Написание контрольных, курсовых, дипломных работ, выполнение задач, тестов, бизнес-планов
  • Не нашли подходящий заказ?
    Заказать в 1 клик:  /contactus
  •  
Главная \ Методичні вказівки \ ЕКСПЕРТНІ СИСТЕМИ

ЕКСПЕРТНІ СИСТЕМИ

« Назад

ЕКСПЕРТНІ СИСТЕМИ 22.01.2016 18:03

 

 

НАЦІОНАЛЬНА  АКАДЕМІЯ  УПРАВЛІННЯ

 

 

 

 

 

 

ЕКСПЕРТНІ СИСТЕМИ

 

навчально – методичний комплекс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КИЇВ-2012


ЕКСПЕРТНІ СИСТЕМИ

 

навчально – методичний комплекс

 

 

УКЛАДАЧІ:

Баклан Ігор Всеволодович,

кандидат технічних наук, доцент.

 

 

РЕЦЕНЗЕНТИ:

Бідюк Петро Іванович,

доктор техніччних наук, професор НТУУ “Київський політехнічний інститут”

Литвиненко Володимир Іванович,

кандидат технічних наук, доцент Херсонського державного технічного університету

 

 

 

Обговорено та схвалено на засіданні кафедри інтелектуальних систем.

Протокол № 1 від 30 серпня 2010 р.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Відповідальний за випуск:

 

доктор технічних наук, професор Савенков О.І.

 

 

 

Рекомендовано до видання Вченою Радою

ВНЗ “Нацональна академія управління”

 

 

ЗМІСТ

 

1. ПЕРЕДМОВА………………………………………………………………………...4

2. ПОРЯДОК ОЦІНЮВАННЯ ЗНАНЬ СТУДЕНТІВ………………………………..6

3. ОПИС ДИСЦИПЛІНИ……………………………………………………………...12

4 ПРОГРАМА КУРСУ.. 14

4.2  ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН МОДУЛІВ (ЛЕКЦІЙ) 14

4.2 ПЛАНИ ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ. 20

5 САМОСТІЙНА РОБОТА СТУДЕНТА.. 22

6 МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ З НАПИСАННЯ І ЗАХИСТУ КУРСОВИХ РОБІТ. 22

7 ТЕМАТИКА КУРСОВИХ РОБІТ. 23

8 ТЕМАТИКА КОНТРОЛЬНИХ РОБІТ-ТЕСТІВ. 24

9 ОРІЄНТОВНИЙ ПЕРЕЛІК ПИТАНЬ ДЛЯ ПІДГОТОВКИ ДО ІСПИТУ.. 35

10 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ.. 37

 


1 ПЕРЕДМОВА

 

Запропонований читачу навчально–методичний комплекс “Експертні системи” являє собою посібник, який може бути використаний як для самоосвіти, так і для проведення зі студентами технічних вузів і факультетів практичних занять та самостійної роботи з курсу “Експертні системи”.

Комплекс включає опис дисциплін, програму курсу (побудовану за змістовними модулями, плани семінарських занять із Загальної частини кримінального права (побудовану за змістовними модулями, завданнями для самостійної роботи до змістовних модулів, список рекомендованих джерел, перелік тем курсових робіт та методичні рекомендації з їх написання, орієнтовний перелік питань для підсумкового контролю. Тимчасове положеня з впровадження рейтингово-модульної системи оцнювння студентів з урахуванням вимог Болонської декларації. Структура навчально–методичного комплексу відповідає програмі навчального курсу.

Серцевиною процесу освіти, професійного становлення системного аналітика компёютерних систем є завоєння ним відповідної сукупнсті знань, вмінь і навичок. Як свідчать наукові дослідження і досвід підготовки фахівців, вміня і навички набуваються значно повільніше, ніж знання. Особливо це стосується такої сфери комп`ютерних наук, як інженерія знань та проектування експертних систем для різноманітних галузей. Нічого дивного і несподіваного в цьому немає, оскільки саме ця сфера дільністі системного аналітика багато в чому носить оціночний характер і в той же час вона детально не регламентована.

Ілюстрацією зазначеного може слугувати стан методики навчання умінням і навичкам призначення покарання. Ця трагічна ситуація, нажаль, відповідає реальності, коли суддя і в наш час, як і раніше, отримує навички і уміння в значній мірі методом проб і помилок, не маючи необхідного практичного багажу після завершення процесу навчання в стінах вузу.

В цьому плані ми надаємо серйозного значенння цьому навчально–методичному комплексу, основне завдання якого ми бачимо в тому, щоб навчити студентів прикладенню теоретичних знань з інженерії знань до практичної роботи, сформувати уміння і навчити використання основ для проектування експертних систем. Природно, що тим самим не заперечується, а, навпаки, наголошується той факт, що відправним і дуже важливим моментом є знання студентами теорії інженерії знань. Це той фундамент, який робить продуктивним послідуючі етапи навчання та впровадження їх до написання атестаційної дипломної роботи спеціаліста.

Таким чином, автори навчально-методичного комплексу пропонують особі, що навчаються йти від знання основних положень інженерії знань до аналізу конкретної предметної області. Тим самим забезпечується системний характер отримання знань і набуття необхідних умінь і навичок застосування основ інженерії знань.

Необхідно звернути увагу на те, що під час самостійної роботи на практичних заняттях та під час курсового проектування матеріал можно знайти у фундаментальному навчальному посібнику «Джарратано Джозеф, Райли Гари. Экспертные системы: принципы разработки и программирование, 4-е издание. – М.: ООО “И.Д. Вильямс”, 2007. – 1152 с.», який є у бібліотеці Національної академії управління.

Додаткова література надається з метою поглибленного вивчення кримінального права та для підготовки курсових, дипломних, магістерських робіт.


