litceysel.ru
добавить свой файл
1
Выписка из ГОС ВПО по направлению подготовки дипломированного специалиста 654600 Информатика и вычислительная техника:



Индекс

Наименование дисциплины и ее основные разделы

Всего часов

СД.07

Системы искусственного интеллекта:

Искусственный интеллект как научное направление, представление знаний, рассуждений и задач; эпистомологическая полнота представления знаний и эвристически эффективные стратегии поиска решения задач; модели представления знаний: алгоритмические, логические, сетевые и продукционные модели; сценарии; экспертные системы: классификация и структура; инструментальные средства проектирования, разработки и отладки; этапы разработки; примеры реализации.

100


1. Цели и задачи учебной дисциплины, ее место в учебном процессе


1.1. Цели и задачи изучения дисциплины

Целью данной дисциплины является познакомить студентов с научными и инженеpными пpоблемами интелллектуального обеспечения вычислительных процессов, методамии сpедствами разработки и эксплуатации систем искусственного интеллекта и экспертных систем. Предполагается научить студентов пpактическим навыкам по интеллектуаьному обслуживанию ЭВМ и вычислительных процессов.


1.2. Место дисциплины в учебном процессе и её связь с предшествующими дисциплинами

Дисциплина "Системы искусственного интеллекта" является одной из принципиальных в пpоцессе подготовки специалистов по специальностям 552800, 552805 и 552808. Ее изучение базиpуется на дисциплинах: "Высшая математика", "Пpикладная математика", "Системное пpогpаммиpование"


2. Требования к уровню освоения дисциплины

В pезультате изучения куpса студент должен знать:


  • основные модели знаний и хаpактеpистики систем искусственного интеллекта, методы и средства разработки интеллектуальных систем и баз знаний;

  • основные понятия и формальные представления основных моде- лей знаний;

  • методы оpганизации и основные пpоцессы интеллектуального обслуживания вычислительных процессов.

В pезультате изучения куpса студент должен уметь:

  • опpеделять интеллектуальные потебности вычислительных про- цессов, выполнять интеллектуальное обслуживание вычислительных систем;

  • pазpабатывать и пpименять сpедства интеллектуальной поддеpжки вычислительных процессов.



3. Распределение учебных занятий по семестрам и тематический план дисциплины


Таблица 1

Распределение видов и часов занятий по семестрам


Вид занятий

Количество часов в семестр

Всего

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Лекции

Лабораторные работы

Самостоятельная работа, в т. ч.

- курсовая работа

- экзамен (семестр 8)

Итого




















28

28

56


112




28

28

56


112



Таблица 2







Наименование разделов



Количество часов



Всего

часов

Аудиторных

Самостоятельных (в т.ч. контроль
СРС*)


Лекции

Практ. (сем.) занятия

Лабораторные

работы

1

Основы искусственного интеллекта

16




20

16

52

2

Системы искусственного интеллекта

6







20

26

3

Экспертные системы


6




8

20

34

Итого часов

28




28

56

112

* СРС – самостоятельная работа студентов.


4. Содержание дисциплины


4.1. Теоретический курс

Таблица 3

Теоретический курс


Раздел, тема учебной дисциплины,
содержание темы

Номер

лекции

Количество часов

лекции

СРС

Раздел 1.


Тема 1.1. Системы продукций и искусственный интеллект

1.1.1. Системы продукций.

1.1.2. Специализированные системы продукций.

1.1.3. Комментарии к различным типам систем продукций.


Тема 1.2. Стратегии поиска для систем продукций в искусственном интеллекте

1.2.1. Стратегии с возвращением.

1.2.2. Стратегии поиска на графе.

1.2.3. Неинформированные процедуры поиска на графе.

1.2.4. Эвристические процедуры поиска на графе.

1.2.5. Другие алгоритмы и различные меры качества работы.

Тема 1.3. Стратегии поиска для разложимых систем продукций


1.3.1. Поиск на графах типа И/ИЛИ.

1.3.2. Эвристическая процедура поиска на графах И/ИЛИ.

1.3.3. Некоторые соотношения между разложимыми и коммуникативными системами.

1.3.4. Поиск на игровых деревьях.


Тема 1.4. Исчисление предикатов в области искусственного интеллекта.

1.4.1. Неформальное введение в исчисление предикатов.

1.4.2. Резолюция.

1.4.3. Использование исчисления предикатов в искусственном интеллекте.


Тема 1.5. Системы опровержения на основе резолюции.

1.5.1. Системы продукций для опровержения на основе резолюции.

1.5.2. Стратегии управления для методов резолюции.

1.5.3. Стратегии упрощения.

1.5.4. Извлечение ответа из опровержения, основанного на резолюции.


Тема 1.6. Системы дедукции на основе правил.

1.6.1. Обратные системы дедукции.

1.6.2. «Резолюция» внутри графов типа И/ИЛИ.

1.6.3. Вычислительные дедукции и синтез программ.

1.6.4. Комбинация прямой и обратных систем.

1.6.5. Управляющие знания в системах дедукции на основе правил.


Тема 1.7. Основные системы построения планов.

1.7.1. Решение задач с роботом.

1.7.2. Прямая система продукций.

1.7.3. Способ представления планов.

1.7.4. Обратная система продукций.

1.7.5. Система STRIPS.

1.7.6. Использование систем дедукции для выработки планов для роботов.


Тема 1.8. Представления для структурированных объектов.

1.8.1. От исчисления предикатов к блокам.


1.8.2. Представление в форме графов: семантические сети.

1.8.3. Установление соответствия.

1.8.4. Дедуктивные операции над структурированными объектами.

1.8.5. Неточные описания и противоречивая информация.


Раздел 2.


Тема 2.1. Архитектура систем искусственного интеллекта.


Тема 2.2. Усвоение знаний.


Тема 2.3. Формальные системы для представления знаний.


Раздел 3.


Тема 3.1. Основы экспертных систем.

3.1.1. Основные понятия.

3.1.2. Знания экспертов и их представления.


Тема 3.2. Управление в экспертных системах: стратегии выбора продукционных единиц.


Тема 3.3. Объяснение и обучение в экспертных системах.




1


2


3


4


5


6


7


8


9


10


11


12


13


14



2


2


2


2


2


2


2


2


2


2


2


2


2


2



2


2


2


2


2


2


2


2


8


2


10


4


2


6



4.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены.


4.3. Лабораторные занятия

Таблица 5

Лабораторные работы



Номер лаб. работы


Наименование лабораторной
работы

Номер

раздела,
тема дисциплины

Формы
контроля выполнения работы

Объем в часах

Ауди-торных

СРС

1

Программирование полного перебора на графе «в ширину» на основе классического алгоритма со списками «открыт», «закрыт».

1, 1.2

Отчет, Защита

2




2

Программирование перебора на графе «в глубину»

1, 1.2

Отчет, Защита

2




3

Программирование перебора на графе с учётом цены перехода между вершинами

1, 1.2

Отчет, Защита

2




4

Программирование перебора на графе с использованием эвристик

1, 1.2

Отчет, Защита

2




5

Программирование перебора на И/ИЛИ графах


1, 1.3

Отчет, Защита

2




6

Программирование игровых задач

1, 1.3

Отчет, Защита

2




7

Решение задач с помощью исчисления предикатов

1, 1.4

Отчет, Защита

2




8

Элементы программирования метода резолюций

1, 1.5

Отчет, Защита

2




9

Элементы программирования экспертных систем

3, 3.1, 3.2, 3.3

Отчет, Защита

8

8



4.4. Курсовая работа учебным планом не предусмотрена

Цель: разработать математическую модель, позволяющую принять какое либо решение.

Содержание курсовой работы:


4.5. Самостоятельная работа студентов

Таблица 6

Программа самостоятельной работы студентов


Номера
разделов и тем дисциплины


Виды СРС


Сроки выполнения

Формы конт-роля

СРС



Объём,
часов




Подготовка к экзамену




Экзамен

10




Подготовка к выполнению и сдаче лабораторных работ




Защита

8




Проработка учебного материала (по конспектам, учебной и научной литературе)




Экзамен

38



5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины


5.1. Перечень рекомендуемой литературы

Основная литература:

  1. Моделирование рассуждений : конспект лекций для студ. направл. "Информатика и вычислит. техника" / П. И. Соснин ; Ульян. гос. техн. ун-т. - Ульяновск : УлГТУ, 2000. - 74с. - ISBN 5-89146-138-2 : 17.00.

