Скачать 193.6 Kb.
|
Государственный университет- Высшая школа экономики Факультет бизнес-информатики Программа дисциплины«Разработка предметно-ориентированныхэкспертных систем»для магистерской программы «Бизнес-информатика»направления 080700.68 «Бизнес-информатика»Авторы: Перминов Г.И., Гоменюк К.С. Рекомендовано секцией УМС Одобрено на заседанииСекция «Бизнес-информатика» кафедры бизнес-аналитики Председатель Зав. кафедрой ________________ Ю.В.Таратухина ______________Т.К.Кравченко “___” ________________ 2009 г. “___” ____________ 2009г. Утверждено Ученым Советомфакультета Бизнес - информатикиУченый секретарь __________________ Фомичев В.А. “___” _________________ 2009 г. Москва – 2009 Ι. Тематический план учебной дисциплины
ΙΙ. Формы рубежного контроля Итоговая оценка по учебной дисциплине выставляется во втором модуле. Итоговая оценка складывается из оценок:
Итоговая оценка О формируется следующим образом: О = 0,1 О1 + 0,3 О2 + 0,3 О3 + 0,3 О4, где О1 – оценка за работу на практических занятиях; О2 – оценка за реферат; О3 – оценка за домашнее задание; О4 – оценка за ответ на зачёте. ΙΙΙ. Базовые учебники
ΙV. Содержание программы Тема 1. Введение в экспертные системы Введение. История развития направления экспертных систем. Понятие искусственного интеллекта. Области искусственного интеллекта. Эволюция искусственного интеллекта. Понятие экспертной системы. Характеристики экспертной системы. Преимущества экспертной системы. Области применения экспертных систем. Инструментальные средства экспертных систем. Языковые и командные средства. Абстракция данных и знаний. Архитектура экспертных систем. Элементы экспертных систем. Продукционная память. Факты. Продукционные правила. Машина логического вывода. Программирование экспертных систем. Процедурный и непроцедурный подходы. Практические занятия Решение задачи коммивояжера с помощью нейронной сети, моделирующий принцип отжига. (http://www.pmsi.fr/home-gb.htm) Составление правил IF-THEN. Математическая задача, основанная на правилах. Задача о девяти точках: поиск решения, выявление правил для решения. Знакомство с экспертными системами. Экспертная система OSHA Emergency Action Plan. http://www.xpertrule.com/eservice/index.html?link=demos; Экспертные системы компании Exsys. exsys.com/case2.htm. http://exsys.com/demomain.html. Основная литература: Джерратано Д. Экспертные системы. Принципы разработки и программирование. 4-изд. -:М, Вильямс, 2007 Дополнительная литература
Тема 2. Представление знаний Смысл знаний. Типы знаний. Поле знаний. Онтологии. Пирамида знаний. Модели представления знаний. Правила, продукции. Семантические сети: Типы семантических сетей, построение, особенности, назначение, примеры использования. Проблемы семантических сетей. Объект-атрибут-значение. Схемы. Фреймы: назначение, виды. Сети фреймов. Системы, основанные на знаниях. База знаний. Обзор положений логики. Резолюции. Интерпретация правил. Вывод, основанный на правилах. Архитектура машины логического вывода. Компонент вывода. Управляющий механизм. Конфликтное множество. Прямой и обратный логический вывод. Извлечение, приобретение и формирование знаний. Процесс получения нового знания. Обобщение фактов. Установление связей. Построение модели. Объяснение и предсказание явлений. Структурирование и формализация поиска знаний. Нисходящее проектирование. Методы проектирования сложных систем. Разработка базы знаний. Выбор между базой данных и базой знаний. Построение приложений, основанных на системе Protégé. Практические занятия Язык OWL. Среда разработки семантических сетей Protégé 4. Создание онтологии. Свойства/отношения, множества, элементы множеств. Принципы построения онтологий. Иерархии множеств. Виды связей. Создание множеств/классов. Наложение ограничений. Виды ограничений. Расщепление множеств/классов. Применение блока рассуждений. Создание условий. Типы условий. Необходимые и достаточные условия. Вложенные классы. Выполнение классификации. Автоматическая классификация. Универсальные ограничения. Генерирование подклассов. Шаблоны классификации. Аксиомы завершения классификации. Покрытие классов. Аксиома покрытия. Организация взаимодействия с базой знаний. Настройка метода ввода. Формы. Создание запросов к базе знаний. Основная литература: Джерратано Д. Экспертные системы. Принципы разработки и программирование. 4-изд. -:М, Вильямс, 2007 Дополнительная литература
