АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Астраханский государственный университет»
в г. Знаменске Астраханской области
«УТВЕРЖДАЮ»
Директор филиала ФГБОУ ВПО АГУ
в г. Знаменске Астраханской области
__________________В.Н.Крамаренко
Дисциплина блока: общепрофессиональные дисциплины
Компонент: федеральный
Кафедра математики и информатики
Представление знаний в информационных системах
Рабочая программа
для специальности
230201.65 Информационные системы и технологии (Знаменск)
4 курс
Автор- составитель:
Жук А.М.
e-mail: znamensk@aspu.ru
1
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗНАНИЙ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ
Рабочая программа
Автор составитель:
Жук А.М.
Ответственный редактор:
Зав. кафедрой математики и информатики,
старший преподаватель профессор, Лобейко В.И.
Рабочая программа обсуждена
на заседании кафедры математики и информатики
Протокол № 1 от 30.08.2011г.
Рабочая программа рассмотрена и одобрена
на заседании методического совета филиала ФБГОУ ВПО АГУ
в г. Знаменск
Протокол № 1 от 24.09.2011г.
2
Рабочая учебная программа дисциплины
Цели изучения дисциплины
В результате изучения дисциплины студенты получить:
представления: о современных интеллектуальных технологиях и методах
представления знаний для решения сложных трудно формализуемых задач в
рамках этих технологий;
знания: по системному подходу к использованию современных
интеллектуальных технологий, моделям и методам представления знаний при
решении сложных научных и инженерных задач с использованием
интеллектуальных технологий, а также методам решения задач с применением
знаний и доказательству сходимости решений;
умения: правильно выбирать методы для решения конкретной инженерной
задачи с использованием знаний, разрабатывать базы знаний, соответствующие
методу и модели знаний, выбирать и использовать пакеты прикладных
программ для решения задач.
навыки: формализации знаний, конструирования баз знаний и их
использования для решения интеллектуальных задач.
Место дисциплины в учебном плане
Программа дисциплины разработана в соответствии с государственным
стандартом для высшего профессионального образования (бакалавры,
ОПД.Ф.14).
Дисциплина «Интеллектуальные технологии и представление знаний»
является фундаментальной дисциплиной, на базе которой в дальнейшем
должны изучаться прикладные дисциплины, связанные с разработкой
интеллектуальных систем, сложных системно-аналитических и управленческих
технологий, основанных на классических и современных знаниях. Поэтому
целесообразно начинать изучение основ представления знаний с 8-го семестра
и на базе полученных знаний приступать к изучению прикладных дисциплин по
применению интеллектуальных технологий для решения задач.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ
ЧАСОВ ПО ТЕМАМ И ВИДАМ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ
Наименование раздела, темы
Всего
1
1. Принципы
интеллектуализации и
системы образования России,
иерархическая структура
теории знаний, понятия
2
Количество аудиторных часов
В том числе по видам учебных занятий
Практические
Лабораторные
Лекции
занятия
занятия
3
4
5
1
3
2
базисных категорий,
базисных действий и
базисных методов. Примеры
применения в
математических задачах
2. Образовательная система
России как
интеллектуализующая среда
общества
3. Педагогические школы
России
4. Психолого-педагогические
основы интеллектуальных
технологий
5. Концепции, структура,
содержание и представление
знаний в современной теории
знаний
6. Базисные категории и
историко-логические (ИЛ)
модели знаний (ИЛМЗ)
7. Базисные категории и
категориальнологические
(КЛ) модели знаний
(КатЛМЗ)
8. Базисные категории и
системно-логические (СЛ)
модели знаний (СЛМЗ)
9. Базисные категории и
концептуально-логические
(КонЛ) модели знаний
(КонЛМЗ)
10. Теория как совокупность
методов
11. Основные модели
представления знаний
12. Применение принципов
интеллектуализации в
научных исследованиях и
ВПО
13. Мaтематические методы
теории доказательств
14.Автоматизация процесса
логического вывода;
основные модели
представления знаний
(семантические сети,
фреймовые модели,
продукционные системы)
15. Экспертные системы;
методы классификации и
распознавания образов в
1
1
1
2
2
1
4
3
1
1
2
1
2
1
1
1
4
1
1
2
1
4
экспертных системах;
инструментальные средства
построения
интеллектуальных систем
Итого аудиторных часов
Количество часов
самостоятельной работы со
студентами
Всего часов на усвоения
учебного материала
32
16
16
36
68
Содержание дисциплины
1. Принципы интеллектуализации и системы образования России.
Категоризация, структуризация, системной магистральности, динамизма,
передачи технологий, системно-матричная структуризация в пространстве
«категории-операции», «операции-методы».
2. Образовательная система России как интеллектуализующая среда
общества.
Определение высшего профессионального образования (ВПО), современная
история развития систем образования – многоуровневая и уровневая системы
образования, деятельностные, компетентностные и другие парадигмы
образования.
3. Педагогические школы России.
Определения, классификация, анализ и принципы развития современных
педагогических
школ.
Характеристика
современных
российских
педагогических школ в ВПО.
4. Психолого-педагогические основы интеллектуальных технологий.
История становления, определение категорий, психолого-педагогические
основы интеллектуальных технологий. Применение психологии и педагогики в
сфере интеллектуальных технологий ВПО.
5. Концепции, структура, содержание и представление знаний в
современной теории знаний.
Типы моделей знаний: основные определения, концептуальные принципы,
применения в системе ВПО. Назначение различных моделей знаний.
6. Базисные категории и историко-логические (ИЛ) модели знаний
(ИЛМЗ).
