Министерство образования Российской Федерации

_____________Г. К. Шестаков

“____” ______________2001г.

ПРИМЕРНАЯ (РАБОЧАЯ) ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

“Системы Искусственного Интеллекта”

Рекомендуется Минобразованием России для направления подготовки по специальности 220200 – “Автоматизированные системы обработки информации и управления”.

Москва, 2001

1. Целью изучения дисциплины является приобретение знаний в области теории и систем искусственного интеллекта.

2. На основе изучения материала данной дисциплины студенты должны:

• Иметь представление о различных направлениях и истории развития в области ИИ; о современных подходах к решению интеллектуальных задач; об устройстве и механизмах восприятия, памяти и действия интеллектуальных систем; о системах имитационного моделирования, ситуационного отображения информации, экспертных системах.
• Знать архитектуру и методы проектирования экспертных систем; продукционные и фреймовые модели представления знаний; основные положения теории возникновения и эволюции интеллектуальных возможностей человека; положения теории генетических алгоритмов; устройство и механизмы восприятия человека; основные теории устройства памяти человека, различные подходы к пониманию ассоциации, к оценке емкости памяти.
• Уметь разрабатывать и программировать диалоги взаимодействия ЭВМ и человека, проектировать и разрабатывать экспертные системы, решать оптимизационные задачи с помощью генетических алгоритмов.
• Иметь навыки работы на ЭВМ типа IBM PC в среде программирования Delphi 5 и в программах переводчиках (Stylus, Socrat, Promt или др.).

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

4. Содержание дисциплины

4.1 Разделы дисциплины и виды занятий

4.2 Содержание разделов дисциплины

Тема 1. Введение в область ИИ.

Понятие интеллекта, область ИИ, определение ИИ, возражения против ИИ, основные направления, цели ИИ, история развития ИИ.

Тема 2. Восприятие и обработка информации.

Модели восприятия информации. Кибернетика, положительная и отрицательная обратная связь. Сенсорная система человека, Модели зрительного, слухового, тактильного, осязательного, обонятельного восприятия.

Тема 3. Основы эволюции человека.

Понятие эволюции. Возникновение жизни, психики. Индивидуально-изменчивое поведение, возникновение рефлексов, интеллектуальное поведение. Формирование и отделение человека от природы, от животного мира. Отличие животного от человека. Интеллект как исключительный атрибут человека.

Тема 4. Эволюционные вычисления и генетические алгоритмы.

Теория эволюции Дарвина и ее применение в СИИ. Эволюционные исчисления. Сравнение ЭИ и ГА. Генетические алгоритмы. Примеры решения задач. Понятия хромосомы, операторов мутации, скрещивания, размножения, редукции. Критерий отбора, поколение, элитизм, наследование генов.

Тема 5. Экспертные системы.

Определение экспертной системы. Структура ЭС. Подходы к созданию ЭС. База знаний, правила вывода, машина вывода. Модели представлений знаний. Продукционные модели (Логика высказываний и байесовская логика), фреймовые модели (Фреймы Минского, сценарии, ленемы). Современные ЭС, перспективы развития. Экспертные системы реального времени.

Тема 6. Системы имитационного моделирования
и системы ситуационного отображения информации.

Моделирование. Отличие имитационного моделирования (simulate) от моделирования (modeling). Классификация СИМ. Дискретные, непрерывные, событийно-ориентированные, процессно-ориентированные системы. Сети Петри. Системы ситуационного отображения информации. Ситуационный центр, классификация ССОИ, структура ССОИ, назначение и перспективы развития.

Тема 7. Введение в теорию памяти.

Роль памяти при проектировании ИИ. Понятие памяти. История развития подходов к вопросу памяти. Идеалистические и дуалистические теории памяти. Ранние ассоцианистические взгляды. Метафоры памяти. Изучение структуры памяти и влияние метафор.

Тема 8. Ассоциативная теория памяти.

Ассоциативная память. Различные понимания ассоциации. Технический подход. Голографическая ассоциативная память. Лингвистический подход. Ассоциативные поля. Ассоциация в объектно-ориентированных языках и СУБД.

Тема 9. Условно-рефлекторная теория и бихевиоризм.

Условно-рефлекторная теория Павлова. Бихевиористический подход к проблемам памяти. Теория социальная памяти. Блочная и уровневая теории памяти в когнитивной психологии.

Тема 10. Структура памяти. Дихотомия памяти по времени.

