Министерство образования Российской Федерации

_____________Г. К. Шестаков

“____” ______________2002г.

ПРИМЕРНАЯ (РАБОЧАЯ) ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

“Системы Искусственного Интеллекта”

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

Москва, 2002

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.Формализация знаний в ИС.

Основные понятия и определения. Предметная область. Формализация знаний. Формальные языки. Процедурные и декларативные знания.

Тема 3. Модели представления знаний.

Классификация моделей знаний. Иерархические, сетевые, реляционные, объектные, объектно-реляционные, многомерные, формально-логические, продукционные, фреймовые модели и семантические сети. Формально-логические модели.

Тема 4. Логика высказываний.

Алфавит, аксиомы, теоремы, логические переменные, логический вывод. Основные законы и правила вывода логики высказываний.

Тема 5. Логика предикатов.

Элементы языка логики предикатов. Термы, кванторы всеобщности и общезначимости. Модальные логики, псевдофизические логики и онтологии.

Тема 6. Нечеткая логика.

Многозначные логики. Нечеткое множество. Степень вхождения (уровень принадлежности). Основные операции в нечеткой логике.

Тема 7. Нечеткий вывод.

Фазификация, дефазификация, нечеткий вывод. Сравнение методов Mamdani и TVFI. Методы дефазификации. Нечеткость и вероятность.

Тема 8. Продукционные модели.

Продукция, системы правил. Посылки и заключения. Стратегия отказа. Основные теоремы и алгоритм использования.

Тема 9. Вероятностные продукции.

Гипотеза, факт, свидетельство. Формулы Байеса. Метод цен свидетельств, коэффициенты уверенности Шортлифа.

Тема 10.

Фреймы Минского, слоты. Виды фреймов, классификация. Семантические сети. Основные отношения. Сценарии Шенка.

Тема 11.Экспертные системы.

Определение экспертной системы. Структура ЭС. Подходы к созданию ЭС. База знаний, правила вывода, машина вывода. Современные ЭС, перспективы развития. Экспертные системы реального времени.

Тема 12. 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 13. 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 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.

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.

6.2 Средства обеспечения освоения дисциплины

Программные пакеты: MS Word 97, 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.