Рабочая программа дисциплины «Интеллектуальные информационные системы»

Скачать 281.24 Kb.

Название	Рабочая программа дисциплины «Интеллектуальные информационные системы»
Дата публикации	13.04.2015
Размер	281.24 Kb.
Тип	Рабочая программа

100-bal.ru > Информатика > Рабочая программа

Министерство образования и науки РФ

Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский государственный архитектурно-строительный университет

Факультет информационных технологий

Кафедра Прикладной математики и вычислительной техники

Утверждаю:
Декан_____________(Козлов В.В.₎
«___» ________2012 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Интеллектуальные информационные системы»

Индекс дисциплины по учебному плану М2.В.4
Наименование направления 230400 - «Информационные системы и технологии»
Наименование профиля подготовки 230400_68 -

«Информационные системы и технологии»

Форма обучения магистратура

Всего часов по дисциплине 216

в том числе:

аудиторные 36

самостоятельная работа студента 144
Форма итогового контроля экзамен

Курс обучения 1

Семестр обучения А

Самара 2012

Рабочая программа дисциплины (модуля) составлена на основании ФГОС ВПО
утвержденного Министерством образования и науки РФ и учебного плана СГАСУ.

Рабочая программа разработана кафедрой ПМ и ВТ

Профессор каф. ПМ и ВТ, д.т.н. О.В. Прохорова

Рассмотрена и одобрена на заседании кафедры ПМ и ВТ
протокол №___от «__»_________2012 г.
Зав. кафедрой ПМ и ВТ,

профессор, д.т.н. С.А. Пиявский

Рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии по _______________

(специальности, направлению, профилю подготовки)

_____________________________________________________________________________

_________ протокол № __ от «___» _________ 2012г.

Председатель методической комиссии ______________________________________

(дата, Ф.И.О., подпись)

1. Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является приобретение знаний в области искусственного интеллекта (ИИ).
На основании изучения материала данной дисциплины студенты должны:

иметь представление о различных направлениях и истории развития в области ИИ; о современных подходах к решению интеллектуальных задач; о принципах представления знаний в информационных системах; об основах эволюционных вычислений и генетических алгоритмах и экспертных системах.
Знать модели представления знаний: логику высказываний, логику предикатов; нечеткую логику; фреймы; сценарии, семантические сети и продукционные модели.
Уметь разрабатывать и программировать диалоги взаимодействия ЭВМ и человека, решать оптимизационные задачи с помощью генетических алгоритмов.
Программировать несложные интеллектуальные информационные системы (ИИС).

2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина относится к специальным дисциплинам и входит в модуль СД.Ф.4. Формируемые дисциплиной базовые знания указаны в п. 3. Изучение дисциплины требует входных компетенций, знаний, умений и навыков, выработанных в ходе изучения предшествующих дисциплин, предусмотренных учебным планом выпускающей кафедры:

Вычислительная математика.
Информационные системы и технологии в управлении производством.
Информационно-поисковые системы знаний.
Технология программирования.
Информационные технологии.
Проектирование баз данных.
Архитектура информационных систем (ИС).

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Изучение данной учебной дисциплины направлено на формирование у обучающихся следующих общекультурных (ОК) и профессиональных (ПК) компетенций (см. ФГОС ВПО):

