использования одного из направлений приложений искусственного интеллекта - экспертных систем (ЭС), имеющих коммерческое назначение в сфере экономики.

Задачи дисциплины – научить студентов методам компьютерного формализованного представления знаний и реализации логических выводов для последующей выработки и принятия человеком вариантов принимаемого решения, а также принципам применения ЭС в профессиональной деятельности.


ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


В результате изучения дисциплины «Экспертные системы» студент-магистрант должен

знать:

  • принципы построения, структуры и области применения экспертных систем;

  • современное состояние разработки и применения инструментальных и программных средств экспертных систем в области экономики;

уметь:

  • формировать концептуальную модель экономического процесса в определенной предметной области ;

  • выбирать адекватную экономическую модель представления знаний в экспертной системе для задач управления в конкретной предметной области.

  • применять выбранную модель представления знаний к основным расчетам в сфере экономики.

получить навыки:

  • разработки математического и программного обеспечения интеллектуальных информационных систем и технологий;

  • использования специализированных программных сред для решения задач в области моделирования и управления экономическими процессами.


УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКАЯ КАРТА ДИСЦИПЛИНЫ

№ п/п

Наименование разделов и тем

Объем аудиторных занятий в часах

Объем

сам. раб. студентов

(в час.)

лекции

лаб.

раб.

пр.

зан

сем.

зан.

Итого



Введение. ЭС – одно из направлений интеллектуальных информационных систем (ИИС). Основные понятия и терминология: искусственного интеллекта.

2

-

1

-

3

7



Тема 1. Экспертные системы. Общие принципы построения и функционирования ЭС

2

-




1

3

12



Тема 2. Методы, модели и средства формализация знаний.

2

-

-

1

3

12



Тема 3. Логический вывод и логическое программирование в языке Пролог.

2

-

-

1

3

12



Тема 4. Нечеткие знания и логические выводы.

2

-

-

1

3

12



Тема 5. Методы и модели приобретения знаний.

2

-

-

1

3

12



Тема 6. Базы знаний и системы управления знаниями.

2

-




1

3

12




Всего:

14

-

-

7

21

79




Формы итогового контроля:

Курс. работа (проект)

Контр. работа

Зачет

Экзамен




Семестры:

-

-

3

-



СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Введение. ЭС – одно из направлений интеллектуальных информационных систем (ИИС). Основные понятия и терминология: искусственного интеллекта.


Основные понятия и терминология: искусственный интеллект, интеллектуальные информационные технологии (ИИТ), интеллектуальные информационные системы (ИИС).

История появления и развития ИИТ. Классификация ИИС. Основные направления исследований, разработки и применения: логическое и нейрокибернетическое. Характеристика этапов создания ИИС.

Человеческий фактор информационных технологий управления, роль информационных технологий в повышении качества управленческих решений.

Современные направления разработки и сферы применения ИИС. Характеристика программных и аппаратных средств разработки современных ИИС.

Практическая (лабораторная) работа:

Установка программного пакета и начало работы в среде языка программирования Visual Prolog. Изучение программы демонстрационной модели Экспертной системы.


Тема 1.Экспертные системы. Общие принципы построения и функционирования ЭС

Основные понятия: информация, данные, знания, экспертная система (ЭС). Общие принципы построения и функционирования ЭС.

Структура и составные части экспертной системы: база знаний, механизм вывода, механизмы приобретения и объяснения знаний, интеллектуальный интерфейс. Классификация ЭС.

Этапы создания ЭС: идентификация, концептуализация, формализация, реализация, тестирование, опытная эксплуатация.

Практическая (лабораторная) работа:

Работы в среде языка программирования Visual Prolog. Выполнение упражнений из папки Examples. Процесс сопоставления заданной цели с предложениями программы («Сопоставление и унификация»).

Тема 2. Методы, модели и средства формализация знаний.

Интеллектуальные информационные системы основанные на представлении и обработке знаний. Модели и алгоритмы вывода решений и обработки знаний.

Понятие категории «знания». Предметное (фактуальное) и проблемное (операционное) знания. Декларативная и процедурная формы представления знаний. Формализованная модель знаний. Классификация и характеристики основных моделей знаний (продукционной, логической, фреймовой, семантических сетей). Основные модели и алгоритмы вывода решений.

Практическая (лабораторная) работа:

Основы программирования в среде Visual Prolog. Выполнение упражнений из папки Examples. Обработка списков. Программирование внутренней базы фактов.


Тема 3. Логический вывод и логическое программирование в языке Пролог.

Основные понятия о логической модели знаний и средствах ее построения (синтаксис и семантика языка Пролог).

Основные понятия логического вывода: формальная система, исчисление, аксиоматический метод, правило вывода. Логический и эвристический методы рассуждения в ИИС. Рассуждения на основе дедукции, индукции, аналогии. Понятие логического программирования. Основы формализации логического вывода решений и логического программирования на языке Пролог. Метод резолюций в логическом выводе. Язык логического программирования Пролог как инструмент создания приложений искусственного интеллекта и универсальная среда разработки экспертных систем.

