К09-Проектирование кибернетических систем

Методические указания по выполнению курсовой работы по
дисциплине «Проектирование кибернетических систем,
основанных на знаниях»
1. Цели и задачи выполнения курсовой работы по дисциплине
Задачей курса на финальной стадии обучении является интеграция теоретических
знаний и инженерных навыков студентов в области создания реальных практических СОЗ.
В этих целях в рамках курса наряду с традиционными формами учебных занятий
используются новые формы учебной работы студентов, в том числе выполнение каждым
студентом с помощью преподавателя выпускной курсовой работы (КРА) в виде создания
демонстрационного
содержащей
прототипа
индивидуальную
некоторой
базу
программной
знаний
усвоенного
системы,
материала
например
по
ЭС,
основам
проектирования СОЗ.
Задание на курсовую работу
Проблемной областью (ПрО) для создаваемой системы является область
проектирования СОЗ, а экспертом выступает преподаватель, который помогает
структурировать и обобщать теоретический материал (на практических занятиях).
Реализация системы осуществляется на основе одного из изученных в течение обучения
инструментальных средств (ИС) за счет времени, отведенного на лабораторные занятия
(частично) и самостоятельную работу.
Лектор выступает в роли эксперта по ПрО «Проектирование СОЗ», аккумулируя и
интегрируя опыт разработки СОЗ для различных приложений и предлагая совокупность
готовых решений по самым важным аспектам создания СОЗ, таким как:

проведение системного анализа ПрО на предмет применимости технологии
СОЗ (этап идентификации);

получение знаний о ПрО (процессы извлечения и приобретения знаний от
экспертов, модель «идеального эксперта») (этап концептуализации);

выбор способов представления знаний (этап формализации);

выбор ИС для СОЗ (этап формализации);

организация разработки СОЗ (промышленная технология разработки СОЗ)
(этапы реализации и тестирования).
Таким образом, для каждого из пяти традиционных этапов создания СОЗ
(идентификация, концептуализация, формализация, реализация, тестирование) приводится
сумма конкретных сведений (знаний), необходимых разработчику СОЗ.
Задача каждого студента заключается в том, чтобы построить некоторую
программную систему, которая бы выполняла функции «советчика-консультанта» на
основе приведенного в учебном пособии (Рыбина Г.В. Проектирование систем,
основанных на знаниях. Учебное пособие. 2-е издание, исправленное и дополненное. М.:
МИФИ, 2000) «поля знаний» о СОЗ (в том числе с учетом информации общего характера,
рассмотренного в части 1).
Средства и языки реализации такой системы выбираются любые с учетом уровня
программистских навыков каждого студента, что в конечном счете демонстрирует
подготовленность и квалификацию будущих специалистов в области интеллектуальных
систем и технологий. В разделах 2.1 – 2.5 пособия представлено структурированное
описание базового набора рекомендаций, критериев и требований, необходимых при
создании любой СОЗ и которые должны быть в обязательном порядке использованы при
выполнении выпускной курсовой работы по данной дисциплине (например, для
организации «Режима консультации по вопросам разработок СОЗ»).
Материал, помещенный в части 1 учебного пособия, может быть по усмотрению
разработчика использован в качестве справочной информации для пользователя будущей
системы (например, в рамках режима «Справка» и т.п.).
2. Спецификация требований к проектируемой системе
1. Выполнение
функций
советчика-консультанта
по
проблемной
области
«Проектирование СОЗ».
2. Модель проблемной области должна базироваться на индивидуальной БЗ усвоенного
материала по основам проектирования статических СОЗ (введение в интеллектуальные
системы, ИДС).
3. Экспертом выступает профессор Рыбина Г.В., которая, используя авторское пособие,
помогает структурировать, конкретизировать, дополнять и обобщать теоретический
материал пособия как некоторого предварительного поля знаний.
4. Реализация системы осуществляется с использованием одного из изученных и
достаточно освоенных за время обучения инструментальных средств за счет времени,
отведенного на лабораторные и семинарские занятия (частично) и самостоятельной
работы.
5. Тип проектируемой системы - любой, т.е. за каждым студентом остается право решать,
какую
архитектуру
системы
ему
лучше
разработать
(простейшую
СОЗ
(ЭС)
продукционного типа, традиционную ИПС с БД, электронный справочник и т.д.).
6. К системе должен быть подготовлен комплект документации, выполненный в
соответствии с заданными требованиями.
7. Функциональность системы в целом определяется следующей совокупностью
требований.
 Титульный экран (типовой).
 Назначение системы (краткая справка о системе).
 Регистрация и формулирование целей (проблем).
 Головной экран с полным меню всех режимов, а также help.
 Наличие режима «Справка».
 Наличие режима «Консультация», в рамках которого система предлагает совокупность
готовых решений по самым важным аспектам создания статических СОЗ, а именно:
-
Проведение
системного
применимости/неприменимости
анализа
технологии
проблемной
СОЗ
для
области
задачи
на
предмет
заказчика
(этап
идентификации).
- Выбор идеальной пары «эксперт - инженер по знаниям» из нескольких
кандидатов с целью эффективной реализации процесса получения знаний о проблемной
области.
- Выбор способов (моделей) представления знаний.
- Выбор инструментальных средств для будущей СОЗ (ЭС) (этап формализации).
- Выбор стратегии прототипирования (этапы проектирования и реализации).
- Выбор методов (способов) тестирования будущей СОЗ и ее компонентов (этап
тестирования).
3. Общая организация работы по созданию системы «Консультант»
1. Бригада разработчиков состоит из двух человек (распределение ролей - свободное).
2. Презентация проекта включает публичное выступление перед аудиторией с
основными проектными решениями, оформлением краткой аннотации к системе.
3. К аннотации проекта системы прилагается сетевой график работы над проектом.
4. Для бригад разработчиков, использующих в качестве инструментального средства
комплекс «АТ-ТЕХНОЛОГИЯ», выделяется машинное время в лаборатории К-914.
5. По
результатам
презентации
и
активности
«оппонентов»
выставляется
предварительная оценка за КРА и оценка контроля успеваемости.
6. Сдача проектов и консультации по ним проводятся в дни и часы, отведенные под курс
в лаборатории К-914 до начала зачетной сессии.
7. Документация является неотъемлемой частью проекта и представляется вместе с
программной разработкой.