№ п/п	Индекс компетенции	Содержание компетенции (или ее части)	В результате изучения учебной дисциплины обучающиеся должны:
№ п/п	Индекс компетенции	Содержание компетенции (или ее части)	Знать	Уметь	Владеть
1	2	3	4	5	6
1	ОК-2	готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе; знание принципов и методы организации и управления малыми коллективами; способность находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность	основные разделы и направления философии, методы и приемы философского анализа проблем.	анализировать и оценивать социальную информацию, планировать и осуществлять свою деятельность с учетом результатов этого анализа	навыками практического восприятия информации.
2	ОК-6	владение широкой общей подготовкой (базовыми знаниями) для решения практических задач в области информационных систем и технологий	основные разделы и направления философии, методы и приемы философского анализа проблем.	анализировать и оценивать социальную информацию, планировать и осуществлять свою деятельность с учетом результатов этого анализа	навыками практического восприятия информации.
3	ПК-8	способность проводить расчет обеспечения условий безопасной жизнедеятельности	структуру, состав и свойства информационных процессов, систем и технологий, методы анализа информационных систем, модели представления проектных решений, конфигурации информационных систем;	разрабатывать информационно-логическую, функциональную и объектно- ориентированную модели информационной системы, модели данных информационных систем;	методами и средствами представления данных и знаний о предметной области, методами и средствами анализа информационных систем, технологиями реализации, внедрения проекта информационной системы;
4	ПК-10	готовность разрабатывать, согласовывать и выпускать все виды проектной документации	- состав, структуру, принципы реализации и функционирования информационных технологий, используемых при создании информационных систем, базовые и прикладные информационные технологии, инструментальные средства информационных технологий;	- применять информационные технологии при проектировании информационных систем;	- методологией использования информационных технологий при создании информационных систем;
5	ПК-13	способность разрабатывать средства автоматизированного проектирования информационных технологий	структуру, состав и свойства информационных процессов, систем и технологий, методы анализа информационных систем, модели представления проектных решений, конфигурации информационных систем;	разрабатывать информационно-логическую, функциональную и объектно- ориентированную модели информационной системы, модели данных информационных систем;	методами и средствами представления данных и знаний о предметной области, методами и средствами анализа информационных систем, технологиями реализации, внедрения проекта информационной системы;
6	ПК-14	способность использовать знание основных закономерностей функционирования биосферы и принципов рационального природопользования для решения задач профессиональной деятельности	- состав, структуру, принципы реализации и функционирования информационных технологий, используемых при создании информационных систем, базовые и прикладные информационные технологии, инструментальные средства информационных технологий.	- применять информационные технологии при проектировании информационных систем;	- методологией использования информационных технологий при создании информационных систем;
7	ПК-15	готовность участвовать в работах по доводке и освоению информационных технологий в ходе внедрения и эксплуатации информационных систем	структуру, состав и свойства информационных процессов, систем и технологий, методы анализа информационных систем, модели представления проектных решений, конфигурации информационных систем.	разрабатывать информационно-логическую, функциональную и объектно- ориентированную модели информационной системы, модели данных информационных систем.	методами и средствами представления данных и знаний о предметной области, методами и средствами анализа информационных систем, технологиями реализации, внедрения проекта информационной системы.

4. Объем дисциплины (модуля) и виды учебной работы

Виды учебной работы	Семестры, количество часов в семестре									Всего часов	Всего зач.ед.
Виды учебной работы	1	2	3	4	5	6	7	8	А
Общая трудоёмкость									216	216	6
Аудиторные занятия:									36	36
Лекции									18	18	1
Практические занятия
Семинары
Лабораторные работы									18	18	2
Самостоятельная работа:									144	144
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы									72	72	1
Реферат
Самостоятельная подготовка к лабораторным и контрольным работам									72	72	1
Экзамен									36	36	1

5. Тематика лекционных занятий (с указанием наименования и краткого содержаний лекций, количество часов).

№ раздела	№ лекции	Тема лекции, содержание лекции	Кол-во часов
1. Общая характеристика ИИС как систем, базирующихся на знаниях	1	История искусственного интеллекта. Подходы к пониманию ИИ: символьный подход; логический подход; агентно-ориентированный подход; гибридный подход.	2
2. Модели и методы исследования ИИС	2	Работа с естественными языками; накопление и использование знаний; биологическое моделирование искусственного интеллекта; робототехника; машинное творчество. Перспективы развития ИИС; компьютерные технологии и кибернетика; психология и когнитология; критерии интеллектуальности; области применения ИИС. Функциональная структура ИИС	2
3. Уровни понимания ИИС.	3	Морфологический, синтаксический и семантический анализ; средства логического вывода; правила пополнения текста знаниями системы о среде; ввод дополнительного канала информации; теория речевых актов. 2 уровня метопонимания. Изменение содержимого БЗ; порождение метафорического знания.	2
4. Решение задач методом поиска в пространстве состояний	4	Метод ветвей и границ; алгоритм Дейкстры. Последовательное сведение исходной задачи к более простым задачам. Метод ключевых операторов. Дедуктивный метод планирования системы. Метод автоматического вывода - принцип резолюций.	2
5. Решение задач дедуктивного выбора, задач на основе немонотонной логики	5	Запись утверждений формальной системы, аксиом, правил вывода. Технология вывода выражения отличного от заданных.	2
6. Данные и знания. Переход от Базы Данных к Базе Знаний.	6	Особенности знаний. Внутренняя интерпретируемость. Структурированность. Связность. Семантическая метрика. Активность знаний.	2
7. Модели представления знаний.	7	Формальные модели. Неформальные (семантические, реляционные) модели. Логические модели. Сетевые модели. Функциональные сети. Продукционные модели. Фреймовые модели.	2
8. Продукционные системы.	8	Представление продукций. Элементы продукций. Ядра продукций. Система продукций. Детерминированные и недетерминированные ядра продукции. Однозначные и альтернативные продукции. Прогнозирующие продукции.	2
9. Стратегии решений организации поиска.	9	Использование семантической сети и продукции для организации поиска. Трансформирование сети при поиске. Формализация знаний. Логика предикатов. Иллюстрация синтаксиса логики предикатов.	2
		Итого, часов	18

6. Тематика лабораторных занятий (с указанием наименования и краткого содержания, количество часов).

№ раздела курса и темы лекции	№ лабор. Работы	Наименование лабораторной работы	Кол-во часов
2	1	Сопоставление фактов, правил, вопросов на языке ПРОЛОГ	2
2	1	Работа со структурами на языке ПРОЛОГ.	2
3	2	Операторы и операции языка ПРОЛОГ.	2
3	2	Сопоставления в языке ПРОЛОГ.	2
6	3	Представление списков в языке ПРОЛОГ.	2
6	3	Синтаксис языка ЛИСП.	2
7	4	Определение списков в языке ЛИСПЕе.	2
		Управляющие структуры ЛИСПа.	4

		ИТОГО:	18

7. Тематика практических (семинарских) занятий (с указанием наименования и краткого содержания, количество часов).

Учебным планом не предусмотрено.

8. Тематика самостоятельной работы (с указанием наименования разделов, тем, сроки выполнения, количество часов)

№ раздела и темы самостоятельного изучения	Содержание вопросов и заданий для самостоятельного изучения	Сроки выполнения (неделя, месяц, и т.п.)	Количество часов
1-3	Сопоставление фактов, правил, вопросов на языке ПРОЛОГ. Работа со структурами на языке ПРОЛОГ. Подготовка к контрольной работе.	3 неделя	18
2-4	Операторы и операции языка ПРОЛОГ. Сопоставления в языке ПРОЛОГ. Представление списков в языке ПРОЛОГ. Контрольная работа 1.	7 неделя	18
2-4	Синтаксис языка ЛИСП. Определение списков в языке ЛИСПЕе.	8-11 неделя	18
2-4	Управляющие структуры ЛИСПа. Вод – вывод информации в ЛИСПе.	12-16 неделя	18
		Итого:	72

Примерная тематика расчетно-графических работ

1	Написать программы на языке ЛИСП применения рекурсии для решения задач вычисления факториала, сортировки данных.
2	Написать программу на языке ЛИСП применения рекурсии для вычисления чисел Фибоначчи, поиска данных по ключу.
3	Написать программу на языке ЛИСП решения квадратного уравнения, кубического уравнения.
4	Написать программу на языке Пролог определения форм объектов: круг, пирамида, цилиндр.
5	Написать программу на языке Пролог определения данных по сотруднику фирмы: дата рождения, место рождения, стаж и др.
6	Написать программу на языке ЛИСП работы с комплексными числами.
7	Написать программу на языке ЛИСП работы со строками: редактирование, конкатенация.
8	Написать программу на языке ЛИСП работы с логическими переменными.
9	Написать программу на языке Пролог определения, чем должен быть занят в данный момент времени конкретный человек.
10	Написать программу на языке Пролог поиска цвета и марки машины, совершившей ДТП, если имеются несколько свидетелей с противоречивыми высказываниями, но всегда одним из них верным параметром.