Тема 3. Разработка экспертных систем Методологические особенности разработки экспертных систем. Функции инженера по знаниям, эксперта и пользователя в процессе создания и эксплуатации экспертной системы. Этапы создания экспертной системы: идентификация, концептуализация, формализация, реализация, тестирование. Выбор предметной области. Этапы разработки ЭС. Особенности процесса развития прототипа. Состав группы разработки. Требования к участникам проекта (пользователь, эксперт, программист, инженер по знаниям). Жизненный цикл экспертной системы. Обзор существующих средств разработки экспертных систем. Пример проекта по созданию экспертной системы. Практические занятия Введение в системы, основанные на фактах. Язык CLIPS. Описание фактов, правил. Манипуляции над фактами и правилами. Обработка появления фактов. Отслеживание активации правил. Способы согласования с шаблонами. Использование нескольких правил. Методы согласования с шаблонами. Ограничения полей. Функции и выражения. Применение правил и предикатов. Условные элементы языка. Проектирование экспертной системы. Работа с атрибутами. Использование управляющих фактов. Применение критерия значимости правил. Модульное управление выполнением программы. Простые и сложные правила. Rete-алгоритм. Повышение эффективности применения правил. Практикум по решению задач на языке CLIPS. Практикум по решению задач на языке CLIPS. Язык COOL. Объектно ориентированный подход к созданию экспертной системы. Интеграция Protege и CLIPS/COOL. Создание объектной модели из базы знаний. Анализ проекта по разработке экспертной системы. Основная литература: 1. Джерратано Д. Экспертные системы. Принципы разработки и программирование. 4-изд. -:М, Вильямс, 2007 Дополнительная литература
2. CLIPS.Reference Manual. Volume 1. Basic Programming Guide Тема 4. Принятие решений с помощью нечетких рассуждений Понятие неопределенности. Использование вероятностных методов принятия решений. Временные рассуждения и марковские цепи. Роль неопределенности в формировании цепей логического вывода. Сети логического вывода. Решение задач на формирование цепей вывода. Системы, основанные на правилах и проблема конфликтующих правил. Нестрогие рассуждения с использованием коэффициентов достоверности. Теория Демпстера-Шефера. Степень доверия. Неопределенность в экспертных системах. Способы ведения нечетких рассуждений. Нечеткие множества. Нечеткая логика. Возможность и вероятность. Применение нечетких рассуждений в приложениях. Области, пригодные для работы с нечеткой логикой. Практические занятия Решение задачи в системе FuzzyCLIPS Основная литература: 1. Джерратано Д. Экспертные системы. Принципы разработки и программирование. 4-изд. -:М, Вильямс, 2007 Дополнительная литература
2. Reference Manual. Volume III.Interfaces Guide Тема 5. Реализация экспертных систем на основе CLIPS/COOL Основные функции CLIPS: (Логические функции. Математические функции. Функции работы со строками. Функции работы с составными величинами. Функции ввода/вывода. Процедурные функции. Работа с родовыми функциями. Объектно-ориентированные функции. Вспомогательные функции). Основные команды CLIPS (Управление интерактивной средой. Работа с конструкторами deftemplate. Работа с фактами. Работа с конструкторами deffacts. Работа с правилами. Работа с планом решения задачи. Работа с глобальными переменными. Работа с конструкторами deffunction. Работа с родовыми функциями. Работа с классами и объектами. Работа с конструкторами defmodule. Профилирование и отладка. Управление памятью). Постановка задачи. Алгоритм решения задачи. Представление логических элементов. Связь логических элементов. Дополнительные функции и переменные. Реализация правил экспертной системы. Листинг программы. Тестирование системы. Работа программы. Практические занятия Решение задачи в системе CLIPS/COOL Основная литература: 1. Джерратано Д. Экспертные системы. Принципы разработки и программирование. 4-изд. -:М, Вильямс, 2007 Дополнительная литература
2. Reference Manual. Volume II. Advanced Programming Guide V. Тематика заданий по различным формам текущего контроля Тематика рефератов
Состав домашнего задания Домашнее задание направлено на постановку и решение конкретной задачи с помощью экспертной системы. В нем должны быть рассмотрены вопросы извлечения и структурирования знаний и разработки систем, основанных на знаниях. Разработка ЭС должна включать описание следующих этапов:
Отчет о решении задачи должен быть сдан в бумажном виде. VI. Вопросы для оценки качества освоения дисциплины
fНЕОБЫЧНО = {(0, 1.0), (1, 0.9), (2, 0.7), (3, 0.5), (4, 0.3), (5, 0.1), (6, 0.1), (7, 0.3), (8, 0.5), (9, 0.9), (10, 0.9)}, а понятие "высокая оценка из десяти" определено как нечеткое множество f ВЫСОКАЯ= {(0, 0), (1, 0), (2, 0), (3, 0.1), (4, 0.2), (5, 0.3), (6, 0.4), (7, 0.6), (8, 0.7), (9, 0.8), (10, 1.0)}. Постройте составную функцию "необыкновенно высокая оценка из десяти".
Например, руководство к пистолету "Кольт .45" включает шесть страниц советов, большинство из которых представлено в форме подобных таблиц.