Практическая (лабораторная) работа:

Основы программирования в среде Visual Prolog. Внутренние базы данных. Создание программ в среде визуальной разработки. Разработка проекта экспертной системы.


Тема 4. Нечеткие знания и логические выводы.

Основные направления формализации недостоверных и неточных знаний в «неклассической логике» (логики модальная, немонотонная, вероятностная). Использование аппарата теории вероятностей (формула Байеса). Основные понятия нечеткой логики Л.Заде: лингвистическая переменная и функция принадлежности. Основные операции над нечеткими множествами («мягкие вычисления») и их моделирование.

Практическая (лабораторная) работа:

Основы программирования в среде Visual Prolog. Внутренние базы данных. Создание программ в среде визуальной разработки. Разработка проекта экспертной системы.


Тема 5. Методы и модели приобретения знаний.

Методы и модели вывода новых знаний. Достоверные и правдоподобные рассуждения и методы вывода новых знаний. Традиционная и математическая логики и их значение в создании современных ИИС. Выводы знаний в системах «неклассической логики». Индуктивные методы вывода новых знаний. ДСМ-метод индуктивного вывода


Инженерия знаний - технология построения ЭС. Приобретение знаний. Понятие поля знаний. Извлечение знаний из данных. Извлечение и структурирование знаний Этапы и стадии развития систем приобретения знаний. Методы и системы автоматизированного приобретения знаний.

Практическая (лабораторная) работа:

Основы программирования в среде Visual Prolog. Внутренние базы данных. Создание программ в среде визуальной разработки. Разработка проекта экспертной системы.


Тема 6. Базы знаний и системы управления знаниями.

Понятие базы знаний. База знаний - модель предметной области, представленная на формализованном языке, на основе которой реализуется логический вывод в СИИ. Классификация баз знаний (открытые, закрытые) и ЭС (Статические и динамические экспертные системы).

Системы управления знаниями (СУЗ). Методы обработки данных в СУЗ. Системы управления знаниями и «хранилище данных». Интеллектуальный анализ данных.

Методы обработки данных в системах управления знаниями. Роль и значение информационных технологий в принятии управленческих решений. Методология и инструментальная база технологии знаний. Роль и значение консалтинга в создании условий эффективного управления предприятием. Особенности экспертной системы, предназначенной для аналитиков предприятия. Построение системы управления предприятием на основе технологии знаний.

Практическая (лабораторная) работа:

Основы программирования в среде Visual Prolog. Внутренние базы данных. Создание программ в среде визуальной разработки. Разработка проекта экспертной системы.


ОРГАНИЗАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТА-МАГИСТРАНТА

Самостоятельная работа магистранта по дисциплине включает:


  • изучение теоретических разделов дисциплины по заданию лектора, повторение и углубленное изучение лекционного материала;

  • изучение теоретических разделов дисциплины с использованием прилагаемого списка основной и дополнительной литературы и подготовку к практическим занятиям;

  • выполнение практических работ с анализом результатов и подготовкой отчета;

  • подготовку к зачету.




ФОРМЫ И ВИДЫ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ


  1. Текущий контроль:

  • отчет по результатам выполнения практических занятий;

  • рубежный контроль.

  1. Промежуточная аттестация – зачетно-экзаменационная сессия:

  • зачет проводится в устной или письменной форме при условии выполнения всех форм текущего контроля и в соответствии с учебным планом.


ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАЧЕТУ


  1. Понятие «Интеллектуальная Информационная Система - ИИС». Истории и этапы развития исследований в области ИИ.

  2. Современные направления разработки и сферы применения ИИС.

  3. Основные понятия о технологии и методах решения задач в ИИС.

  4. Характеристики наиболее известных инструментальных и программных средств построения ИИС.

  5. Основные понятия о программировании на языке Пролог.

  6. Понятия «экспертная система» и «знания».

  7. Классификация, назначение и области применения ЭС.

  8. Основное отличие ЭС от других типов прикладных программ.

  9. Структура ЭС и функции, выполняемые ее компонентами.

  10. Основные принципы построения программ ЭС, обеспечивающие технологию логического вывода в решения задач.

  11. Основные этапы создания ЭС и инструментальные средства их разработки.

  12. Понятие и значение категории знания в интеллектуальных информационных технологиях. Характеристики, определяющие классификацию знаний.

  13. Формализованная модель знаний. Классификация и характеристики основных моделей знаний, используемых в современных ИИС.

  14. Современные направления представления и формализации знаний в ИИС.

  15. Логическая модель знаний и средства ее построения (синтаксис и семантика языка логики).

  16. Основные понятия и термины логического вывода в формальных системах: «формальная система», «исчисление», «аксиоматический метод», «правило вывода».

  17. Методе резолюций в исчислении высказываний и исчислении предикатов.

  18. Логические принципы построения и выполнения программы решения задачи на языке логического программирования Пролог.

  19. Основы программирования на языке Visual Prolog.

  20. Формализация недостоверных или неточных знаний: основные понятия, терминология, и характеристики.

  21. Байесовский метод получения вывода решения задачи в системах ИИ.

  22. Основные положения аппарата нечеткой математики и виды функций принадлежности.