2 ПОРЯДОК ОЦІНЮВАННЯ ЗНАНЬ СТУДЕНТІВ

 

І.Загальні положення

 

  1. Цей порядок запроваджується з метою удосконалення чинної технології оцінювання знань студентів та адаптації її до загальноєвропейський вимог, визначених Європейською системою залікових кредитів (далі ECTS).

 

  1. Порядок розкриває основні принципи організації поточного і підсумкового оцінювання знань студентів усіх форм навчання НАУ. Порядок спрямовано на ефективну реалізацію таких завдань:

 

  • підвищення мотивації студентів до систематичної активної роботи, інтелектуальної напруги протягом усього періоду навчання, переорієнтація іхніх цілей з отриманням позитивної оцінки на формування стійких знань, умінь та навичок;
  • систематизацію знань, усунення розбіжностей між завданнями модульного контролю та програмою дисциплін;
  • подолання елементів суб’єктивізму під час оцінювання знань;
  • розширення через систему творчих самостійних завдань можливостей для розвитку студентів, всебічного розкриття їх здібностей та підвищення ефективності освітньої діяльності викладацького складу;
  • оптимізація навчального процесу.

 


ІІ Принципи та організація поточного і підсумкового оцінювання знань студентів.

 

2.1. Оцінювання знань студентів з навчальних дисциплін здійснюється на основі результатів поточної успішності. Сумарна оцінка встановлюється від 0 до 100 балів. В залікову книжку виставляється сумарна оцінка за національною шкалою (відмінно, добре, задовільно, незадовільно) та оцінка за шкалою ECTS ( A, B, C, D, E, FX,F).

2.2. Об’єктом оцінювання знань студентів є програмний матеріал дисципліни, засвоєння якого відповідно перевіряється під час поточного контролю та на іспиті.

На іспиті оцінюванню підлягають:

  • володіння ключовими теоретичними знаннями про об’єкт дисципліни;
  • здатність творчо мислити та синтезувати знання;
  • уміння використовувати знання для розв’язання практичних завдань.

2.3. Максимально можлива оцінка за знання програмового матеріалу нормативної дисципліни дорівнює 100 балам і складається з оцінки за поточну успішність та оцінки за іспит. За поточну успішність студент може отримати максимум 60 балів і за іспит 40 балів.

2.4. Об’єктами поточного оцінювання знань студентів (60 балів максимум) є:

- матеріал викладений на лекціях;

- питання, розглянуті та обговоренні на семінарських та практичних заняттях; - матеріал,  опрацьований самостійно;

- виконання модульних контрольних робіт.

Під час виконання завдань та відповідей на семінарських (практичних, лабораторних) заняттях оцінюванню підлягають і рівень знань, продемонстрований у відповідях і виступах на семінарських, практичних заняттях та колоквіумах, активність в обговоренні питань, що внесені на семінарські заняття, результати виконання і захисту лабораторних робіт, участь у дискусіях, ділових іграх.

Під час контролю виконання завдань для самостійної роботи оцінюванню підлягають: самостійне опрацювання теми в цілому чи окремих питань; підготовка рефератів, есе, конспектів навчальних та наукових текстів, переклад іншомовних текстів, підготовка реферативних матеріалів з публікацій.

Під час виконання модульних контрольних робіт оцінюванню підлягають теоретичні завдання та практичні навички, яких набув студент після опанування певного завершеного розділу навчального матеріалу. Контрольні роботи можуть проводитися у формі тестів, відповідей на теоретичні питання, розв’язання практичних завдань, виконання індивідуальних завдань, розв’язання виробничих ситуацій (кейсів).

З однієї навчальної дисципліни не повинно бути більше 2-х модульних контрольних робіт за семестр.

Викладачі повинні завчасно довести до відома студентів терміни та зміст контрольних завдань.

2.5. Структура поточної успішності (0-60 балів).

а) виконання завдань та відповіді на семінарських (практичних, лабораторних) заняттях – 0-20 балів;

б) виконання завдань для самостійної роботи (в тому числі курсова робота) – 0-20 балів;

в) виконання 2-х модульних контрольних робіт – 0-20 балів.

г) студентам, які брали участь у позанавчальній науковій діяльності – в роботі конференцій, підготовці наукових публікацій, можуть присуджуватися додаткові бали за поточну успішність, але не більше 10 балів.

При цьому загальна кількість балів за поточну роботу не може перевищувати 60 балів.

2.6. Оцінки за різні види поточної роботи студентів фіксуються викладачами в журналах академічних груп. На останньому семінарському занятті сумарна оцінка в балах (від 0 до 60) за результатами всіх видів поточної успішності записується у відомість у графі «поточна успішність».

2.7.Результат екзамену оцінюється в діапазоні 0-40 балів.

 

 

 

Шкала оцінювання екзаменаційних завдань

Оцінка за бальною шкалою

 

Рівень знань

30-40

Відмінний

20-29

Добрий

10-19

Задовільний

0-9

Незадовільний

 

Шкала оцінювання екзаменаційних завдань

(заочна форма навчання)

Оцінка за бальною шкалою

 

Рівень знань

40-60

Відмінний

20-39

Добрий

10-19

Задовільний

0-9

Незадовільний

 

Якщо на екзамені відповідь студента оцінена менше 9 балів, він отримує незадовільну оцінку за результатами екзамену, набрані бали не враховуються у загальній підсумковій оцінці, а вона включає лише оцінку за поточну успішність.

У відомості записується сумарна оцінка за результатами поточної успішності та іспиту, яка виставляється в залікову книжку студента та додаток до диплому про освіту.

2.8. Поточна успішність з навчальних дисциплін, що підлягає контролю у формі заліку оцінюється за шкалою 0-100 балів (на відміну від іспитів (0-40)). Якщо за результатами поточного контролю студент набрав менше 60 балів, він отримує оцінку «не зараховано».

У разі невиконання окремих завдань поточного контролю з об’єктивних причин, студенти мають право, за дозволом начальника навчального відділу виконати їх до останнього семінарського заняття. Час та порядок складання визначає викладач.