Для того чтобы разобраться в такой таблице, требуется обладать некоторыми знаниями о принципах работы описываемого устройства. В частности, нужно иметь представление о том, что:
Применение онтологического анализа позволяет систематизировать такое ознакомление. Самый верный путь к неудаче — приступить к записи диагностических правил до того, как будет понятен принцип работы устройства. Выберите ту предметную область, которая вам более всего знакома, и разработайте для нее примерную онтологию в терминах:
II) Продолжите анализ предметной области и рассмотрите следующие вопросы:
I) Составьте список ключевых концепций и отношений между ними, которые нужно учитывать при решении проблемы. В случае с автомобилем такой список, очевидно, будет включать атрибуты фирмы-изготовителя и модели автомобиля, разнообразные эксплуатационные характеристики (мощность двигателя, расход топлива), связи между этими атрибутами и параметрами, определяющими ваш "стиль жизни", — частота и продолжительность поездок, предполагаете ли вы брать в поездку каких-либо экзотических попутчиков (лошадь или собаку) или необычный груз (например, лодку, домик на колесах) и т.п. II) Попробуйте найти способ формального представления перечисленных концепций и отношений между ними. Например, изготовитель автомобиля и его модель могли бы быть выбраны из существующего набора классов — седан, спортивное авто, микроавтобус и т.д. Проанализируйте, не нужно ли при этом использовать многомерную классификацию концепций, при которой придется использовать множественное наследование. III) Обратите внимание на важность учета приоритета разных свойств рассматриваемого объекта и необходимость использования средств разрешения конфликтов между ними. Если, например, хочется купить автомобиль, который, с одной стороны, имеет мощный двигатель, а с другой стороны, потребляет мало бензина, то нужно подумать над тем, как найти компромисс между этими противоречивыми требованиями.
I) детальное рассмотрение функциональных возможностей среды, наиболее привлекательных с вашей точки зрения; каким образом эти возможности облегчают проектирование? II) детальное рассмотрение тех характеристик среды, которые вы считаете неудачными; почему, на ваш взгляд, эти характеристики затрудняют работу? III) перечень дополнительных возможностей, которые, по-вашему, имеет смысл реализовать в этой среде разработки. В последнем разделе анализа выделите те дополнительные функции, которые довольно легко встроить в имеющийся вариант, и те, которые потребуют его значительной переделки или приведут к снижению производительности существующего варианта.
Авторы: Перминов Г.И., Гоменюк К.С. |
План проведения мероприятий на Предметной неделе мо учителей естественных... Мо учителей естественных наук и мо учителей предметно – ориентированных дисциплин | Тои дво ран Разработка математического и программного обеспечения проблемно-ориентированных систем анализа океанологических данных | ||
Разработка моделей и Методов мониторинга сервис-ориентированных информационных систем Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Правительство Российской Федерации Государственное образовательное... Тема Сравнительный анализ экспертных систем и систем поддержки принятия решений | ||
Программа дисциплины «Экспертные системы и системы поддержки принятия решений» Тема Сравнительный анализ экспертных систем и систем поддержки принятия решений | Использование предметно-ориентированных языков для повышения продуктивности... Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов (ЭП) | ||
Кафедра информационных систем и прикладной информатики Рабочая программа учебной дисциплины «Предметно-ориентированные информационные системы» составлена в соответствии с требованиями... | Пояснительная записка на курсовой проект по дисциплине «Разработка... Целью данной работы является разработка программы для автоматизации проектирования систем молниезащиты на базе сапр компас 3D, с... | ||
Поступления в библиотеку в первом квартале 2013 г Место в образовательном процессе: согласно существующей типологии элективных курсов данный курс принадлежит к группе предметно-ориентированных... | Материально- техническое обеспечение моу сош с. Клинцовка Место в образовательном процессе: согласно существующей типологии элективных курсов данный курс принадлежит к группе предметно-ориентированных... | ||
Содержание Введение 6 Положения, выносимые на защиту 13 Глава Обзор... Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 120 страниц текста, содержит введение, четыре главы, заключение, список литературы... | Программа дисциплины "Специальные вопросы материаловедения низкоразмерных... Целью дисциплины является изучение инициированных высокоэнергетической радиацией процессов деградации и модифицирования структуры... | ||
Программа дисциплины сд. 03. Разработка Интернет-приложений Рекомендуется... Целью дисциплины является изучение основных понятий и методов теории информации и кодирования, используемых при описании, проектировании... | Руководство 2 Координация При решении практических задач менеджмента используют интеллектуальные инструменты – методы принятия решений, оптимизации, эконометрического... | ||
Министерство сельского хозяйства Российской федерации Федеральное... Место в образовательном процессе: согласно существующей типологии элективных курсов данный курс принадлежит к группе предметно-ориентированных... | Программа элективного курса «Удивительный мир геологии» предназначена... Место в образовательном процессе: согласно существующей типологии элективных курсов данный курс принадлежит к группе предметно-ориентированных... |