Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году



Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет

Им. Н.И. Лобачевского»

Институт экономики и предпринимательства

(факультет / институт / филиал)

 

УТВЕРЖДЕНО

решением ученого совета ННГУ

протокол от

«24» апреля 2020 г. № 5

 

 

Рабочая программа дисциплины

Интеллектуальные информационные системы

(наименование дисциплины (модуля))

 

Уровень высшего образования

бакалавриат

(бакалавриат / магистратура / специалитет)

Направление подготовки / специальность

09.03.03 «Прикладная информатика»

 (указывается код и наименование направления подготовки / специальности)

 

Направленность образовательной программы

Прикладная информатика в экономике

(указывается профиль / магистерская программа / специализация)

Форма обучения

Очная, заочная

  (очная / очно-заочная / заочная)

 

Нижний Новгород

2020 год

 

 


Лист актуализации

 

 
       

 

       

 

       

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

       

Председатель МК

 

__ __________ 2019 г.

       

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для

исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

информационных технологий и инструментальных методов в экономике

       
 

Протокол от 05 марта 2019  г. № 8

Зав. кафедрой _______

       

 

       

 

       

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

       

Председатель МК

 

__ __________ 20__ г.

       

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для

исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

информационных технологий и инструментальных методов в экономике

       
 

Протокол от 14 апреля  2020 г. № 4

Зав. кафедрой _______

       

 

       

 

       

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

       

Председатель МК

 

__ __________ 20___ г.

       

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для

исполнения в 2021-2022 учебном году на заседании кафедры

_______________________________________________

       
 

Протокол от __ __________ 20___ г. № __

Зав. кафедрой _______

       

 

       

 

       

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

       

Председатель МК

 

__ __________ 20___ г.

       

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для

исполнения в 2022-2023 учебном году на заседании кафедры

_______________________________________________

       
 

Протокол от __ __________ 20___ г. № __

Зав. кафедрой _______

1.  Место дисциплины в структуре ОПОП

Дисциплина Б1.В.09 «Интеллектуальные информационные системы» относится к обязательной части учебного плана ОПОП 09.03.03 «Прикладная информатика».

     Целями освоения дисциплины являются: изучение основных принципов построения и функционирования нового класса информационных систем – интеллектуальных информационных систем (ИИС), в основе которых лежит искусственный интеллект.

2. Планируемые результаты обучения по дисциплине, соотнесенные с планируемыми результатами освоения образовательной программы (компетенциями и индикаторами достижения компетенций)

Формируемые компетенции (код, содержание компетенции)

Планируемые результаты обучения по дисциплине (модулю), в соответствии с индикатором достижения компетенции

Всего

(часы)

в том числе

 

Контактная работа (работа во взаимодействии с преподавателем), часы

из них

Самостоятельная работа обучающегося, часы

 

 

 Занятия лекционного

 типа

 Занятия семинарского

 типа

 Занятия лабораторного

 типа

Всего

 
Очная Очно-заочная Заочная Очная Очно-заочная

Заочная

Очная Очно-заочная

Заочная

Очная Очно-заочная

Заочная

Очная Очно-заочная Заочная Очная Очно-заочная

Заочная

Тема 1: Общая характеристика интеллектуальных информационных систем 28   40 4  

0,5

4  

0,5

4  

1

12   2 16  

38

Тема 2: Построения интеллектуальных баз данных (математические основы, модели инструментальные средства) 34   40 6  

0,5

6  

0,5

6  

1

18   2 16  

38

Тема 3: Экспертные системы 46   42 10  

1

10  

1

10  

2

30   4 16  

38

Тема 4: Нейронные сети 34   42 6  

1

6  

1

6  

2

18   4 16  

38

Тема 5: Перспективные интеллектуальные информационные системы 35   40 6  

1

6  

1

6  

2

18   4 17  

36

Аттестация по дисциплине,    ОФО экзамен – 36, (КСРИФ – 3), ЗФО, экзамен – 9, (КСР – 3)

Итого 216   216 32  

4

32  

4

32  

8

96   16 81  

188

                                             

 

Текущий контроль успеваемости реализуется в рамках занятий семинарского типа, лабораторного типа.

Промежуточная аттестация проходит в традиционной форме - экзамен.

  1. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы обучающихся

Цель самостоятельной работы - формирование навыков непрерывного самообразования и профессионального совершенствования.

Самостоятельная работа способствует формированию аналитического и творческого мышления, совершенствует способы организации исследовательской деятельности, воспитывает целеустремленность, системность и последовательность в работе студентов, развивает у них навык завершать начатую работу.

Основные виды самостоятельной работы студентов:

- работа с основной и дополнительной литературой;

- изучение категориального аппарата дисциплины;

- самостоятельное изучение тем дисциплины;

- подготовка докладов-презентаций;

- подготовка к экзамену;

- работа в библиотеке;

- изучение сайтов по темам дисциплины в сети Интернет.

Работа с основной и дополнительной литературой

Изучение рекомендованной литературы следует начинать с учебников и учебных пособий, затем переходить к научным монографиям и материалам периодических изданий. Работа с литературой предусматривает конспектирование наиболее актуальных и познавательных материалов. Это не только мобилизует внимание, но и способствует более глубокому осмыслению материала, его лучшему запоминанию, а также позволяет студентам проводить систематизацию и сравнительный анализ изучаемой информации. Таким образом, конспектирование – одна из основных форм самостоятельного труда, которая требует от студента активно работать с учебной литературой и не ограничиваться конспектом лекций.

Студент должен уметь самостоятельно подбирать необходимую литературу для учебной и научной работы, уметь обращаться с предметными каталогами и библиографическим справочником библиотеки.

Изучение категориального аппарата дисциплины

Изучение и осмысление экономических категорий требует проработки лекционного материала, выполнения практических заданий, изучение словарей, энциклопедий, справочников.

Индивидуальная самостоятельная работа студента направлена на овладение и грамотное применение экономической терминологии в области компьютерного моделирования.

Самостоятельное изучение тем дисциплины

Особое место отводится самостоятельной проработке студентами отдельных разделов и тем изучаемой дисциплины. Такой подход вырабатывает у студентов инициативу, стремление к увеличению объема знаний, умений и навыков, всестороннего овладения способами и приемами профессиональной деятельности.

Изучение вопросов определенной темы направлено на более глубокое усвоение основных категорий экономической теории, понимание экономических процессов, происходящих в обществе, совершенствование навыка анализа теоретического и эмпирического материала.

Подготовка докладов-презентаций

Написание докладов и подготовка презентации позволяет студентам глубже изучить темы курса, самостоятельно освоить изучаемый материал, пользуясь учебными пособиями и научными работами. Тема реферата может назначаться преподавателем или инициироваться студентом.

Подготовка к экзамену

Промежуточная аттестация студентов по дисциплине проходит в виде экзамена и предусматривает оценку. Условием успешного прохождения промежуточной аттестации является систематическая работа студента в течение семестра. В этом случае подготовка к экзамену является систематизацией всех полученных знаний по данной дисциплине.

Рекомендуется внимательно изучить перечень вопросов к экзамену, а также использовать в процессе обучения программу, учебно-методический комплекс, другие методические материалы.

Желательно спланировать троекратный просмотр материала перед экзаменом. Во-первых, внимательное чтение с осмыслением, подчеркиванием и составлением краткого плана ответа. Во-вторых, повторная проработка наиболее сложных вопросов. В-третьих, быстрый просмотр материала или планов ответов для его систематизации в памяти.

Самостоятельная работа в библиотеке

Важным аспектом самостоятельной подготовки студентов является работа с библиотечным фондом.