2.9. Об’єктами поточного оцінювання знань студентів заочної форми навчання можуть бути: домашні письмові роботи з дисциплін, різні індивідуальні завдання, контрольні роботи, відображені у робочій програмі, вони оцінюються за шкалою 0-40 балів. Іспит оцінюється за шкалою 0-60.

 


ІІІ. Система оцінювання знань за шкалою ECTS

 

Оцінка за бальною шкалою, що використовується в НАУ

Оцінка за національною шкалою

Оцінка у формі заліку

Оцінка за шкалою ECTS

90-100

5 (відмінно)

зараховано

A

80-89

4 (добре)

зараховано

B

70-79

4 (добре)

зараховано

C

60-69

 

3 (задовільно)

зараховано

D

35-59

3 (задовільно)

зараховано

E

21-34

2 (незадовільно) з можливістю повторного складання

не зараховано з можливістю повторного складання

FX

0-20

2 (незадовільно) з обов’язковим повторним вивченням дисципліни

не зараховано з обов’язковим повторним вивченням дисципліни

F

 


3 ОПИС ДИСЦИПЛІНИ

 

Дисципліна: «Експертні системи»

Експертні системи є однією з профілюючих дисциплін, які вивчають у вищих навчальних закладах України на спеціальності “Інтелектуальні системи прийняття рішень” напрямку навчання “Комп

Дисципліна "Експертні системи" є вступною до цілого циклу навчальних курсів, присвячених проблемам побудови інтелектуальних систем. Основним завданням даної дисципліни є вивчення принципів побудови систем, що використовують експертні знання для розв'язку важко формализуемых завдань, що традиційно ставляться до компетенції людини-експерта. Лекційний курс "Експертні системи" розрахований на вивчення протягом одного семестру й складається з декількох розділів.

Перший розділ присвячений докладному вивченню методів побудови й впровадження експертних систем, що використовують продукційну логіку. Розглядаються методи зберігання й обробки структурованих знань у системах, заснованих на знаннях, обробки невизначеності знань і даних у процесі розв'язку завдань. У даному розділі також вивчається середовище розробки продукційних експертних систем CLIPS, яка використовується при виконанні лабораторних робіт.

У другому розділі даного курсу вивчаються методики побудови баз знань експертних систем і питання, пов'язані зі сполученням експертних систем із процесами реального миру. Докладному розгляду зазнають як методики формування баз знань вручну, так і з використанням повністю автоматичних засобів аналізу масивів навчальної інформації.

Заключний розділ дисципліни присвячений вивченню сучасних архитектур побудови систем, заснованих на знаннях. Розглядаються такі архітектури як системи на базі дошки оголошень, системи, засновані на використанні прецедентів. Також вивчаються гібридні архітектури гідності, що поєднують, зазначених вище підходів.

 

Найменування розділів, тем

Розподіл навчального часу

 

усього

лекц.

практ.

семін.

лабор.

індив.

СРС

С е м е с т р 9

 

 

 

 

 

 

 

РоздІл 1. ВСТУП

8

6

0

0

0

0

2

Тема 1.1. Загальні відомості про ЕС. Архітектура статичних і динамічних ЕС

8

6

 

 

 

 

2

Розділ 2. Методи побудови й впровадження експертних систем, що використовують продукцІЙну логікУ

60

20

4

0

0

0

36

2.1. Бази знань і аналіз моделей вистави знань в ЕС

10

2

2

 

 

 

6

2.2 Механізми логічного висновку

12

4

2

 

 

 

6

2.3. Інструментальні засоби розробки ЕС

10

4

 

 

 

 

6

2.4. Технологія (етапи) розробки ЕС

8

2

 

 

 

 

6

2.5. Основи побудови ЕС на базі інструментальних засобів G2

12

6

 

 

 

 

6

2.6. Програмні продукти фірми Gensym . Області застосування ЕС

8

2

 

 

 

 

6

Розділ 3. Методики побудови баз знань експертних систем

34

12

10

0

0

0

12

3.1. Бізнес-Процес реінжиніринг і інтелектуальні технології.

10

4

2

 

 

 

4

3.2. Застосування нечітких систем при побудові ЕС

12

4

4

 

 

 

4

3.3. Застосування елементів теорії нейронних мереж при побудові ЕС

12

4

4

 

 

 

4

Розділ 4. Сучасні архітектури побудови систем, заснованих на знаннях

42

16

4

0

0

0

22

4.1. Системи з дошкою оголошень

10

4

2

 

 

 

4

4.2. Системи, засновані на прецедентах

6

2

 

 

 

 

4

4.3. Гібридні системи

6

2

 

 

 

 

4

4.4. Експертні системи на основі теорії Демпстера- Шеффера

10

4

 

 

 

 

6

4.5. Перспективи розвитку експертних систем

10

4

2

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

УСЬОГО

144

54

18

0

0

0

72

 

4 ПРОГРАМА КУРСУ

4.2  ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН МОДУЛІВ (ЛЕКЦІЙ)

Модуль «Інженерія знань»

Тема 1. Визначення експертної системи (Лекції 1-2)

Що таке експертний аналіз. Визначення експертної системи.

Перелік типових завдань, які вирішуються експертними системами, включає:

  • добування інформації з первинних даних (таких як сигнали, що надходять від гідролокатора);
  • діагностика несправностей (як у технічних системах, так і в людському організмі);
  • структурний аналіз складних об'єктів (наприклад, хімічних сполук);
  • вибір конфігурації складних багатокомпонентних систем (наприклад, розподілених комп'ютерних систем);
  • планування послідовності виконання операцій, що приводять до заданої цілі (наприклад, виконувані промисловими роботами).

Основні характеристики експертних систем. Основні функції експертних систем.

Придбання знань. Подання знань.