  23. Отличие операций выполняемых на базе правил нечеткой логики от операций для четких множеств.

  24. Структура и принцип работы системы, построенной на базе нечеткой логики.

  25. Основные положения аппарата нечеткой математики и виды функций принадлежности. Отличие операций выполняемых на базе правил нечеткой логики от операций для четких множеств.

  26. Задачи моделирования нечетких знаний в разработке экспертных систем. Нечеткие множества и операции с нечеткими множествами.

  27. Нечеткие отношения и операции с нечеткими отношениями. Понятие нечеткой логики и нечеткого предиката.

  28. Логический вывод в моделях нечетких знаний.

  29. Разработка экспертных систем на основе нечеткого Пролога.

  30. Достоверные и правдоподобные рассуждения и методы вывода новых знаний.

  31. Традиционная и математическая логики и их значение в создании современных ИИС.

  32. Выводы знаний в системах «неклассической логики». Модальные и немонотонные логики.

  33. Методы вывода на основе теоремы Байеса.

  34. Индуктивные методы вывода новых знаний. ДСМ-метод индуктивного вывода.

  35. Структура и принцип работы системы, Базы знаний и их классификация. Понятие адаптивной информационной системы.

  36. Основные задачи, методы и стратегии получения и структурирования знаний при разработке ЭС.

  37. Методы автоматизации разработки базы знаний.

  38. Понятия «система управления знаниями» и «хранилище данных». Методы обработки данных в системах управления знаниями.

  39. Особенности ЭС, используемой аналитиком в процессе управления предприятием.

  40. Характеристика информационной структуры ЭС, предназначенной для решения задач управления предприятием.

  41. Основные виды моделей и инструментальных средств, используемых в технологиях системного анализа.

  42. Характеристики наиболее известных инструментальных и программных средств построения ИИС.


УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Основная:

  1. Романов, В. П. Интеллектуальные информационные системы в экономике : учеб. пособие / В. П. Романов. - 2-е изд., стер. - М. : Экзамен, 2007.

  2. Румянцева, Е. Л. Информационные технологии : учеб. пособие / Е. Л. Румянцева, В. В. Слюсарь. – М. : Форум : Инфра-М, 2009.

  3. Ясницкий, Л. Н. Введение в искусственный интеллект : учеб. пособие / Л. Н. Ясницкий. - М. : Академия, 2005.

Дополнительная:

  1. Базы данных и экспертные системы : метод. указ. по выполнению курсовой работы для бакалавров направления 010500.62 "Прикладная математика и информатика" / авт.-сост.: Г. П. Пуха, Т. Т. Осипова. - СПб. : Изд-во СПбГУСЭ, 2009.

  2. Советов, Б. Я. Информационные технологии : учеб. / Б. Я. Советов, В. В. Цехановский. - 4-е изд., стер. - М. : Высшая школа, 2008.

  3. Уткин, В. Б. Информационные системы и технологии в экономике : учеб. / В. Б. Уткин, К. В. Балдин. - М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2003.

  4. Ясницкий, Л. Н. Искусственный интеллект : учеб. пособие / Л. Н. Ясницкий. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011.


МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ


Практические работы и семинарские занятия проводятся в компьютерном классе укомплектованном учебно-наглядными материалами и оснащенном соответствующим оборудованием и проекционной техникой.


Составитель: к.т.н., доц. кафедры «Информационные технологии» Е.В. Савин.

Рецензент: к.п.н., проф. кафедры «Информационные технологии» Г.В. Абрамян.

Похожие:

Программа учебной дисциплины iconРабочая программа учебной дисциплины техническая механика название учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее фгос)...
Программа учебной дисциплины iconРабочая программа учебной дисциплины элементы и узлы периферийных устройств компьютерных систем название учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее фгос)...
Программа учебной дисциплины iconРабочая программа учебной дисциплины основы экономики по профессиям 16675 Повар и 12901 Кондитер Форма обучения: очная с. Выдрино 2012 год Программа учебной дисциплины «Основы экономики»
Программа учебной дисциплины «Основы экономики» разработана на основе фгос нпо по профессии 260807. 01 Повар, кондитер
Программа учебной дисциплины iconПрограмма учебной дисциплины оп. 02. Психология
Программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы прикладного бакалавриата по специальности...
Программа учебной дисциплины iconПрограмма учебной дисциплины
Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по профессиям начального...
Программа учебной дисциплины iconПрограмма учебной дисциплины
Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по профессиям начального...
Программа учебной дисциплины iconПаспорт примерной программы учебной дисциплины 4 структура и примерное содержание учебной дисциплины
Примерная программа учебной дисциплины является частью примерной основной профессиональной образовательной программы в соответствии...
Программа учебной дисциплины iconПрограмма учебной дисциплины
Программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (в программах повышения квалификации...
Программа учебной дисциплины iconРабочая программа учебной дисциплины
Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по профессии начального...
Программа учебной дисциплины iconПрограмма учебной дисциплины
Программа учебной дисциплины разработана на основе фгос по специальности высшего профессионального образования
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница