WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные материалы
 

«УТВЕРЖДАЮ _ « _» _ 20_г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ СИСТЕМЫ И МЕТОДЫ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ 230100 «ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования

«Новосибирский государственный университет» (НГУ)

Факультет информационных технологий

УТВЕРЖДАЮ

_______________________

« ___» _____________ 20___г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

СИСТЕМЫ И МЕТОДЫ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ 230100 «ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ

ТЕХНИКА»

Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения очная Новосибирск Программа дисциплины «СИСТЕМЫ И МЕТОДЫ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА» составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО к структуре и результатам освоения основных образовательных программ бакалавриата по «профессиональному» циклу по направлению подготовки «Информатика и вычислительная техника», а также задачами, стоящими перед Новосибирским государственным университетом по реализации Программы развития НГУ.

Автор: Загорулько Ю.А., к.т.н., с.н.с.

Факультет информационных технологий Кафедра Систем информатики

1. Цели освоения дисциплины (курса) Целями освоения дисциплины «СИСТЕМЫ И МЕТОДЫ ИСКУССТВЕННОГО

ИНТЕЛЛЕКТА» являются:

знание подходов, методов, языков и систем, разработанных в рамках научного направления «искусственный интеллект» за весь период его существования;



знание основных методов поиска решений, применяемых в системах искусственного интеллекта, представление о новых методах и подходах к решению традиционных задач, разрабатываемых в рамках направления искусственный интеллект, формирование аналитических способностей, которые бы позволяли студентам делать обоснованный выбор изученных методов, средств и языков при решении задач из проблемной области, в которой они специализируются.

Указанные цели в полной мере отвечают основным целям данной магистерской программы:

подготовка элитных специалистов для научно-исследовательской деятельности в области разработки и применения современных информационных технологий для науки, экономики на основе фундаментального образования, позволяющего выпускникам быстро адаптироваться к меняющимся потребностям общества.

развитие у студентов личностных качеств и формирование общекультурных и профессиональных компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению подготовки.

2. Место дисциплины «СИСТЕМЫ И МЕТОДЫ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА»

структуре программы бакалавриата по направлению подготовки «Информатика и вычислительная техника»

Данная дисциплина относится к циклу профессиональных дисциплин М2 (вариативная часть).

С другими частями образовательной программы соотносится следующим образом:

Дисциплины, предшествующие по учебному плану:

Математическая логика Базы данных Программирование на языке высокого уровня Объектно-ориентированное программирование Требования к первоначальному уровню подготовки обучающихся для успешного освоения дисциплины:

Уровень «знать»:

Основные элементы математической логики Основные элементы теории графов Основные понятия и конструкции языков программирования (процедуры, функции, указатели) Основы теории баз данных





Уровень «уметь»:

Умение формализовать утверждения средствами математической логики Умение организовать логический вывод в моделях исчисления предикатов первого порядка Умение проектировать и «понимать» программы, написанные на одном из языков объектно-ориентированного программирования или на языке программирования высокого уровня

Дисциплины, последующие по учебному плану:

Итоговая государственная аттестация Технология разработки программного обеспечения Научно-методический практикум Научно-исследовательская работа

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

«СИСТЕМЫ И МЕТОДЫ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА»

–  –  –

Способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1) Способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2) Способность свободно пользоваться русским и иностранным языками, как средством делового общения (ОК-3) Способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6)

Профессиональные компетенции:

Способность применять перспективные методы исследования и решения профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития вычислительной техники и информационных технологий (ПК-1) Способность разрабатывать концептуцальные и теоретические модели решаемых научных проблем и прикладных задач (ПК-2) Способность планировать научно-исследовательскую деятельность, анализировать риски, управлять проектами, командой проекта (ПК-3)

–  –  –

5. Образовательные технологии Лекционные занятия освещают концептуальные и теоретические вопросы. На них обучаемым предлагается базовый материал курса.

Самостоятельная работа выполняется студентами по предлагаемым темам.

Некоторые из них докладываются на семинарах с последующим обсуждением студентами.

Консультации по курсу учебным планом не регламентируются. Они проводятся в форме ответов на вопросы студентов и обсуждений.