Керування процесом пошуку розв'язку. Роз'яснення ухваленого рішення

Тема 2. Інженерія знань (Лекції 3-4)

Визначення й структура інженерії знань. Структура інженерії знань.

Інженерія знань — напрямок досліджень і розробок в області інтелектуальних систем, що ставить метою розробку моделей, методів і систем для одержання, структурування й формалізації знань фахівців з метою проектування баз знань.

Поле знань.

Поле знань— це умовний неформальний опис основних понять і взаємозв'язків між поняттями предметної області, виявлених із системи знань експерта, у вигляді графа, діаграми, таблиці або тексту.

Концептуальна складова поля знань. Функцйіональні складові поля знань.

Піраміда знань. Стратегії одержання знань.

Добування знань (knowledge elicitation) — це процес взаємодії аналітика із джерелом знань, у результаті якого стає явним процес міркувань фахівця при ухваленні рішення й структура його подань про предметну область.

Придбання знань. Формування знань.

Теоретико-методичні аспекти добування й структурування знань.

Психологічний аспект добування знань. Структура процесу спілкування. Рівні спілкування.

Контактний рівень. Стать та вік. Особистість. Темперамент. Мотивація

Процедурний рівень. Ситуація спілкування. Тривалість і час. Засоби.

Професійні прийоми системного аналітика. Облік і стиль. Облік вербальних компонентів спілкування. Методи

Когнітивний рівень. Поленезалежність. Імпульсивність. Ригідність. Діапазон когнітивної еквівалентності. Семантична репрезентативність.

Лінгвістичний аспект добування знань. "Загальний код". Структура загального коду. Неоднозначність інтерпретації. Понятійна структура. Ієрархія абстракцій. Словник користувача.

Гносеологічний аспект добування знань. Внутрішня погодженість. Модальність знання.

Системність. Об'ективність. Історизм.

Методологія процесу одержання нового знання. Опис й узагальнення фактів. Встановлення зв'язків. Побудова моделі. Пояснення й пророкування явищ.

Методи практичного добування знань. Класифікація методів добування знань. Комунікативні методи добування знань.

Класифікація предметних областей. Підготовка до добування знань. Схема добування знань зі спеціальних текстів.

Тема 3. Практикум з інженерії знань (Лекції 5-6)

Текстологічні методи добування знань. Розуміння тексту. Мікроконтекст і макроконтекст.

"...Люди розуміють один одного не тому, що передають співрозмовникові знаки предметів, і навіть не тому, що взаємно набудовують один одного на точне й повне відтворення ідентичного поняття, а тому, що взаємно зачіпають друг у другу те саме ланка ланцюга почуттєвих подань і зачатків внутрішніх понять, доторкаються до тим самим клавіш інструмента свого духу, завдяки чому в кожного спалахує у свідомості відповідні, але не тотожні змісти".

Значеннєва структура тексту. Види текстологічних методів. Алгоритм добування знань із тексту.

Комунікативні методи. Пасивні методи. Спостереження. Аналіз протоколів "думок уголос". Лекції.

Активні індивідуальні методи. Анкетування. Інтерв'ю. Питання для інтерв'ю. Класифікація питань.

Активні групові методи. "Круглий стіл". "Мозковий штурм". Експертні ігри. Класифікація експертних ігр. Ігри з експертом. Рольові ігри в групі. Ігри із тренажерами. Комп'ютерні експертні ігри.

Тестова контрольна робота

Модуль «Засоби проектування експертних систем»

Тема 4. Філософия CLIPS - C Language Integrated Production System (Лекція 7-8)

Введення до CLIPS. Історія створення CLIPS. Робота з CLIPS. Основні способи запуску CLIPS. Приклад команд CLIPS.

Синтаксис визначень.

Огляд можливостей CLIPS. Основні елементи мови. Типи даних. Функції. Приклади використання. Конструктори.

Абстракції даних. Факти. Упорядковані факти. Неупорядковані факти. Ініціалізація фактів.

Об'єкти. Об'єкти і їхні класи. Ініціалізація об'єктів.

Глобальні змінні.

Подання знань. Евристичні знання. Процедурні знання. Функції. Родові функції. Оброблювачі повідомлень. Модулі.

Об'єкто-орієнтовані можливості CLIPS. Відмінності COOL від інших об'єкто-орієнтованих мов. Основні можливості ООП. Запити й набори об'єктів.

Тема 5. CLIPS. Факти. (Лекція 9-10)

Факти в CLIPS.

Робота з фактами. Конструктор deftemplate. Конструктор deffacts.

Функція assert. Функція retract. Функція modify. Функція duplicate. Функція assert-string. Функція fact-existp.

Функції для роботи з неупорядкованими фактами.

Функції збереження й завантаження списку фактів.

Тема 6. CLIPS. Правила. (Лекція 11-17)

Правило та його структура. Наслідок правила. Проняття про стратегію дозволу конфліктів.

Створення правил. Конструктор defrule. Програма "Hello-World!".

Основний цикл виконання правил. Властивості правил. Синтаксис властивостей правил. Властивість salience. Властивість auto-focus.

Стратегія дозволу конфліктів. Стратегія глибини. Стратегія широчини. Стратегія спрощення. Обчислення визначеності правила. Стратегія ускладнення. Стратегія LEX. Стратегія МЕА. Випадкова стратегія.

Синтаксис LHS правила. Синтаксис умовного елемента. Зразок (pattern РЄ). Символьні обмеження.

Групові символи для простих і складових полів. Змінні, пов'язані із простими й складеними полями.

Єднальні обмеження. Предикатні обмеження. Обмеження, що повертають значення.

Зіставлення зразків з об'єктами. Адреса зразка.

Умовний елемент test. Умовний елемент or. Умовний елемент and. Умовний елемент not. Умовний елемент exists. Умовний елемент forall. Умовний елемент logical. Автоматичне додавання і перегрупування умовних елементів.

Безумовні правила. Використання елементів test й not перед and. Використання елемента not перед test. Використання елемента not перед or.

Деякі зауваження про автоматичне додавання й перегрупування умовних елементів.

Команди й функції для роботи із правилами.Перегляд і видалення існуючих правил.

Збереження правил. Запуск і зупинка програми. Перегляд плану рішення задачі.

Перегляд даних, здатних активувати правило.

Тема 7. Розв'язання класичних логічних задач за допомогою CLIPS (Лекція 18-21)

Задача “правдолюбці та брехуни”. Аналіз проблеми. Онтологічний анаоіз та подання знань. Розробка правил.

Розширення набору правил та робота із складними виразами.

Відневлення контексту. Обробка метавиразів. Написання програми.

Вияв протиріч. Підготовка пам'яті до виконаня відкату. Виконання відкату.

Тема 8. Приклад створення експертної системи (Лекція 22)

 

Тема 9. Мережі довіри (Лекція 23)

Теорія Демптстера-Шефера. Функції довіри. Застосування теорії Демптстера-Шефера.

Методіка Перла.

Байєсові мережі. Порівняння методів нечіткого виведення.

 

Тестова контрольна робота

Захист курсової роботи

Складання іспиту


4.2 ПЛАНИ ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ

 

Лабораторная работа № 1

РАЗРАБОТКА ПРОТОТИПА ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ
ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ

Цели работы:

1. Исследовать предметную область, сформировать для нее поле знаний, список фактов, а также правил для работы с ними.

2. Овладеть базовыми конструкциями языка представления знаний CLIPS, такими как deftemplate, deffacts, defrule, deffunction, defglobal.

3. Освоить принципы поиска решения в экспертных системах, основанных на правилах вида "ЕСЛИ-ТО", формирования последовательности активации правил при выводе результата.

Задачи работы:

1. Описать словесно факты и правила для разрабатываемого прототипа, представить возможную иерархию понятий.

2. Перевести факты и правила в синтаксис языка CLIPS.

3. Продемонстрировать работоспособность прототипа на конкретных примерах.

Конкретные задания студентам предлагается выбрать в соответствии с темой курсового проекта.

 

 

Лабораторная работа № 2

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО
РАСШИРЕНИЯ CLIPS ПРИ СОЗДАНИИ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ

 

Цели работы:

1. Научиться решать типичные задачи искусственного интеллекта.

2. Овладеть методами объектно-ориентированного расширения CLIPS.

 

Задачи работы:

1. Для выбранной задачи искусственного интеллекта описать разрабатываемые классы и их иерархию.

2. Разработать и отладить методы данных классов.

3. Продемонстрировать работоспособность экспертной системы при поиске конечного решения из различных начальных состояний фактов.

В качестве задания можно использовать классические задачи искусственного интеллекта типа: задача фермера, обезьяны и бананы, каннибалы и миссионеры. Также могут быть выбраны в качестве заданий логические задачи математики по определенному упорядочиванию и др. Лучшим вариантом будет реализация таковых задач в рамках темы курсового проектирования.


5 САМОСТІЙНА РОБОТА СТУДЕНТА

 

Самостійна робота студента передбачає:

  • Підготовку практичних занять, контрольних робіт (опрацювання лекційного матеріалу, законодавчих та інших нормативних матеріалів, навчальної літератури, спеціальних джерел і інформації, періодики тощо);
  • Виконання індивідуальних завдань;
  • Опанування матеріалу, що винесений цілком на самостійне опрацю-вання згідно з робочою програмою;
  • Написання контрольних та курсових робіт;
  • Підготовка до захисту та іспиту.
  • Опрацювання тестів для самостійної роботи.

 

6 МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ З НАПИСАННЯ І ЗАХИСТУ КУРСОВИХ РОБІТ

Тему курсової роботи студент вибирає самостійно із переліку тем курсових робіт, що пропонується в цих методичних рекомендаціях та узгоджує з викладачем.

Перед написанням курсової роботи необхідно скласти список літератури, яка підлягає вивченню, уважно з нею ознайомитися. На підставі отриманих знань складається план курсової роботи. План необхідно узгодити з викладачем, який веде в групі семінарські і практичні заняття.

Засвоєння студентами основних теоретичних відомостей та практичних вмінь з курсу закріплюється при курсовом проектуванні. У ході курсового проектування студенти повинні спроектувати й розробити найпростішу ЕС внутрішньою мовою оболонки CLIPS для заданої викладачем предметної області. Результатом курсової роботи є звіт про виконану роботу. Для захисту курсового проекту необхідно продемонструвати працюючу програму вбудованою мовою CLIPS .

Вимоги до звіту по курсовій роботі:

1.Титульний лист.

2.Зміст

3.Постановка завдання )опис предметної області).

4.Опис правил.

5.Опис фактів.

6.Алгоритм (блок-схема) роботи ЕС.

7.Вихідний код програми з описом кожної із процедур програми.

8.Приклад для перевірки працездатності програми.

9.Лістинг із результатами виконання прикладу.

7 ТЕМАТИКА КУРСОВИХ РОБІТ

 

Студенти можуть запропонувати свою тему роботи, попередньо узгодивши її з викладачем.