Определения, концепция, структура, содержание, развитие и реализация в
российском ВПО ИЛ-моделей знаний, примеры. Компетентностные форматы
5
моделей знаний, умений, навыков, владений и их реализации. Применение в
системе ВПО.
7. Базисные категории и категориально-логические (КЛ) модели
знаний (КатЛМЗ).
Определение КЛ-базисных категорий, КЛ-базисных операций (действий) и КЛбазисных методов. Комптентностные форматы категориально-логических
моделей знаний, умений, навыков, владений и их реализация. Примеры
применения КЛ-базисных категорий, КЛ-операций и КЛ-методов в
дисциплинах математика, физика, электротехника и электроника.
8. Базисные категории и системно-логические (СЛ) модели знаний (СЛМЗ).
Определение базисных СЛ- категорий, СЛ-базисных операций (действий) и СЛбазисных методов. Компетентностные форматы СЛ-моделей знаний в научных
теориях и системе ВПО.
9. Базисные категории и концептуально-логические (КонЛ) модели знаний
(КонЛМЗ).
Определение КонЛ-базисных категорий, КонЛ-базисных операций (действий) и
КонЛ-базисных методов. Компетентностные форматы КонЛ-моделей знаний в
научных теориях и системе ВПО.
10. Теория как совокупность методов.
Определения, структура и содержание научных теорий, учебные дисциплины
как проекции областей научных знаний в сферу ВПО на основе различных
моделей теории знаний. Примеры исторического формирования теорий на
основе различных моделей знаний. Компетентностные форматы теорий на
основе ИЛМЗ, КатЛМЗ, СЛМЗ и КонЛМЗ.
11. Применение принципов интеллектуализации в научных исследованиях
и ВПО.
Технологии системной магистральности, динамизма, передачи технологий,
системно-матричная структуризация, генерация знаний и теорий. Примеры
реализации.
12. Применение интеллектуальных технологий в математических
дисциплинах.
Структурно-матричные
модели
знаний
дисциплин
«Математика»,
«Вычислительная математики», «Теория автоматического управления» и др. на
основе ИЛМЗ, КатЛМЗ, СЛМЗ и КонЛМЗ. Математические методы теории
доказательств.
13. Математические методы теории доказательств.
Постановка задач, технология доказательств.
14. Автоматизация процесса логического вывода; основные модели
6
представления знаний.
Семантические сети, фреймовые модели, продукционные системы.
15. Экспертные системы.
Методы классификации и распознавания образов в экспертных системах;
инструментальные средства построения интеллектуальных систем.
Рекомендуемая литература
Основная литература:
1. Станкевич Л.А. Представление знаний и интеллектуальные системы.
Учебное пособие. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2009. (50 экз.).
2. Смородин И.М. Интеллектуальные технологии и представление знаний. Издво Политехн. ун-та. СПб.: 2008. (50 экз.).
Дополнительная литература:
3. Яшин, А.М. Базы данных и экспертные системы: Учебное пособие. - Л.: Изд.
ЛПИ, 1990.
4. Марцеллус, Д. Программирование экспертных систем на Турбо Прологе. М.: Финансы и статистика, 1994.
5. Попов, Э.В. и др. Статические и динамические экспертные системы: Учебное
пособие. - М.: Финансы и статистика, 1996.
6. Станкевич, Л.А. Интеллектуальные технологии и представление знаний.
Интеллектуальные системы: Учебное пособие. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2000.
7. Козлов В.Н. Математика и информатика. СПб.: Изд-во «Питер», 2004. (50
экз.).
Условия реализации и технические средства по обеспечению
дисциплины
Наличие лицензированного пакета MATLAB, программного обеспечения
персональных компьютеров и локальной сети кафедры.
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Компьютерный класс ПЭВМ с микропроцессором не ниже Pentium IV,
объем ПЗУ не меньше 2-3 ГБ, объем ОЗУ не меньше 512 МБ.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ
ДИСЦИПЛИНЫ И ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
7
Самостоятельная работа студентов – совокупность всей самостоятельной
деятельности обучаемых как в отсутствие преподавателя, так и в контакте с
ним, в учебной аудитории и за ее пределами (в том числе и в ходе учебных
занятий). При изучении данной дисциплины целесообразно использовать
следующие формы учебной работы:
- обзорные лекции;
- самостоятельная работа студентов с учебной и методической
литературой;
- выполнение контрольных заданий (упражнений, тестов, задач).
Планируя время на изучение дисциплины, студентам можно
руководствоваться предложенным учебно-методическим планом, где указано
распределение времени, отведенного на изучение дисциплины, между
лекциями, семинарами и самостоятельной подготовкой.
В ходе самостоятельной работы студентам необходимо разбираться с
изучаемым вопросом, используя учебники (смотри список основной
литературы) и материалы лекций. Для подготовки докладов к семинарским
занятиям, или для углубления знаний по той или иной теме, целесообразно
воспользоваться дополнительной литературой (смотри список дополнительной
литературы). Учебники и другую литературу можно взять в библиотеке.
При подготовке докладов, сообщений можно воспользоваться Интернетресурсами. При этом следует обратить внимание на то, чтобы используемая
информация была актуальна и достоверна.
При подготовке докладов следует выписывать полные ссылки из тех
источников, которыми воспользовались. Это позволит преподавателю
проверить качество выполненной работы.
Для проверки знаний можно использовать тестовые материалы или
вопросы для самостоятельной подготовки, предложенные в УМК.
Для контроля усвоения данной дисциплины учебным планом
предусмотрен зачет. Вопросы к зачету приведены в разделе «Контрольные
вопросы по дисциплине в целом».
8