ФД.А.02 - Институт динамики систем и теории управления

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт динамики систем и теории управления
Сибирского отделения Российской академии наук
ПРИНЯТО
Ученым советом Института
Протокол № 5 от 21.06.2012 г.
Председатель Ученого совета
______________ак. И.В. Бычков
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ФД.А.02 Интеллектуальные информационные системы
Специальность 05.25.05 — «Информационные системы и процессы»
Иркутск
2012
1. Цели и задачи дисциплины
Цели дисциплины:
Формирование профессиональных знаний и навыков пополнения баз знаний, создания экспертных систем и систем поддержки принятия решений.
Задачи дисциплины:
Сформировать представление о структуре и специфике интеллектуальных систем
различного назначения, способствовать освоению алгоритмов ввода и вывода знаний, типовых программных продуктов для систем, построенных на знаниях. Закрепить навыки
извлечения экспертного знания, в том числе коммуникативными методами. Развивать
навыки проектирования баз знаний для работы с системами, построенных на знаниях.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Данная дисциплина относится к группе факультативных дисциплин образовательной компоненты ООП ППО (в соответствии с Федеральными государственными требованиями (ФГТ)).
Содержание дисциплины базируется на знаниях, приобретенных в курсах проектирование информационных систем, интеллектуальных информационных систем, систем
поддержки принятия решений.
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения дисциплины аспиранты должны:
• иметь представление об основных этапах и современном состоянии интеллектуальных информационных систем (ИИС), построенных на знаниях, основах теории распознавания образов, нечетких множеств, инженерии знаний;
• знать понятийный аппарат проблемы искусственного интеллекта, типовую структуру и состав элементов ИИС, их классификационное разнообразие, этапы проектирования ИИС и баз знаний, методы извлечения и модели представления знаний;
• уметь выявлять неявные знания различными методами, анализировать и локализовывать предметную область ИИС, осуществлять предпроектное исследование предметной
области, формулировать задачи ИИС, разрабатывать профильные разделы проекта ИИС,
участвовать в его реализации в качестве аналитика информационных ресурсов.
4. Структура и содержание дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часа.
4.1. Структура дисциплины
№ Наименование дисциОбъем учебной работы (в часах)
Вид
плины
итог.
Всего Всего
Из аудиторных
Сам.
контроля
аудит. Лекции Лаб. Прак. КСР работа
1. Интеллектуальные ин- 180 60
60
120
формационные системы
Практических и лабораторных занятий не предусмотрено.
4.2. Содержание дисциплины
4.2.1. Разделы дисциплины и виды занятий
№
Раздел дисциплины
Виды учебной работы и трудо- Самост.
емкость (в часах)
работа
Лекции Лаб. Прак. КСР
1 Системы, основанные на знаниях
12
26
2 Искусственный интеллект
16
24
3 Модели представления знаний
10
18
4 Нечеткая логика
8
22
5 Системы поддержки принятия решений
14
30
4.2.2 Содержание разделов дисциплины
№ Наименование разде- Содержание раздела
ла дисциплины
1
Системы, основанОсновные этапы и современное состояние
ные на знаниях
интеллектуальных информационных систем,
построенных на знаниях. Основы теории распознавания образов, инженерии знаний.
2
Искусственный интеллект
3
Модели представления знаний
4
Основы теории нечетких множеств
5
Системы поддержки
принятия решений
Форма проведения
Лекции, самостоятельная работа
Искусственный интеллект как научная область. Представление задач в пространстве
состояний. Методы поиска в пространстве
состояний. Сведение задачи к совокупности
подзадач. Методы поиска при сведении задач
к совокупности подзадач. Представление
знаний в интеллектуальных системах. Представление знаний правилами и логический
вывод. Представление знаний фреймами. Интерфейс на Естественном Языке.
Методы представления знаний: классификационные тезаурусные, основанные на отношениях, семантические сети и фреймы, продукционные и непродукционные методы.
Лекции, самостоятельная работа
Основные понятия теории нечетких множеств. Способы задания нечетких множеств.
Операции с нечеткими множествами. Свойства бинарных нечетких отношений, заданных на множестве X. Принцип расширения
(обобщения) в теории нечетких множеств.
Основные понятия нечеткой логики. Понятие
нечеткого высказывания. Нечеткие логические формулы и их свойства. Основные правила вывода в нечеткой логике.
Классификация СППР. Методы и алгоритмы,
используемые СППР. Разработка СППР. Современные СППР и практика их использования.