 

1

Експертна система вибору оптимальних методів прогнозування

2

Експертна система відбору студентів до ВНЗ

3

Експертна система голови приймальної комісії ВНЗ

4

Експертна система голови територіальної виборчої комісії

5

Експертна система з проведення маркетингових досліджень

6

Експертна система з процесу збору податків

7

Експертна система з процесу управління інвестиціями

8

Експертна система індексів цін

9

Експертна система консультування з алгоритмізації та програмування

10

Експертна система консультування з виборчого права

11

Експертна система методів аналізу та прогнозування

12

Експертна система методів аналізу та прогнозування часових рядів

13

Експертна система методів аутентифікації

14

Експертна система методів захисту інформації

15

Експертна система методів захисту трафіка

16

Експертна система методів компресії зображень

17

Експертна система методів криптологічного захисту

18

Експертна система методів прогнозування

19

Експертна система методів прогнозування економічних часових рядів

20

Експертна система методів прогнозування фінансових часових рядів

21

Експертна система методів прогнозування екологічних часових рядів

22

Експертна система методів прогнозування часових рядів різноманітнього походження

23

Експертна система методів розпізнавання сигналів

24

Експертна система методів розпізнавання графічних образів

25

Експертна система моделей розрахунку витрат

26

Експертна система моделей ціноутворення

27

Експертна система чинників, що впливають на заробітну плату

 

8 ТЕМАТИКА КОНТРОЛЬНИХ РОБІТ-ТЕСТІВ

 

1

Інженерія знань це …

1

галузь функціонального програмування

 

 

2

напрямок досліджень і розробок в області
інтелектуальних систем

 

 

3

це теоретична основа побудови реляційних баз даних

2

Мета інженерії знань …

1

побудова оптимізованих баз даних на основі ієрархічного підходу

 

 

2

розробку моделей,
методів і систем для одержання, структурування й
формалізації знань фахівців з метою проектування баз знань

 

 

3

отримання строго структурованих програм у відповідності до заданих специфікацій

3

До основних напрямків досліджень інженерії знань належать …

1

побудова оптимізованих баз даних на основі ієрархічного підходу

 

 

2

отримання знань

 

 

3

представлення знань

 

 

4

побудова оптимізованих баз даних на основі реляційного підходу

4

Отримання знань буває …

1

модульним

 

 

2

прямим

 

 

3

кривим

 

 

4

синусоїдальним

 

 

5

автоматизованим

5

Структурування в інженерії знань викристовує підходи ....

1

реляційний

 

 

2

об'єктний

 

 

3

фунціональний

 

 

4

процесний

 

 

5

усі перелічені вище

6

Авоматизоване отримання знань буває …

1

процесним

 

 

2

формуванням

 

 

3

об'єктним

 

 

4

отриманням

 

 

5

усі перелічені вище

7

Представлення знань буває …

1

першочерговим

 

 

2

модульним

 

 

3

беззмістовним

 

 

4

мережевим

 

 

5

усі перелічені вище

8

Модульне представлення знань буває …

1

корпускулярним

 

 

2

логічним

 

 

3

нелогічним

 

 

4

продукційним

 

 

5

усі перелічені вище

9

Мережеве преставлення знань буває …

1

ієрархічноорієнтованим

 

 

2

семантичними мережами

 

 

3

мережами модулів

 

 

4

фремовим

 

 

5

усі перелічені вище

10

Поле знань — це …

1

ієрархічні бази даних функціональних модулів

 

 

2

умовний неформальний опис основних понять і
взаємозв'язків між поняттями предметної області

 

 

3

навчальні модулі для тестування системи розпізнавання образів

 

 

4

усі перелічені вище

11

Узагальнено синтаксичну структуру поля знань можна представити як …

1

L = А(В, Св)

 

 

2

Pz = (I, ПРО, М)

 

 

3

Zm = max (Q, S, R)

 

 

4

усі перелічені вище

12

До синтаксичної структури поля знань входять …

1

структура вхідних даних

 

 

2

структура вихідних даних

 

 

3

структура неформалізованих реляційних модулів

 

 

4

операціональна модель предметної області

 

 

5

усі перелічені вище

13

Онтологія це - …

1

неконцептуальна структура предметної області

 

 

2

концептуальна структура предметної області

 

 

3

функціональна стурктура нелогічних елементів ієрархіної бази знань

 

 

4

усі перелічені вище

14

Кількість трансляцій, які необхідні для отримання поля знань

1

1

 

 

2

2

 

 

3

3

 

 

4

4

 

 

5

5

15

Добування знань це - …

1

процес взаємодії аналітика із
джерелом знань

 

 

2

структуризація необхідної поляризації інформації в умовах розмитості цілей

 

 

3

екстрагування структури функціональних модулей

 

 

4

усі перелічені вище

16

До труднощів добування знань відносяться …

1

організаційні непогодженості

 

 

2

неякісна операційна система

 

 

3

невдалий метод добування, що не збігає зі структурою знань у даній області

 

 

4

неадекватна модель (мова) для подання знань

 

 

5

усі перелічені вище

17

До труднощів добування знань відносяться …

1

невміння налагодити контакт із експертом

 

 

2

термінологічний різнобій

 

 

3

відсутність цілісної системи знань у результаті добування тільки "фрагментів"

 

 

4

спрощення "картини миру" експерта

 

 

5

усі перелічені вище

18

Придбання знань це - …

1

процес заповнення бази знань
експертом з використанням спеціалізованих програмних засобів

 

 

2

процес інкремінації функційних зв'язків

 

 

3

відокремлення літаючих об'єктів від готових виробів

 

 

4

усі перелічені вище

19

Для того щоб методи стали елементами технології інтелектуальних систем, необхідно:

1

забезпечити механізм сполучення незалежно створених баз даних, що
мають різні схеми, з базами знань інтелектуальних систем;

 

 

2

встановити стійких процес узагальнення неадекватних моделей з нефункціональними елементами диференційної підсистеми

 

 

3

установити відповідність між набором полів бази даних і множиною елементів декларативного компонента бази знань

 

 

4

усі перелічені вище

20

Для того щоб методи стали елементами технології інтелектуальних систем, необхідно:

1

установити відповідність між набором полів бази даних і множиною елементів декларативного компонента бази знань

 

 

2

налаштування операційної системи до вимог нелогічного устаткування та виокремлених елементів пошуку

 

 

3

виконати перетворення результату роботи алгоритму навчання в спосіб подання, підтримуваний програмними засобами інтелектуальної системи

 

 

4

усі перелічені вище

21

Кількість основних необхідних стратегій проведення стадії отримання знаній для побудови експертної системи