Контрольные работы проводятся с целью контроля усвоения студентами сложного лекционного материала и практического освоения ими предлагаемых методов решения задач в области искусственного интеллекта. Как следствие, у студентов появляется возможность критического осмысления знаний и навыков, полученных по темам контрольных работ.

Коллоквиумы проводятся с целью закрепления лекционного материала, в котором большей частью излагаются методики представления и извлечения знаний.

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

6.1. Текущий контроль. В течение семестра выполняются следующие работы:

коллоквиумы и контрольные работы. Выполнение указанных видов работ является обязательным для всех студентов, а оценка результатов текущего контроля суммируется и вносит свой вклад в итоговую оценку студента. Работы текущего контроля служат основанием для допуска к итоговому экзамену.

Для самостоятельной работы студентам предлагается углубленное изучение тем, излагаемых на лекциях, с использованием дополнительной литературы и сети Интернет.

Список контрольных вопросов для коллоквиумов:

1. Понятие семантической сети. Классификация семантических сетей. Основные виды отношений в семантической сети.

2. Продукционная модель. Формальные и программные системы продукций.

3. Визуальное представление знаний.

4. Онтологии: основные определения. Типы онтологий: онтологии верхнего уровня, онтологии предметных областей, прикладные онтологии, лексические онтологии.

5. Представление знаний на основе вычислительных моделей. Вычислительные модели Тыугу. Решение задач на вычислительных моделях.

6. Недоопределенные типы данных и недоопределенные модели. Организация вычислений на недоопределенных моделях.

7. Общее понятие генетических алгоритмов. Простой генетический алгоритм.

8. Нейронные сети. Виды нейронных сетей. Принципы обучения нейронных сетей.

9. Символические системы и поиск. Классификация методов поиска решений.

Поиск в пространстве состояний.

10. Эвристический поиск. Поиск методом редукции. Поиск методом "генерацияпроверка".

11. Поиск в иерархии пространств. Поиск в факторизованном пространстве. Поиск в фиксированном множестве пространств.

12. Поиск в иерархии пространств. Поиск в изменяющемся множестве иерархических пространств. Метод нисходящего уточнения. Принцип наименьших свершений.

13. Поиск в альтернативных пространствах.

14. Основные понятия, структуры данных и функции языка LISP. Представление знаний на языке LISP.

15. Представление знаний в системе PLANNER: образцы, функции, теоремы.

Работа дедуктивной системы.

16. Синтаксис и семантика PROLOG-программ. Основные стратегии решения задач на языке PROLOG.

17. Представление данных и знаний в языке OPS-5. RETE-алгоритм.

18. Основные понятия языка РЕФАЛ. Работа РЕФАЛ-машины. Свободные переменные. Рекурсивные функции.

19. Язык представления знаний интегрированной программной среды Semp-TAO.

20. Универсальный решатель зада GPS.

21. Экспертные системы (ЭС). Основные особенности ЭС. Структура и режимы работы ЭС. Классификация ЭС. Примеры классических ЭС.

22. Система объяснений в ЭС и принципы ее построения.

23. Использование нечеткой логики в ЭС.

24. Модели приобретения знаний.

25. Методы извлечения знаний. Принципы классификации методов и критерии их выбора.

Список заданий для контрольной работы:

Вариант 1.

1. Пусть верны посылки: 1) Все серые существа с тонким хвостом - мыши; 2) Все мыши любят сыр; 3) Джерри - существо серого цвета; 4) Джерри имеет тонкий хвост.

Используя метод резолюции, докажите, что Джерри любит сыр.

2. Универсальное множество имеет вид U = a + b + c + d + e + f + g + h Даны два его нечетких подмножества A = 0,2|a + 0,7| b + 0,4|h B = 0,3|a + 0,4| c + 0,5|d + 0,6|h Найти: (1) дополнение A, (2) объединение A и B.

Вариант 2.

1. Пусть верны посылки: 1) Все коты гоняются за мышами; 2) Том - кот; 3) Джерри - мышь; Используя метод резолюции, докажите, что Том гоняется за Джерри.

2. Предложить функцию принадлежности для нечеткого отношения «близко к»

для двух точек на плоскости.

Вариант 3.

1. Пусть верны посылки: 1) Каждый атлет силен; 2) Каждый, кто силен и умен, добьется успеха в своей карьере; 3) Петр – атлет; 4) Петр – умен.