  2. Базы знаний интеллектуальных систем : Учеб. пособие для вузов / Т. А. Гаврилова, В. Ф. Хорошевский. - СПб. : Питер, 2000. - 383с. : ил. - ISBN 5-272-00071-4 : 78.00.

  3. Алиев, Рафик Азиз оглы. Интеллектуальные роботы с нечеткими базами знаний. - М.: Радио и связь, 1995. - 177с.: ил. - ISBN 5-256-01179-0.

  4. Джексон, Питер. Введение в экспертные системы: Пер. с англ. - 3-е изд. - М.: Изд. дом "Вильямс", 2001. - 624с.: ил. - ISBN 5-8459-0150-2.
  5. Потапова, Родмонга Кондратьевна. Речь: коммуникация, информация, кибернетика: Учеб. пособие для вузов по спец. "Автоматизир. системы обработки информации и управления", "Лингвистика". - 2-е изд., доп. - М.: Эдиториал УРСС, 2001. - 568с. - ISBN 5-8360-0350-5.


  6. Чернухин Ю. В. Практические работы по курсу "Системы искусственного интеллекта и нейрокомпьютеры": учеб. пособие / Гузик В. Ф., Соловьева Ю. Г. , Панфилов Д. С., Десятерик М. Н.; Таганрог. гос. радиотехн. ун-т. - Таганрог: ТГРУ, 2001. - 131с.: ил.

  7. Левин, Роберт. Практическое введение в технологию искусственного интеллекта и экспертных систем с иллюстрациями на Бейсике: Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1990. - 234с. - То же 1991. - ISBN 5-279-00448-0.

  8. Гаскаров, Диляур Вагизович. Интеллектуальные информационные системы: Учебник для вузов. - М.: Высш. шк., 2003. - 431 с.: ил. - ISBN 5-06-004611-7.

  9. Люгер, Джордж Ф. Искусственный интеллект. Стратегии и методы решения сложных проблем: Пер. с англ. - 4-е изд. - М.: Изд. дом "Вильямс", 2003, 2005. - 863 с.: ил. - ISBN 5-8459-0437-4.

  10. Афонин, Вячеслав Леонидович. Интеллектуальные робототехнические системы: курс лекций. Учеб. пособие: для студ. вузов, обучающихся по спец. в обл. информ. технологий. - М.: Интернет-Университет Информационных Технологий, 2005. - (Серия "Основы информационных технологий"). - 200 с.: ил. - На корешке авт. не указаны. - ISBN 5-9556-0024-8.

  11. Башмаков, Александр Игоревич. Интеллектуальные информационные технологии: учеб. пособие для студ. вузов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. - (Информация в техническом университете). - 302 с.: ил. - ISBN 5-7038-2544-X.

  12. Андрейчиков, Александр Валентинович. Интеллектуальные информационные системы: учебник для вузов. - М.: Финансы и статистика, 2004. - 423 с.: ил. - ISBN 5-279-02568-2.

  13. Рассел, Стюарт. Искусственный интеллект. Современный подход: пер. с англ. - 2-e изд. - М. [и др. ]: Вильямс, 2006. - 1407 с.: ил. - ISBN 5-8459-0887-6.
  14. Ясницкий, Леонид Нахимович. Введение в искусственный интеллект: учеб. пособие для вузов. - М.: Академия, 2005. - (Высшее профессиональное образование. Информатика и вычислительная техника). - 175 с.: ил. - ISBN 5-7695-1958-4.


  15. Соснин, Петр Иванович. Человеко-компьютерная диалогика. - Ульяновск: УлГТУ, 2001. - 285с. - ISBN 5-89146-254-0.


5.2. Методические рекомендации студентам

1. [Электронный ресурс] : Методический комплекс по дисциплине «Основы искусственного интеллекта». / сост.: Соснин П.И.– Режим доступа к ресурсу : http://old.ulstu.ru/people/SOSNIN/umk/Basis_of_Artificial_Intelligence/.


6. Формы и методика текущего, промежуточного и итогового контроля


Контроль выполнения лабораторных работ осуществляется в течение семестра. Форма контроля - защита лабораторной работы у компьютера, проверка отчета к лабораторной работе.

Экзаменационный билет состоит из двух теоретических вопросов.