1

1

 

 

2

2

 

 

3

3

 

 

4

4

 

 

5

5

22

До основних необхідних стратегій проведення стадії отримання знаній відносяться …

1

придбання знань

 

 

2

формування знань

 

 

3

вилучення знань

 

 

4

добування знань

 

 

5

усі перелічені вище

23

Основні аспекти добування знань …

1

антропоморфічний

 

 

2

психологічний

 

 

3

соціотичний

 

 

4

лінгвістичний

 

 

5

гносеологічний

 

 

6

усі перелічені вище

24

Кількість основних рівнів спілкування при добуванні заннь

1

1

 

 

2

2

 

 

3

3

 

 

4

4

 

 

5

5

25

До рівнів спілкування при добувань знань відносяться …

1

рівень маніпулювання

 

 

2

рівень контекстного функціонування

 

 

3

рівень «рефлексивної гри»

 

 

4

усі перелічені вище

26

До рівнів спілкування при добувань знань відносяться …

1

рівень правового спілкування

 

 

2

рівень соціально-економічного аналізу

 

 

3

рівень морального спілкування

 

 

4

усі перелічені вище

27

До структурних компонентів моделі спілкування при добуванні знань відносяться …

1

учасники спілкування

 

 

2

засоби спілкування

 

 

3

модулі спілкування

 

 

4

предмет спілкування

 

 

5

усі перелічені вище

28

Модальність знань може подаватися відтінками

1

експерт знає, що..

 

 

2

експер розраховує, на що...

 

 

3

експерт думає, що...

 

 

4

експерт хоче, щоб...

 

 

5

експерт уважає, що...

 

 

6

усі перелічені вище

29

Методи отримання знань бувають

1

комутативні

 

 

2

імперативні

 

 

3

текстологічні

 

 

4

усі перелічені вище

30

Комутативні методи отримання знань бувають

1

активні

 

 

2

фактологічні

 

 

3

пасивні

 

 

4

усі перелічені вище

 

 

 

 

31

Активні комутативні методи бувають

1

групові

 

 

2

комплексні

 

 

3

індивідуальні

 

 

4

усі перелічені вище

32

Пасивні комутативні методи бувають

1

спостереження

 

 

2

протокол «думки вголос»

 

 

3

явочні листи

 

 

4

лекції

 

 

5

усі перелічені вище

33

Активні групові комутативні методи отримання знань

1

мозковий штурм

 

 

2

підвищення кваліфікації

 

 

3

круглий стіл

 

 

4

ролеві ігри

 

 

5

усі перелічені вище

34

Пасивні групові комутативні методи отримання знань

1

анкетування

 

 

2

круглий стіл

 

 

3

інтерв'ю

 

 

4

експертні ігри

 

 

5

усі перелічені вище

35

Текстологічні методи отримання знань — це...

1

аналіз медіафайлів

 

 

2

аналіз літератури

 

 

3

аналіз довідників

 

 

4

аналіз підручників

 

 

5

усі перелічені вище

36

Предметні області бувають …

1

слабо документовані

 

 

2

сильно документовані

 

 

3

середньо документовані

 

 

4

усі перелічені вище

37

Підготовка до добування знань буває …

1

загальна

 

 

2

спеціальна

 

 

3

конкретна

 

 

4

психологічна

 

 

5

усі перелічені вище

38

Загальна підготовка до добування знань включає...

1

підвищену наукову ерудицію

 

 

2

володіння загальною культурою

 

 

3

знайомство з системною методологією

 

 

4

оволодіння теорією та навичками інтервіювання

 

 

5

усі перелічені вище

39

Спеціальна підготовка до добування знань включає...

1

підвищену наукову ерудицію

 

 

2

володіння загальною культурою

 

 

3

знайомство з системною методологією

 

 

4

оволодіння теорією та навичками інтервіювання

 

 

5

усі перелічені вище

40

Основні компоненти професійного тексту

1

первинний фактичний матеріал

 

 

2

основна система понять в професійній сфері на чинний момент

 

 

3

система понять, що зложилася в даній предметній області в момент створення тексту

 

 

4

усі перелічені вище

41

Мікроконтекст це - ...

1

найближче оточення тексту

 

 

2

вся система знань, пов'язана із предметною областю

 

 

3

усі перелічені вище

42

Макроконтекст це - ...

1

найближче оточення тексту

 

 

2

вся система знань, пов'язана із предметною областю

 

 

3

усі перелічені вище

43

Розуміння — це ...

1

формування "другого тексту"

 

 

2

формування семантичної структури

 

 

3

формування понятійної структури

 

 

4

спроба відтворення семантичної структури М1 у процесі формування моделі М2

 

 

5

усі перелічені вище

44

Основними моментами розуміння тексту є наступні кроки:

1

Висування попередньої гіпотези про зміст усього тексту

 

 

2

Визначення значень незрозумілих слів (тобто спеціальної термінології)

 

 

3

Виникнення загальної гіпотези про зміст тексту

 

 

4

Усі перелічені вище

45

Основними моментами розуміння тексту є наступні кроки:

1

Уточнення значення термінів й інтерпретація окремих фрагментів тексту під впливом загальної гіпотези

 

 

2

Формування деякої значеннєвої структури тексту за рахунок установлення внутрішніх зв'язків між окремими важливими (ключовими) словами й фрагментами

 

 

3

Усі перелічені вище

46

Основними моментами розуміння тексту є наступні кроки:

1

Коректування загальної гіпотези щодо фрагментів, що втримуються в тексті, знань

 

 

2

Прийняття основної гіпотези

 

 

3

Усі перелічені вище

47

Види зв'язків у тексті

1

експліцитні

 

 

2

імперативні

 

 

3

імпліцитні

 

 

4

усі перелічені вище

48

Питання для інтерв'ю можуть бути

1

питання з невизначеністю

 

 

2

питання з повною інформацією

 

 

3

питання з неповною інформацією

 

 

4

усі перелічені вище

49

Питання класифікують за …

1

адекватністю

 

 

2

формою

 

 

3

функцією

 

 

4

впливом

 

 

5

усі перелічені вище

50

Питання за формою бувають...