Сенсорная, кратковременная и долговременная память. Понятие справочной, семантической, моторной памяти. Разделение памяти в уровневой модели памяти.

Тема 11. Емкость памяти.

Объем сенсорной, кратковременной и долговременной памяти. Единицы измерения информации. Теория информации Шеннона. Максимальная пропускная способность органов восприятия. Неограниченность долговременной памяти.

Тема 12. Признаки памяти.

Признаки памяти. Произвольное и непроизвольное запоминание, забывание намерений. Амнезия и гипермнезия, итерации, типы и виды памяти. Особенности забывания и воспроизведения. Интерференция информации.

Тема 13. Физиология памяти.

Физиология памяти. Нейрофизиологическая организация мозга человека. Функциональная зависимость отделов нервной системы. Химическая и нейрофизиологическая теории памяти. Долговременная потенциациия (ДВП). Волны памяти. Патология памяти. Раздвоение памяти.

Тема 14. Нейронные сети и их применение в СИИ.

Нейронные сети и их применение в СИИ. Математические модели нейронов, персептронов. Одноуровневые и многоуровневые обучающиеся нейронные сети. Весовые функции и синапсы нейронов. Перспективы развития.

Тема 15. Память как отражение системы языка и
социально-трудовой деятельности человека.

Логическая структура памяти. Память как отражение системы языка и социально-трудовой деятельности человека. “Лингвистический” подход. Организация памяти на основе грамматики естественного языка. Семантическая организация памяти.

Тема 16. Обобщенная структура памяти.

Обобщенная структура памяти. Классификация свойств и механизмов памяти. Перспективы развития устройств памяти и механизмов работы с ними.

5. Практические занятия.

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература

Введение в ИИ

1. Е. Хант. Искусственный интеллект.

2. Нильсон Н. Принципы искусственного интеллекта. — М.: Радио и связь, 1985. - 376 с., ил

3. Лорьер Ж.-Л. Системы искусственного М.: Мир, 1991-568 с., ил.

4. Т.В.Корнилова, О.К.Тихомиров Принятие интеллектуальных решений в диалоге с компьютером

Моделирование

5. Марков А.А. Моделирование информационно-вычислительных процессов, М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана,1999. – 360 с., ил.

6. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. – М.: Высш. Шк., 1995. – 320 с.: ил.

7. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. Практикум. – М.: Высш. Шк., 1999. – 224 с.: ил.

Экспертные системы

8. Герман О.В. Введение в теорию экспертных систем и обработку знаний, Мн.: ДизайнПРО, 1995. – 255 с.

9. Хейес-Рот Ф., Уотерман Д., Ленат Д. Построение экспертных систем, М.: Мир, 1987. – 450 с.

10. Уотерман Д. Руководство по экспертным системам, М.: Мир, 1989. – 388 с.

11. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему, М.: Энергоатомиздат, 1991. – 286 с.

12. Хейес-Рот Ф., Уотерман Д., Ленат Д. Построение экспертных систем, М.: Мир, 1987. – 450 с.

13. Формальная логика, учебник, С-П.: Издательство Ленинградского педагогического университета, 1977. – 360 с.

14. Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений, М.: Синтег, 1998. – 376 с.

Память

15. Лурия. Лекции по общей психологии

16. Лурия. Маленькая книга о большой памяти

17. T.Кохонен Ассоциативная память

18. Лук. Кибернетика и память

19. Психология памяти — М.: ЧеРо, 2000.— 816 с., ил.

20. С.Роуз. Устройство памяти.

21. В.В.Веденов. Моделирование элементов мышления

22. Линдсей П., Норман Д.. Переработка информации у человека. М.,1974.

23. Р. Клацки. Память человека. Структуры и процессы. (М., 1978).

24. Р. Солсо. Когнитивная психология. М., 1995.

6.2 Средства обеспечения освоения дисциплины

Программные пакеты: MS Word 97, Stylus (Socrat), Photoshop 5.0, Delphi 5, Internet Explorer (Netscape Navigator).

7. Материально – техническое обеспечение дисциплины:

Дисплейный класс, компьютеры IBM PC, лазерный принтер.

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 220200.

Программу составил: ассистент Филиппович А.Ю.

Программа одобрена на заседании УМО по образованию в области полиграфии и книжного дела

__________________________________________________________

Председатель УМО

по образованию в области полиграфии

и книжного дела Цыганенко А.М.