9. Тематика рефератов.

Учебным планом не предусмотрено.

10. Примерная тематика курсовых проектов (работ).

Учебным планом не предусмотрено.

11. Формы текущего контроля

Формы контроля (тесты, контрольные работы, опрос и т. п.)	Сроки проведения	Раздел, тема
Контрольная работа 1	7 неделя	Раздел 2. Решение задач ИИ. Тема. Язык Пролог
Опрос	12 неделя	Раздел 3. Данные и знания. Тема. Переход от БД к БЗ
Контрольная работа 2	15 неделя	Раздел 4. Модели представления знаний Тема. Язык Лисп
Опрос	16 неделя	Раздел 5. Экспертные системы Тема. Состав типовой статической и динамической ЭС.

12. Вопросы к экзамену

Уровни понимания. Методы решения задач.
Решение задач методом поиска в пространстве состояний.
Фреймы. Исчисления предикатов.
Системы продукций. Семантические сети.
Нечеткая логика.
Алгоритмы эвристического поиска.
Поиск решений на основе исчисления предикатов.
Переход от Базы данных к Базе знаний. Особенности знаний.
Продукционные системы. Классификация ядр продукции.
Стратегия решений организации поиска.
Нечеткое планирование.
Сложность решения задач планирования.
Назначение экспертных систем.
Структура экспертных систем.
Этапы разработки экспертных систем.
Представление знаний в экспертных системах.
Режимы взаимодействия инженера по знаниям с экспертом.
Методы работа со знаниями.
Особенности программирования в языке ПРОЛОГ.
Особенности программирования в языке ЛИСП.

13. Перечень технических средства обеспечения дисциплины

аудитория, оборудованная мультимедиа;
класс ПК (не менее 1 ПК на 1 студента).

14. Перечень программных средств для обучения студентов

операционная система Windows
MS Office
Visual Studio 2008 C++
Язык Пролог

15. Учебно-методические обеспечение дисциплины

15.1.Список основной литературы по дисциплине (с указанием автора, названия, места издания, издательства, года издания, количество экземпляров в библиотеке университета).

Тоискин В.С. Интеллектуальные информационные системы: Учебное пособие. Часть 1. – Ставрополь: Изд-во СГПИ, 2009. – 181 с.
Прохорова О.В. Основы искусственного интеллекта. Курс лекций. М.:

АПКиППРО, 2009. – 56 с.

15.2 Список дополнительной литературы по дисциплине (с указанием автора, названия, места издания, издательства, года издания).

Люгер Дж. Ф. Искусственный интеллект: стратегии и методы решения сложных проблем — М.: Вильямс, 2005. — 864 с. – 2 экз.
Ездаков А.Л. Функциональное и логическое программирование. Изд.: Бином, 2009. – 119 с.
Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект: современный подход — М.: Вильямс, 2006. — 1408 с. – 4 экз.
Братко И. Алгоритмы искусственного интеллекта на языке PROLOG. Изд.: Вильямс, 2004. – 640 с.

15.3 Список методических указаний к лабораторным занятиям, практическим и семинарским занятиям, самостоятельной работе по дисциплине (с указанием автора, наименования, года издания, издательство (за последние 5 лет)).

Прохорова О.В. Основы искусственного интеллекта. Курс лекций. М.:

АПКиППРО, 2009. – 56 с.

Прохорова О.В. язык Пролог в примерах. М.: АПКиППРО, 2009. – 48 с
Прохорова О.В. язык ЛИСП в примерах. М.: АПКиППРО, 2009. – 52 с

(на кафедре есть все методические материалы в электронном виде)

15.4. Интернет-ресурсы используемые при изучении дисциплины (сайты).

www.intuit.ru

16. Методы преподавания ИННОВАЦИОННЫЕ

Перечень используемых инновационных методов и разработок

Электронная рабочая программа и журнал преподавателя в Интернет.
Интернет-система мониторинга НИРС.
Рейтинговая система учета академической активности студентов при изучении дисциплины.
Тестовая система ФИСТ.
Индивидуальное взаимодействие со студентами по электронной почте для предварительного ознакомления с их разработками при подготовке к аудиторным занятиям.
Использование на лекциях и лабораторных занятиях мультимедийного оборудования для демонстрации электронных документов, презентаций, работы программ и пр.
Включение в лабораторные работы индивидуального поиска, систематизации и анализа информации через Интернет.
Авторские презентации к лекциям.