Используя метод резолюции, докажите, что Петр добьется успеха в своей карьере.

2. Определить лингвистическую переменную «Возраст собаки». Привести все ее лингвистические значения (не менее пяти). На выбор - для двух значений дать функцию принадлежности или ее график.

Вариант 4.

1. С помощью метода резолюции докажите, что из посылки «Все люди – земляне», следует «Проблемы людей есть проблемы землян».

2. Определить лингвистическую переменную «Температура воздуха». Привести все ее лингвистические значения (не менее пяти), дать для двух значений (на выбор) значений их функцию принадлежности или ее график.

Вариант 5.

1. Пусть верны посылки: 1) Все молодые и красивые существа - девушки; 2) Все девушки любят цветы; 3) Таня – красивое существо; 4) Таня - молодая.

Используя метод резолюции, докажите, что Таня любит цветы.

2. Универсальное множество имеет вид U = 1 + 2 + 3 + 4 + … + 9 Даны два его нечетких подмножества A = 0,1|1 + 0,3| 3 + 0,4|8 B = 0,3|1 + 0,4| 5 + 0,7|8 Найти (1) дополнение A, (2) пересечение A и B.

Вариант 6.

1. Пусть верны посылки: 1) Каждый студент умен; 2) Каждый, кто здоров и умен, добьется именной стипендии; 3) Вася – здоров; 4) Вася – студент.

Используя метод резолюции, докажите, что Вася добьется именной стипендии.

2. Определить лингвистическую переменную «Температура» для пациента поликлиники. Привести все ее лингвистические значения (не менее трех), дать для каждого значения его функцию принадлежности или ее график.

Вариант 7.

1. Пусть верны посылки: 1) Мальчики – это дети («ребенки») мужского пола; 2) Все мальчики любят играть в войну; 3) Ваня – ребенок; 4) Ваня – мужского пола.

Используя метод резолюции, докажите, что Ваня любит играть в войну.

2. Придумать нечеткое отношение «ровесники» для двух людей, возраст которых нам известен.

6.2. Для контроля усвоения дисциплины в целом учебным планом предусмотрен экзамен.

При выставлении экзамена учитываются результаты коллоквиумов и контрольных работ.

Примерный перечень вопросов к экзамену:

Раздел 1. Модели и средства представления знаний.

1) Логическая модель представления знаний. Метод резолюции. Использование метода резолюции для доказательства теорем в исчислении высказываний и логике первого порядка.

2) Понятие семантической сети. Классификация семантических сетей. Основные виды отношений. Достоинства и недостатки семантических сетей.

3) Представление знаний на основе фреймов. Структура фрейма. Системы фреймов.

Достоинства и недостатки фреймового представления.

4) Продукционная модель. Формальные и программные системы продукций.

Достоинства и недостатки продукционной модели.

5) Программная система продукций: цикл работы, механизмы активации правил, способы применения правил.

6) Простые и управляемые системы продукции.

7) Понятие лингвистической переменной. Нечеткие множества: определение, способы представления, основные операции.

8) Представление нечетких знаний. Нечеткие отношения.

9) Использование нечеткой логики в экспертных системах. Нечеткий вывод. Схема Шортлиффа.

10) Онтологии: основные определения.

11) Типы онтологий: онтологии верхнего уровня, онтологии предметных областей, прикладные онтологии, лексические онтологии.

12) Назначение онтологий. Задачи, решаемые с помощью онтологий.

Раздел 2. Методы поиска решений.

1) Вычислительные модели Тыугу. Решение задач на вычислительных моделях.

2) Недоопределенные типы данных и недоопределенные модели. Организация вычислений на недоопределенных моделях.

3) Общее понятие генетических алгоритмов. Простой генетический алгоритм.

4) Нейронные сети. Виды нейронных сетей. Принципы обучения нейронных сетей.

5) Символические системы и поиск. Классификация методов поиска решений. Поиск в пространстве состояний. Полный перебор. Поиск в глубину. Поиск в ширину.

6) Эвристический поиск. Поиск методом редукции. Поиск методом "генерацияпроверка".