Лекции, самостоятельная работа
Лекции, самостоятельная работа
Лекции, самостоятельная работа
5. Образовательные технологии
Основными видами образовательных технологий дисциплины «Интеллектуальные
информационные системы» являются лекции и самостоятельная работа аспиранта. Для
активизации познавательного процесса слушателям даются задания по самостоятельной
подготовке отдельных фрагментов лекций.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы аспирантов
Используются виды самостоятельной работы аспиранта: в читальном зале библиотеки, на рабочих местах с доступом к ресурсам Internet и в домашних условиях. Порядок
выполнения самостоятельной работы соответствует программе курса и контролируется в
ходе лекционных занятий. Самостоятельная работа подкрепляется учебно-методическим и
информационным обеспечением, включающим рекомендованные учебники и учебнометодические пособия.
7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
а) основная литература:
1.
Девятков В.В. Системы искусственного интеллекта / Под ред. И.Б. Фёдорова. – М.:
Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. – 352 с.
2.
Лорьер Ж.-Л. Системы искусственного интеллекта. – М.: Мир, 1991. – 568 с.
3.
Гаврилова и др. Базы знаний интеллектуальных систем: Учебник для вузов. – СПб.:
Питер, 2000.-384 с.
б) дополнительная литература:
1.
Нильсон Н. Принципы искусственного интеллекта. – М.: Радио и связь, 1985. – 373 с.
в) Интернет-источники
1. Методические и учебные пособия на сайте Иркутского суперкомпьютерного центра
СО РАН hpc.icc.ru/
2. Интернет-университет информационных технологий www.intuit.ru.
3. Интернет-университет суперкомпьютерных технологий www.hpcu.ru.
4. Сайт лаборатории Параллельных информационных технологий НИВЦ МГУ
www.parallel.ru.
5. Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН www.jscc.ru.
6. Электронная библиотека механико- математического факультета МГУ lib.mexmat.ru.
7. Электронные ресурсы издательства Springer http://link.springer.com/search?facetcontent-type=%22Book%22&showAll=false .
8. Электронные ресурсы издательства Elsevier http://link.springer.com/search?facetcontent-type=%22Book%22&showAll=false.
9. Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ"- текстовые и видеокурсы по различным наукам http://www.intuit.ru/
10. Общероссийский математический портал Math-Net.Ru
11. Видеотека лекций по математике
http://www.mathnet.ru/php/presentation.phtml?eventID=15&option_lang=rus#PRELIST15
12. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов http://schoolcollection.edu.ru/catalog/rubr/75f2ec40-e574-10d2-24ebdc9b3d288563/25892/?interface=themcol
13. Видеолекции ведущих ученых мира http://www.academicearth.org/subjects/algebra.
14. MPI. www.mpi-forum.org
15. OpenMP. www.openmp.org
16. DVM-система. www.keldysh.ru/dvm
17. NVIDIA CUDA Zone. www.nvidia.ru/object/cuda_home_new_ru.html
18. NVIDIA Developer Zone. http://developer.nvidia.com/cuda-downloads
19. NVIDIA Tesla. www.nvidia.ru/page/tesla_computing_solutions.html
20. NVIDIA Tesla. Инструменты разработчика. www.nvidia.ru/object/tesla_software_ru.html
21. CUDA Documents. http://docs.nvidia.com/cuda/index.html.
№
1
2
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Наименование
Библиотечный фонд ИДСТУ СО РАН
Библиотечный фонд научной библиотеки ИНЦ СО РАН
Количество
Учебные классы ИДСТУ СО РАН
4
С общим количеством:
- посадочных мест
100
- рабочих мест (компьютер+монитор)
12
- проекторов, экранов
3
4
Рабочие места с выходом в интернет
31
5
Вычислительные системы коллективного пользования ИДСТУ СО РАН 3
Из них:
Вычислительных кластеров с архитектурой x86
1
Вычислительных кластеров с архитектурой x86_64
1
Вычислительных кластеров с архитектурой x86_64+GPU
1
Программа составлена в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:
3
1.
Федеральные государственные требования к структуре основной профессиональной
образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантуры) – приказ Минобрнауки России от 16.03.2011 № 1365.
2.
Паспорт научной специальности 05.25.05 «Информационные системы и процессы»,
разработанный экспертами ВАК Минобрнауки России в рамках Номенклатуры специальностей научных работников, утвержденный приказом Минобрнауки России от
25.02.2009 г. №59.
3.
Программа-минимум кандидатского экзамены по специальности 05.25.05 «Информационные системы и процессы», утвержденная приказом Минобрнауки России от
08.10.2007 №274 «Об утверждении программ кандидатских экзаменов».
Автор:
к.т.н.
______________________ Г.М. Ружников
Ответственный за специальность
к.т.н.
______________________ Г.М. Ружников