1

відкриті

 

 

2

закриті

 

 

3

напіввідкриті

 

 

4

усі перелічені вище

51

Питання за формою бувають...

1

особисті

 

 

2

безособові

 

 

3

суспільні

 

 

4

усі перелічені вище

52

Питання за формою бувають...

1

прямі

 

 

2

елліптичні

 

 

3

непрямі

 

 

4

усі перелічені вище

53

Питання за формою бувають...

1

вербальні

 

 

2

медійні

 

 

3

фактологічні

 

 

4

усі перелічені вище

54

Питання за функцією бувають …

1

зондуючі

 

 

2

контрольні

 

 

3

основні

 

 

4

усі перелічені вище

55

Експертні ігри можуть бути …

1

групові

 

 

2

індивідуальні

 

 

3

безособові

 

 

4

усі перелічені вище

 


9 ОРІЄНТОВНИЙ ПЕРЕЛІК ПИТАНЬ ДЛЯ ПІДГОТОВКИ ДО ІСПИТУ

 

  1. Основные понятия и определения. Участники построения и эксплуатации ЭС.
  2. Архитектура статических ЭС
  3. Архитектура динамических ЭС.
  4. Общая классификация инструментальных средств построения ЭС.
  5. Классификация ИС по уровню используемого языка.
  6. Классификация ИС по парадигмам программирования.
  7. Классификация ИС по способам представления знаний.
  8. Классификация ИС по механизму вывода и моделирования.
  9. Классификация ИС по средствам приобретения знаний.

10. Оценивание ИС.

11. Модели представление знаний в ЭС.

12. Представление знаний, основанное на правилах. Прямая и обратная цепочки рассуждений.

13. Представление знаний семантической сетью.

14. Представление знаний фреймами.

15. Объектно-ориентированный подход, объединенный с правилами. Инкапсуляция, наследование, полиморфизм.

16. Механизм логического вывода в ЭС. Назначение и основные этапы механизма логического вывода.

17. Стратегии разрешения конфликтов: глубины, ширины, упрощения.

18. Стратегии разрешения конфликтов: усложнения, LEX, MEA.

19. Стратегии разрешения конфликтов: глубины, ширины, случайная стратегия.

20. Этапы разработки ЭС. Концепция «быстрого прототипа».

21. Этап идентификации. Задача идентификации целей.

22. Этап концептуализации.

23. Этап формализации.

24. Этап реализации.

25. Этап отладки и тестирования.

26. Этап опытной эксплуатации.

27. Построение ЭС на базе ИС G2. Состав, примеры внедрения, краткая характеристика.

28. Программные продукты на базе G2. Краткая характеристика, назначение и область применения.

29. Реинжиниринг бизнес-процессов. Основные определения и термины.

30. 9 этапов перепроектирование бизнес-процессов предприятия. Фазы реинжиниринга.

31. Применение системы G2 Rethink для проведения реинжиниринга бизнес-процессов предприятия.

32. Применение теории нейронных сетей при построении ЭС. Место нейронных сетей в системах обработки информации.

33. Вид искусственных нейронов и сетей. Настройка нейронной сети. Функция активации.

34. Основные понятия и определения теории нечетких систем.

35. Представление и использование нечетких знаний.

36. Применение теории нечетких систем в ИС FuzzyCLIPS.

Краткий обзор инструментальных средств на базе среды CLIPS(wxCLIPS, JESS, FuzzyCLIPS и других).

 

 

10 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ОБОВ’ЯЗКОВІ ДЖЕРЕЛА

  1. Джарратано Д., Райли Г. Экспертные системы: принципы разработки и программирование. - М.: ООО «И.Д.Вильямс», 2007. - 1152 с.

ДОДАТКОВІ ДЖЕРЕЛА

  1. Попов Э.В., Фоминых И.Б., Кисель Е.Б., Шапот М.Д. Статические и динамические экспертные системы. Учебное пособие. М.: Финансы и статистика. 1996-320с.
  2. Ойхман Е.Г., Попов Э.В. Реинжиниринг бизнеса: Реинжиниринг организаций и информационные технологии.- М.: Финансы и статистика.1997.-336с.
  3. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам . Пер. с англ. - М.: Мир,1989.-388с.
  4. Нильсон Н. Принципы искусственого интеллекта. Пер. с англ. - М.: Радио и связь. 1985.-376с.
  5. Приобретение знаний. Пер. с япон./ Под. ред. С. Осуги, Ю. Саэки.- М.: Мир, 1990.-304с.
  6. Представление и использование знаний. Пер. с японск. /Под ред. Х.Уэно, М.Исидзука.- М.: Мир.1989.-220с.
  7. Осуга Е. Обработка знаний . Пер. с японск. - М.: Мир, 1989.- 293с.
  8. Частиков А.П., Гаврилова Т.А., Белов Д.Л. Разработка экспертных систем. Среда CLIPS. - Спб.: БХВ-Петербург, 2003. - 608 с.: ил.
  9. Джексон Питер. Введение в экспертные системы. – С-Пб.: Издательский дом «Вильямс», 2001 г. 
  10. Поспелов Д.А. Моделирование рассуждений. Опыт анализа мыслительных актов. — М.: Радио и связь, 1989 г. 
  11. Хейес-Рот и др. Построение экспертных систем. Под ред. Хейес-Рота Ф., Уотермана Д., Лената Д. — М.: Мир, 1987 г. 
  12. Яшин А.М. Разработка экспертных систем. – Л.: ЛПИ, 1990 г. 

Комментарии


Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Авторизация
Введите Ваш логин или e-mail:

Пароль :
запомнить