Методические рекомендации преподавателю дисциплины
Основными видами обучения студентов являются лекции, лабораторные занятия в дисплейном классе и самостоятельная работа студентов.

При чтении лекций особое внимание следует уделить выработке у студентов понимания того, что в современном информационном обществе все сколь-нибудь значимые решения должны приниматься на основе многовариантного выбора, причем, по возможности, с использованием широкого спектра формализованных методов. Компьютерные технологии создают для этого наилучшие возможности. Необходимо широко использовать мультимедийную технику, демонстрировать не только статичные иллюстрационные материалы, но и вести непосредственно компьютерное моделирование, обсуждая с аудиторией его ход и результаты.

Лабораторный практикум ориентируется на использование умения студентов програмировать под контролем преподавателя. Необходимо, чтобы студенты самостоятельно реализовывали изучаемые алгоритмы оптимизации и принятия решений на том языке программирования, который для них наиболее удобен. Очень важно, чтобы результаты каждого занятия оформлялись в соответствии с обычными требованиями и сохранялись студентами до завершения всего курса.

Самостоятельная работа ориентирована на домашнюю или классную работу, как с компьютером, так и без него. Студенты должны систематически работать с литературой и конспектом лекций, с материалами Интернет. Оценка самостоятельной работы должна входить в оценку контрольных точек практикума с учётом контроля остаточных знаний по тестовым вопросам.
Методические указания для студентов
Основными методами обучения являются лекции, лабораторные занятия в дисплейном классе, курсовая работа и самостоятельная работа. При этом самостоятельная работа является ведущей.

При прослушивании и проработке лекций особое внимание следует уделить терминологии, используемой в дисциплине, и основным понятиям. Записывать следует только основные положения, формулируемые преподавателем и ссылки на информационные источники, которые вы проработаете самостоятельно. Необходимо активно участвовать в обсуждении предлагаемых преподавателем тем, высказывать собственные соображения.

На практических занятиях необходимо осваивать соответствующие методы в бескомпьютерном, «ручном» варианте, приучаясь при этом грамотно оформлять промежуточные расчеты.

При подготовке к лабораторному практикуму необходимо по заданию сделать заготовки к будущему занятию и согласовать их в начале занятия с преподавателем, чтобы не терять время на переделки и доработки программы. Если в размещенной в Интернете технологической карте указано, что вы должны до занятия отправить преподавателю информацию по электронной почте, нужно сделать это не в последний момент, а заблаговременно, чтобы преподаватель успел с нею ознакомиться.

Следует учесть, что без самостоятельной работы по подготовке выполнить график лабораторного практикума практически невозможно, так как работы достаточно трудоемки, особенно для тех, кто еще не выработал достаточные навыки программирования. Кроме того, лабораторные работы включают элемент творчества и исследований, а не просто демонстрируют возможности какой-либо системы.

Документирование и формирование итоговой отчётности следует начинать заблаговременно и вести в соответствии со стандартами оформления учебных документов и научно-исследовательских отчётов. Без предоставления отчётов студенты не могут быть аттестованы по дисциплине в целом.

Важной частью промежуточной аттестации является контроль остаточных знаний, соответствующие вопросы следует попросить у преподавателя заранее и самостоятельно к ним подготовиться.