7) Поиск в иерархии пространств. Поиск в факторизованном пространстве. Поиск в фиксированном множестве пространств.

8) Поиск в иерархии пространств. Поиск в изменяющемся множестве иерархических пространств. Метод нисходящего уточнения. Принцип наименьших свершений.

9) Поиск в альтернативных пространствах. Предположения и мнения.

Раздел 3. Языки искусственного интеллекта.

1) Язык символьной обработки LISP: основные понятия, структуры данных и функции. Представление знаний на языке LISP.

2) Язык PLANNER. Представление знаний в системе PLANNER: образцы, функции, теоремы. Работа дедуктивной системы.

3) Язык PROLOG. Синтаксис и семантика PROLOG-программ. Основные стратегии решения задач на языке PROLOG.

4) Язык OPS-5. Представление данных и знаний. Управление выводом.

5) Язык РЕФАЛ. Основные понятия языка РЕФАЛ: оператор конкретизации, выражения, предложения. Работа РЕФАЛ-машины. Свободные переменные.

Рекурсивные функции.

6) Язык представления знаний интегрированной программной среды Semp-TAO.

Раздел 4. Системы искусственного интеллекта.

1) Универсальный решатель задач GPS. Его достоинства и недостатки.

2) Планирующая система STRIPS. Представление знаний. Поиск решений.

3) Экспертные системы (ЭС). Основные особенности ЭС. Структура и режимы работы ЭС. Классификация ЭС. Примеры классических ЭС.

4) Система объяснений в ЭС. Назначение и принципы построения. Основные достоинства и недостатки традиционных систем объяснений.

5) Технология разработки ЭС. Этапы разработки ЭС. Инструментальны средства построения ЭС. Приобретение знаний в ЭС.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература:

5.1.Основная литература*.

1. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем.

Учебник. СПб.:Питер, 2001.

2. Джозеф Джарратано, Гари Райли. Экспертные системы: принципы разработки и программирование. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2006. – 1152 с.

3. Стюарт Рассел, Питер Норвиг, «Искусственный интеллект. Современный подход». Вильямс, 2007 г. – 1408 с.

4. Л. А. Гладков, В. В. Курейчик В. М. Курейчик, «Генетические алгоритмы», ФИЗМАТЛИТ, 2006 г. –320 с.

5. Онтологии и тезаурусы: модели, инструменты, приложения: учебное пособие / Б.В. Добров, В.В. Иванов, Н.В. Лукашевич, В.Д. Соловьев. – М.: ИнтернетУниверситет Информационных Тех-нологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. –173 с.

* Не более 10 источников.

б) дополнительная литература:

1. Загорулько Ю.А. Методы представления и обработки знаний: Семантические сети и системы продукций. Методическое пособие. - Новосибирск, Изд-во НГУ, 1997.

2. Телерман В.В, Методы представления и обработки знаний (недоопределенные модели) Методическое пособие. - Новосибирск, Изд-во НГУ, 1996.

3. Базисный РЕФАЛ и его реализация на вычислительных машинах (методические рекомендации). М., ЦНИПИАСС, 1977. –258 с.

4. Тыугу Э.Х. Концептуальное программирование. М., Наука. 1984.

5. Нариньяни А.С., Семенов А.Л., Телерман В.В., Швецов И.Е., Яхно Т.М.

Недоопределенные модели и их приложения // Системная информатика. Вып.

5: Архитектурные, формальные и программные модели. - Новосибирск: Наука.

- 1996. - С.132-198.

6. Курейчик В.М. Генетические алгоритмы. - Таганрог: изд-во ТРТУ, 1998. - 242 с.

7. Загорулько Ю.А., Телерман В.В., Яхно Т.М. Введение в логическое программирование. Часть I и II. Методическое пособие. - Новосибирск, Изд-во НГУ. 1997.

8. Попов Э.В Экспертные системы. М., Наука. 1987.

9. Экспертные системы. Принципы работы и примеры / Под ред. Р.Форсайта. – М: Радио и связь, 1987. – 224с.

10. Братко И. Алгоритмы искусственного интеллекта на языке Prolog. –М. :

Издательский дом «Вильямс», 2004. – 637 с.

11. Лапшин В.А. Онтологии в компьютерных системах. М.: Научный мир, 2010. – 224 с.

12. Чень Ч., Ли Р. Математическая логика и автоматическое доказательство теорем - М., "Наука", 1983.

13. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его использование в принятии приближенных решении. М., Мир, 1976.

14. Искусственный интеллект. Справочник в трех книгах. Книга 3. Программные и аппаратные средства. Под ред. В.Н. Захарова и В.Ф. Хорошевского. М., «Радио и связь», 1990. 364 с..

15. Нильсон Н. Искусственный интеллект. М., Мир, 1973.

16. Ефимов Е.И. Решатели интеллектуальных задач. М., Наука, 1982. 317 с.

.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Ноутбук, медиа-проектор, экран.

Комплект слайд-презентаций по курсу.

Программное обеспечение для демонстрации слайд-презентаций.

Рецензент (ы) _________________________

Программа одобрена на заседании Методической комиссии ФИТ от ___________ года.

Похожие работы:

«АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ПРЕЗИДЕНТЕ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УТВЕРЖДЕНО Проректором по учебной работе 18.06.2010. Регистрационный № УД-_04.Пп/уч. УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ Прикладные психотехнологии для специальности переподготовки 1-26 01 76 "Управление персоналом" квалификация: специал...»

«Подростковый возраст. Психологические особенности Это самый долгий переходный период (от 11-12 до 16-17 лет), который характеризуется рядом физических изменений. В это время происходит интенсивное развитие личности, ее второе рождение.Психологические особенности подр...»

«©2000 г. Т.М. ДРИДЗЕ ЭКОАНТРОПОЦЕНТРИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СОЦИАЛЬНОГО ПОЗНАНИЯ КАК ПУТЬ К ПРЕОДОЛЕНИЮ ПАРАДИГМАЛЬНОГО КРИЗИСА В СОЦИОЛОГИИ ДРИДЗЕ Тамара Моисеевна доктор психологических наук, профессор, руководитель Центра социального управления, коммуникации и социально-проектных технологий Института социологии РАН. Анализ с...»

«Теория. Методология © 2006 г. О.А. КАРМАДОНОВ ОТКРОВЕНИЯ И ПАРАДОКСЫ СИМВОЛИЧЕСКОГО ИНТЕРАКЦИОНИЗМА КАРМАДОНОВ Олег Анатольевич доктор философских наук, заведующий кафедрой Иркутского государственного университета. Словосочетание, обозначающее рассматриваемое в статье направление в социологии и социальной психологии, ввел Герберт Д...»

«Елена Петровна Блаватская Тайная доктрина. Том II Серия "Теософия", книга 4 http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=155668 Тайная доктрина. Книга 2. Война богов: АСТ; 2004 ISBN 5-17-017572-8, 5-966-696-070-2, 5-17-013385-5, 5-966-696-068-0 Аннотация СОВРЕМЕННАЯ НАУКА нас...»

«И. М. Богдановская ЛИЧНОСТНЫЕ СМЫСЛЫ ЛЮБВИ В ЮНОШЕСКОМ ВОЗРАСТЕ Опубликовано: Современные проблемы психологии семьи: феномены, методы, концепции. Вып. 6. – МО.: СВИВТ, 2012. – С. 4-10 В настоящее время в сфере социогуманитарного знания существует большое число теоретич...»

«© 2004 г. А.Л. ТЕМНИЦКИЙ ОРИЕНТАЦИИ РАБОЧИХ НА ПАТЕРНАЛИСТСКИЕ И ПАРТНЕРСКИЕ ОТНОШЕНИЯ С РУКОВОДСТВОМ ТЕМНИЦКИЙ Александр Лазаревич кандидат социологических наук, старший научный сотрудник Института социологии РАН, доцент каф...»

«Ритуал – символическое выражение социальной действительности, исполняет четыре основные функции: социализирующую, интегрирующую, воспроизводящую и психотерапевтическую. Традиции – набор представлений обычаев, навыков и привычек пр...»

«Ученые записки Таврического национального университета имени В. И. Вернадского Серия "Филология. Социальные коммуникации". Том 27 (66). № 3. 2014 г. С. 429–435. УДК 811.512.162 ДУХОВНО-НРАВСТВЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ В СОВРЕМЕННО...»








 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.