Это работа предполагает различные варианты повышения профессионального уровня студентов:

а) получение книг для подробного изучения в течение семестра на научном абонементе;

б) изучение книг, журналов, газет - в читальном зале;

в) возможность поиска необходимого материала посредством электронного каталога;

г) получение необходимых сведений об источниках информации у сотрудников библиотеки.

Изучение сайтов по темам дисциплины в сети Интернет

Ресурсы Интернет являются одним из альтернативных источников быстрого поиска требуемой информации. Их использование возможно для получения основных и дополнительных сведений по изучаемым материалам. Необходимо помнить об оформлении ссылок на Интернет-источники.

Для повышения эффективности самостоятельной работы студентов преподавателю целесообразно использовать следующие виды деятельности:

- консультации,

- выдача заданий на самостоятельную работу,

- информационное обеспечение обучения,

- контроль качества самостоятельной работы студентов.

Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины приведены в п. 5.2.

 

 

  1. Фонд оценочных средств для промежуточной аттестации по дисциплине (модулю),

включающий:

 

5.1.Описание шкал оценивания результатов обучения по дисциплине

 

Компетенция «ПК- 6»

1. Задать определенный набор гипотез и свидетельств, которые описывают заданную проблемную ситуацию и могут быть использованы при моделировании экспертной системы байесовского типа. Гипотез должно быть не менее четырех, свидетельств не менее пяти. Сформулировать вопросы по свидетельствам. Проблемная ситуация: необходимо установить причину убыточности работы предприятия.

2. Задать определенный набор гипотез и свидетельств, которые описывают заданную проблемную ситуацию и могут быть использованы при моделировании экспертной системы байесовского типа. Гипотез должно быть не менее четырех, свидетельств не менее пяти. Сформулировать вопросы по свидетельствам. Проблемная ситуация: необходимо установить причину низкого качества товаров, выпускаемых предприятием.

3. Задать определенный набор гипотез и свидетельств, которые описывают заданную проблемную ситуацию и могут быть использованы при моделировании экспертной системы байесовского типа. Гипотез должно быть не менее четырех, свидетельств не менее пяти. Сформулировать вопросы по свидетельствам. Проблемная ситуация: установить причину низкого уровня объема продаж.

4. Изобразить графически функции принадлежности лингвистической переменной «скорость автомобиля», используя следующее терм-множество: {малая скорость, средняя скорость, высокая скорость}.

5. Изобразить графически функции принадлежности лингвистической переменной «возраст человека», используя следующее терм-множество: {детский, отроческий, юношеский, средний, зрелый, старческий}.

6. Изобразить графически функции принадлежности лингвистической переменной «угол поворота вентиля», используя следующее терм-множество: {очень малый, малый, средний, большой, очень большой}.

Компетенция «ПК-8»

7. Построить нейронную сеть для задачи «Выявление показателей, влияющих на валовую прибыль предприятия» и рассчитать оценку числа нейронов в скрытых слоях, если в обучающей выборке 12 примеров.

Входные параметры: объем реализации; затраты на материалы; объем заработной платы; численность рабочих; производительность; рентабельность; курс доллара.

Выходные параметры: валовая прибыль.

8. Построить нейронную сеть для задачи об ирисах Фишера и рассчитать оценку числа нейронов в скрытых слоях, если в обучающей выборке 120 примеров.

Входные параметры: длина чашелистика, ширина чашелистика, длина лепестка, ширина лепестка.

Выходные параметры: три вида ирисов (iris setosa, iris versicolor, iris virginica).

9. Построить нейронную сеть для задачи «Прогнозирование рентабельности автомобильного завода» и рассчитать оценку числа нейронов в скрытых слоях, если в обучающей выборке 10 примеров.

Входные параметры: выпуск грузовых автомобилей, выпуск легковых автомобилей, численность рабочих, затраты на 1 рубль товарной продукции.

Выходные параметры: рентабельность (%).

10. Построить нейронную сеть для задачи прогнозирования результатов выборов американского президента и рассчитать оценку числа нейронов в скрытых слоях, если в обучающей выборке 30 примеров.

Входные параметры: ответы на 12 вопросов.

Выходные параметры: класс 1 – выбран кандидат правящей партии; класс 2 – кандидат оппозиционной партии.

Тема 3: Экспертные системы

Экспертная система (ЭС) – программно-технологический комплекс, предназначенный для решения слабоструктурированных задач в некоторой предметной области

 

используются
 
формализованные знания
 
система логического вывода («твердый» искусственный интеллект)

 

Архитектура ЭС

 


Предметные эксперты   Внешние источники информации и знаний   Базы данных

 

 

Модуль усвоения знаний
База знаний
   
Машина логического вывода
Интерфейс, связанный с объяснениями

 

Создание и использование ЭС

 

   

Предметный эксперт

   
  опрос, диалог, взаимодействие расширение и проверка  
           
Средства построения ЭС Инженер знаний   Конечный пользователь
  использование      
    Разработка, уточнение, тестирование          использования
   

Экспертные системы

   

 

 

Математические обозначения

 – множество гипотез, i =  

  –множество свидетельств, j = 1, m

 =  – вероятность гипотезы

 – вероятность свидетельства

  =  - вероятность выполнения свидетельства  при условии выполнения гипотезы

 = - вероятность выполнения свидетельства  при условии невыполнения гипотезы

Формула Байеса

 

 

 =  × /  ×  +  (1 - )

или

 =  ×  /  ×  + (1 - )

Формула Байеса для случая, когда свидетельство не выполняется

 

 ≈ (1 -  ) ×  / 1 – [  ×  +  (1 -  )]

 

Формула Байеса для случая, когда ответ даётся по шкале неопределённости

 ? {-5, -4, …, -1, 0, 1, 2 …, 5}

 =  +  / 5 (  - ), если  ≥ 0

 

 =  +  | / 5 (  - ), если  < 0

«Цена» свидетельства

 

Ц () =  -  |

 

Верхние и нижние пороги принятия и отбрасывания гипотез

 

Если () ≥  (), i = , то гипотеза  принимается в качестве наиболее достоверной
Если () <  (), i = , то гипотеза  исключается из списка гипотез как невыполнимая

 

Для определения  () и  () используются специальные методы

 

Алгоритм работы ЭС при байесовском подходе

1. Задание , , , , ; i = , j = .

2. Проверка факта того, что существует наиболее достоверная гипотеза . Если «да», то «стоп» и эта гипотеза  принимается.

3. Проверка факта того, что существует невыполнимая гипотеза . Если «да», то эта гипотеза  исключается из списка гипотез.

4. Вычисляются цели свидетельств - Ц ().

Выбирается свидетельство с максимальной целью и задается вопрос по поводу этого свидетельства.

5. Получаем ответ  по шкале неопределенности.

6. С учетом полученного ответа пересчитываются вероятности гипотез: .

7. Проверка того факта является ли множество свидетельств  пустим?

Если «да», то «стоп» и среда гипотез выбирается гипотеза с наибольшей текущей вероятностью.

Если нет, то из множества  исключается свидетельство, по которому только что был задан вопрос и далее осуществляется переход к пункту 2.

 

Система искусственного интеллекта (ИИ)

 

 

«твердый» ИИ   «мягкий» ИИ   Эволюционный ИИ

 

 

Тема 4: Нейронные сети

Нейронная сеть (НС) – это программно-технологическая система, которая реализует некоторую формальную модель естественной нейронной сети

 

Особенности и свойства НС

 

 

1. Фундаментальное отличие от традиционных компьютеров по структуре, функциям и использованию.
 
2. НС не программируются, а обучаются!!! В центре обучения – опыт, представленный в примерах (входных формах).
 
3. Знание НС не локализовано, поскольку информация сохраняется как модель внутренней структуры НС. Эта модель может меняться в процессе обучения
 
4. НС хорошо решает сложные проблемы на основе прошлого опыта. Решения быстрые и приближённые.
 
Высокая надежность НС

 

НС – совокупность нейронов, определённым образом соединенных друг с другом и с внешней средой.

 

                  . . .         . . .  
 

 

 


    . . .       . . .    

 

(, …, ) = f (  (, …, ))

W = ,  – вес связи между i – м и j – м нейронами

 

 

Динамика НС (три закона)

 

 

Закон активации   Закон обучения   Закон взаимодействия
   
Обновляет состояние нейронов   Изменят веса связей   Регулирует порядок активации нейронов

 

 

Нейрон и закон активации

 

<j>

                                                             

Y
 
 

F

 

 

           Нейрон <j> или:

1) Предел (порог) возбуждения

2) В момент времени t и сходится в сост. (t)

3) Может быть связан с другими нейронами <j>, который связан с интенсивностью (веса связи)

 

Уровень возбуждения нейрокод элемента

 =  -                  =

 =   -

 

 

Закон активации

 (t) →  (t+1)

 (t+1) = F (  (t))

 (t+1) = 1, если   -  > 0

 (t+1) = 0 (или 1), если   -  ≤ 0

 

1
s
Q
-1
P
F

 

 

Закон обучения

       Обучающие правила определяют, каким образом изменяются связи в ответ на входное воздействие.

 (t) →  (t+1)

 (t+1) =  (t) + a

 a – скорость обучения (некий коэффициент)

0<a<1

 

Закон взаимодействия

Этот закон определяет порядок обновления состояния нейронов и весов связей.

Применяются, например:

1) последовательный циклический обзор нейронов;

2) все нейроны задействуются параллельно;

3) осуществляется случайный выбор нейрона;

4) …. и т.д.

 

 

Вариант 1

1. Интеллектуальными называют технологии, обеспечивающие…

А. реализацию некоторых возможностей человеческого мозга;

Б. математическое моделирование;

В. информационное моделирование.

2. Интеллектуальные информационные системы служат для…

А. моделирования сложных проблем;

Б. копирования деятельности человека;

В. создания роботов.

3. Знания – это…

А. факты;

Б. закономерности;

В. секретная информация.

4. Знания отличаются от данных…

А. количеством;

Б. способом представления;

В. достоверностью.

5. Частично структурированные задачи…

А. решаются с помощью типовых математических моделей;

Б. подходят для создания интеллектуальных систем;

В. являются узкоспециализированными.

6. Экспертная система – это…

А. наиболее распространенный класс интеллектуальных систем;

Б. совокупность баз знаний;

В. программный комплекс представления знаний.

7. Экспертные системы влияют на…

А. качество принятия решений;

Б. количество квалифицированных специалистов;

В. деятельность экспертов.

8. Ядром экспертной системы является…

А. система управления базой данных;

Б. база знаний и машина логического вывода;

В. предметная область.

9. Интеллектуальные информационные системы относятся…

А. к классу систем искусственного интеллекта;

Б. к классу систем обработки данных;

В. К классу систем обработки информации.

10. В системах искусственного интеллекта применяются…

А. способы представления и обработки данных;

Б. способы представления и обработки информации;

В. Способы представления и обработки знаний.

Вариант 2

1. К интеллектуальным информационным системам относятся…

А. система обработки данных;

Б. система обработки информации;

В. система обработки знаний.

2. Знания позволяют описать…

А. смысл () и закономерности предметной области;

Б. математическую модель предметной области;

В. информационную модель предметной области.

3. Интеллектуальные информационные системы служат для…

А. моделирования сложных проблем;

Б. копирования деятельности человека;

В. создания роботов.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2021-04-12; просмотров: 50; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.21.34.105 (0.266 с.)