17. Дополнения и изменения в рабочей программе за 20___/20___ учеб. год
В рабочую программу дисциплины _______________________________________

(наименование дисциплины)
для специальности (направления, профиля подготовки) вносятся следующие дополнения и изменения: __________________________________________________
Дополнения и изменения внес ___________________________________________

(должность, Ф.И.О., подпись)

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры

________________________________________________«____»____________200_г.

(наименование кафедры)

протокол №___от «__»_________200__ г. ___________________________________

(Ф.И.О. и подпись зав. кафедрой)

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Учебно-методический комплекс по дисциплине интеллектуальные информационные... Учебно-методический комплекс дисциплины «Интеллектуальные информационные системы». М.: Изд. МиигаиК. Упп «Репрография», 2014 г.,...		Рабочая программа интеллектуальные информационные системы направление...
	Российской федерации Дисциплины: интеллектуальные информационные системы для специальностей: 351400 Прикладная информатика (по областям)		Рабочая программа учебной дисциплины Информационные системы в профессиональной... Рабочая программа дисциплины «Информационные системы в профессиональной деятельности» составлена на основании примерной программы...
	Рабочая программа по дисциплине в интеллектуальные информационные системы ...		Учебно-методический комплекс дисциплины интеллектуальные информационные... Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики (мгту мирэа)
	Учебной дисциплины пс рпуд рабочая программа учебной дисциплины (модуля)... Компетенции студента, формируемые в результате освоения учебной дисциплины (модуля) / ожидаемые результаты образования и компетенции...		Учебно-методический комплекс учебной дисциплины интеллектуальные... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы
	Рабочая программа дисциплины «Корпоративные информационные системы... Корпоративные информационные системы и базы данных: рабочая программа /Малов Ю. Ю. Спб.: Ивэсэп, 2012. – 13 с		Рабочая программа дисциплины «Информационные сети» Перевозник Ю. Я. Рабочая программа дисциплины «Информационные сети» по специальности 230101. 65 Вычислительные машины, комплексы,...
	Рабочая программа по дисциплине «Мировые информационные ресурсы и... Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта впо по специальности 230201 – Информационные...		Паспорт программы учебной дисциплины «Операционные системы» Область применения Рабочая программа учебной дисциплины «Операционные системы» является частью рабочей основной профессиональной образовательной программы...
	Пояснительная записка: Цели и задачи дисциплины. Дисциплина «Языки программирования» Ступников А. А. Языки программирования. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов очной формы обучения, направления...		Рабочая программа по дисциплине “алгоритмизация и программирование”... Алгоритмизация и программирование” составлена в соответствии с требованиями Государственного общеобразовательного стандарта высшего...
	Методические рекомендации дисциплины в. 2 Информационные системы... Целями и задачами освоения дисциплины (модуля) в. 2 Информационные системы и технологии в экономике являются		Рабочая программа для студентов направления 080801. 65 «Прикладная информатика в экономике» «Информационные системы в бизнес-реинжиниринге», 080801. 65-14 – «Корпоративные экономические информационные системы»

Рабочая программа дисциплины «Интеллектуальные информационные системы»

1. Цели и задачи дисциплины

2. Место дисциплины в структуре ООП

3. Требования к результатам освоения дисциплины

4. Объем дисциплины (модуля) и виды учебной работы

5. Тематика лекционных занятий (с указанием наименования и краткого содержаний лекций, количество часов).

История искусственного интеллекта. Подходы к пониманию ИИ: символьный подход; логический подход; агентно-ориентированный подход; гибридный подход.

6. Тематика лабораторных занятий (с указанием наименования и краткого содержания, количество часов).

7. Тематика практических (семинарских) занятий (с указанием наименования и краткого содержания, количество часов).

8. Тематика самостоятельной работы (с указанием наименования разделов, тем, сроки выполнения, количество часов)

9. Тематика рефератов.

10. Примерная тематика курсовых проектов (работ).

11. Формы текущего контроля

12. Вопросы к экзамену

13. Перечень технических средства обеспечения дисциплины

14. Перечень программных средств для обучения студентов

15. Учебно-методические обеспечение дисциплины

15.2 Список дополнительной литературы по дисциплине (с указанием автора, названия, места издания, издательства, года издания).

15.4. Интернет-ресурсы используемые при изучении дисциплины (сайты).

16. Методы преподавания ИННОВАЦИОННЫЕ

Похожие: