Специальные главы математики

МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО

ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

СТУДЕНТОВ ОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

 

Учебная дисциплина

Специальные главы математики

 

по направлению подготовки   230400 Информационные системы и технологии,

магистерской программе 230400.68 “Электронный бизнес”

 

Квалификация выпускника: «магистр»

Форма обучения: очная

 

 

Новосибирск 2011

Методическое руководство разработано

Крохиным Геннадием Дмитриевичем – д.т.н., доцентом, профессором  кафедры прикладных информационных технологий

 

Учебно-методическое обеспечение согласовано с библиотекой университета

 

 

Методическое руководство по организации самостоятельной работы студентов соответствует внутреннему стандарту НГУЭУ

 

 

Начальник отдела по планированию

и организации учебно-методической

работы                                                                                   

 

Утверждено на заседании прикладных информационных технологий

(протокол от «__7__» ___июня___ 2011_ г. № 11)

 

 

Заведующий кафедрой

к.т.н., доцент

А.Л. Осипов

 

Ó Новосибирский государственный университет экономики и управления «НИНХ»

ОГЛАВЛЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАНЯТИЯМ 3

1.1. Организация самостоятельной работы студентов по подготовке к лабораторным занятиям………………………………………………………………………………… 3

1.2. Содержание лабораторных занятий……………………………………………… 3

1.3. Список библиографических источников для подготовки к лабораторным занятиям по разделам учебной дисциплины……………………………………………………….. 30

РАЗДЕЛ 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАПЛАНИРОВАННЫХ ВИДОВ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ.. 32

РАЗДЕЛ 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ.. 35

3.1. Список вопросов для подготовки к экзамену………………………………………... 35   

3.2. Общие положения проведения экзамена и/или зачета…………………………………... 36

Приложение 1…………………………………………………………………….37

Приложение 2…………………………………………………………………….42

 

 

РАЗДЕЛ 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАНЯТИЯМ

 

1.1. Организация самостоятельной работы студентов по подготовке к лабораторным занятиям

 

Студенту рекомендуется следующая схема подготовки к лабораторному занятию по учебной дисциплине «Специальные главы математики»:

1. Проработать конспект лекций.

2. При необходимости обратиться к источникам основной и дополнительной литературы, рекомендованной по каждому из трех разделов учебной дисциплины.

3. Подготовить ответы на вопросы, входящие в структуру содержания лабораторного занятия по каждой теме соответствующего раздела учебной дисциплины.

4. Ответить на вопросы тестовых заданий по каждой конкретной теме соответствующего раздела учебной дисциплины, выбрав один или несколько вариантов ответа верных, по вашему мнению.

5. При затруднениях сформулировать вопросы к преподавателю.

Формой текущего контроля самостоятельного изучения студентом отдельных тем является тестирование.

 

Содержание лабораторных занятий

        

Лабораторные занятия по дисциплине «Специальные главы математики» проводятся в соответствии с учебно-тематическим планом и планом лабораторных занятий, отраженным в Рабочей программе, утвержденной на заседании кафедры прикладных информационных технологий 7 июня 2011 г., протокол № 11.

 

Раздел 1. Основы теории инженерии знаний

 

Тема 1.5. Анализ решений

1. Системы и средства представления онтологических знаний

 

Тема 1.6. Теория чувствительности и оценивания полезности решений

1. Среда CLIPS и представление знаний (продолжение)

2. Представление знаний фреймами (на примерах).

 

РАЗДЕЛ 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАПЛАНИРОВАННЫХ ВИДОВ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Согласно Рабочему учебному плану подготовки студентов очной формы обучения по направлению подготовки 230400 Информационные системы и технологии, магистерской программе 230400.68 “Электронный бизнес” организация самостоятельной работы студентов заключается в подготовке к лабораторным занятиям и выполнению трех расчетно-графических работ (РГР).

Задания для выполнения расчетно-графической работы

Цель выполнения заданий РГР по учебной дисциплине «Специальные главы математики» - является изложение теоретических аспектов теории нечетких технологий и нейронных сетей, а также практических результатов использования их в разработке информационных систем.

 

2.2. Порядок выбора вариантов расчетно-графических работ

Номер варианта расчетно-графических работ определяется преподавателем.

Варианты расчетно-графических работ на текущий учебный год представлены в Приложении 1.

Требования к структуре, содержанию и форме представления результатов расчетно-графических работ

Отчет о выполнении РГР готовится в виде файла, подготовленного в текстовом редакторе Microsoft Word.

Файлы с выполненными работами должны иметь имя: Группа- Фамилия Студента (например, 9097-Иванов).

Титульный лист. Титульный лист оформляют в соответствии с образцом, приведенном в Приложении 2.

Введение. Описывается цель и задачи расчетно-графической работы.

Основная часть. Содержит описание алгоритма решения задачи, листинг программного кода и результаты тестирования работы программы в виде скриншотов (копий экранов).

Библиографический список. В библиографический список включаются названия учебников, пособий, журналов, электронные документы и т.д., которые использовались при выполнении расчетно-графической работы.

Библиографический список оформляется согласно ГОСТ 7.1 – 2003. «Библиографическая запись. Библиографическое описание».

Работа выполняется через 1,5 интервала, шрифтом TimesNewRoman, 14 пт., форматирование текста по ширине, заголовков - по центру; страница должна иметь поля: левое – 2 см, правое – 2 см, верхнее – 2 см, нижнее – 2 см. Абзацный отступ –1,25 см.

Страницы расчетно-графической работы нумеруются арабскими цифрами в правом нижнем углу. На титульном листе и оглавлении цифры не проставляются, хотя они включаются в общую нумерацию страниц.

К оформлению оглавления предъявляются следующие требования: введение и библиографический список не нумеруются.

Не рекомендуется при оформлении текста работы применять несколько различных способов выделения. Следует ограничиться двумя, как правило, это полужирный шрифт и курсив.

Формулы, содержащиеся в расчетно-графической работе, располагают на отдельных строках, выравнивают по центру и нумеруют сквозной нумерацией арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы справа в круглых скобках. Непосредственно под формулой приводится расшифровка символов и числовых коэффициентов, если они не были пояснены в тексте. В этом случае сразу после формулы (до ее номера) ставится запятая, а первая строка расшифровки (выравнивание по левому краю) начинается словом «где» без двоеточия после него.

Иллюстрации по тексту расчетно-графической работы (рисунки, графики, диаграммы и др.) следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией или нумерацией в пределах главы. Иллюстрации должны быть с подрисуночным текстом. Надписи на иллюстрациях, наименования и подрисуночный текст выполняются шрифтом 12 пт и выравниваются по центру. После наименования рисунка точка не ставится. Перенос части иллюстрации на другую страницу не допускается. Ссылки на иллюстрации в тексте обязательны, они должны связывать иллюстрацию с текстом, при этом должно присутствовать указание на номер (их пишут сокращенно, например: рис. 3). Размещение в тексте иллюстрации не освобождает автора от обязанности пояснить ее содержание.

Таблицы нумеруются арабскими цифрами сквозной нумерацией в пределах всего текста. Слово «Таблица» и порядковый номер помещают над названием таблицы в правом верхнем углу. Если таблица не помещается на одной странице, ее можно продолжить или закончить на следующей, сделав соответствующую надпись – «Продолжение табл.» или «Окончание табл.» (с указанием номера таблицы). Все заполнение таблицы может быть выполнено шрифтом 12 пт, интервал между строк минимальный. Ссылки по тексту на таблицы обязательны, их следует приводить в сокращенном виде, например: табл. 4.5. Допускается помещать таблицу вдоль длинной стороны листа (альбомный вариант).

РАЗДЕЛ 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ

Видом промежуточной аттестации студентов, обучающихся по направлению 230400 Информационные системы и технологии, магистерской программе 230400.68 “Электронный бизнес” является экзамен.

 

3.1. Список вопросов для подготовки к экзамену

 

1.Основные понятия неклассической математики, применяемые в теории

искусственного интеллекта

2.Основные элементы экспертной системы

3.Эвристики поисковые стратегии

4. Основные свойства нечеткой математики как теоретической основы

инженерии знаний

5. Нечеткие множества и функции принадлежности, основные понятия;

6. Нечеткие отношения и меры, их свойства

7. Основные понятия теории нечеткой логики

8. Приближенные рассуждения и выводы, основные понятия

9. Экспертные системы поддержки принятия решений, их особенности

10.Особенности систем основанных на знаниях

11.Инженерия знаний, основы теории

12.Нечеткие алгоритмы, их особенности

13.Программный инструментарий теории принятия решений, основные

понятия

14. Понятие теории полезностей и анализ основной задачи принятия

решения с позиций субъективиста

15. Стратегии выбора правил при логическом выводе

16. Достоинства и недостатки правил-продукций как метода представления знаний

17. Языки программирования для искусственного интеллекта, оболочки и

языки представления знаний, основные особенности

18. Классы нечетких отношений. Отношения сходства и различия

19. Коллективные решения. Коллективный разум

20.Управление риском с использованием субъективных вероятностей

21.Представление знаний в системах фреймов

22. Многокритериальная задача, особенности ее решения

23. Извлечение знаний из данных. Модели данных

24. Формирование базы знаний. Приобретение знаний

25. Гибридные системы, их особенности

26. Принятие решений в условиях нечеткой информации

27.  Решатели интеллектуальных задач. Процесс поиска решений

28. Принятие решений в условиях неопределенности

29. Нечеткие экспертные системы

     30.  Нечеткое моделирование, особенности

 

Общие положения проведения экзамена и/или зачета

К экзамену допускаются студенты, выполнившие в полном объеме график учебного процесса по дисциплине «Специальные главы математики»: задания лабораторных работ, прошедшие тестирование по темам дисциплины согласно Рабочей программе и защитившие расчетно-графические работы.

Экзаменационная оценка является итоговой по дисциплине и проставляется в приложение к диплому (выписке из зачетной книжки).

 

Приложение 1

ВАРИАНТЫ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ № 1

«Разработка интеллектуальной программной системы для решения технологической задачи»

 

Вариант 1

Разработать гибридную программу для семантической сети, работающей с нечеткой и неопределенной информацией для конкретного технологического процесса.

Вариант 2

Разработать программу кластеризации документов в поисковых системах с помощью самоорганизующихся карт.

 

Вариант 3

Разработать программу мониторинга системы учета мощности ТЭС.

 

Вариант 4

Разработка программы извлечения знаний и их структурирования в Базе знаний для технологического процесса (по выбору).

 

Вариант 5

Разработка ситуационного центра и центра принятия решений для экспертной системы объекта с непрерывным производством.

 

Вариант 6

Разработка интеллектуальной гибридной программной системы, обеспечивающей решение разнообразных прикладных задач в условиях неполноты и нечеткости исходной информации, для объекта с непрерывным производством.

Вариант 7

Разработка ситуационного центра и центра принятия решений для экспертной системы объекта с дискретным производством (с применением вербального анализа решений).

 

 

ВАРИАНТЫ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ № 2

«Разработать генетические алгоритмы к решению следующих оптимизационных задач»

Вариант 1. Задача о диете.

 

Вариант 2. Транспортная задача.

Вариант 3. Задача рационального использования посевных площадей.

Вариант 4. Задача межотраслевого баланса.

Вариант 5. Задача  расчета химической технологии.

Вариант 6. Задача компоновки.

Вариант 7. Задача размещения.

Вариант 8. Задача трассировки монтажных соединений.

Вариант 9. Задача распределения ресурсов.

Вариант 10. Задачи логистики.

ВАРИАНТЫ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ № 3

«Реализация нейронных сетей»

Вариант 1. Создание нейрона, выполняющего функцию логического И.

 

Вариант 2. Создание нейрона, выполняющего функцию логического ИЛИ.

Вариант 3. Обучение нейрона выполнению функции логического ИЛИ.

Вариант 4. Имитация работы линейного нейрона.

Вариант 5. Обучение нейрона классификации векторов на две категории.

Вариант 6. Реализовать нейронную сеть для задач нечеткой кластеризации.

Вариант 7. Разработка программы для реализации типовых функций принадлежности.

Вариант 8. Создание слоя линейных нейронов.

Вариант 9. Решение линейно несепарабельных задач с помощью линейных нейронов.

Вариант 10. Обучение нейронной сети с помощью алгоритма обратного распространения ошибки.

 

Приложение 2

Типовая форма титульного листа расчетно-графической работы

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЭКОНОМИКИ И УПРАВЛЕНИЯ «НИНХ»

 

     Институт Прикладной информатики

 

     Кафедра Прикладных информационных технологий

 

 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

 

___________________________________________________________­­

­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­

___________________________________________________________

 

 

Учебная дисциплина: Специальные главы математики

Наименование направления: 230400 Информационные системы и технологии,

магистерской программе 230400.68 “Электронный бизнес”

Ф.И.О студента: ________________________

Номер группы:    _________________

Номер зачетной книжки:  __________________

 

 

Проверил: __________________________

 

 

Оценочное заключение:

 

Новосибирск 2011

 

Приложение 3

Типовая форма и содержание экзаменационных билетов

 

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЭКОНОМИКИ И УПРАВЛЕНИЯ «НИНХ»

 

Кафедра прикладных информационных технологий

 

 

УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой  _________________ А.Л. Осипов ^(подпись)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ

 

 

Учебная дисциплина

 

          СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГЛАВЫ МАТЕМАТИКИ

 

 

по направлению подготовки 230400 Информационные системы и технологии,

магистерской программе 230400.68 “Электронный бизнес”

 

Квалификация выпускника: «магистр»

Форма обучения: очная

 

Новосибирск 2012

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский государственный университет экономики и управления 

 

Экзамен

 

Кафедра        Прикладных информационных технологий      

Дисциплина СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГЛАВЫ МАТЕМАТИКИ

 

Билет № 1

 

1. Основные понятия теории нечетких множеств и функций принадлежности.

2. Эвристики и поисковые стратегии.

 

Составитель                                                           Г.Д. Крохин

 

 

Зав. кафедрой                                                       А.Л. Осипов

 

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский государственный университет экономики и управления 

 

Экзамен

 

Кафедра        Прикладных информационных технологий      

Дисциплина СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГЛАВЫ МАТЕМАТИКИ

 

 

Билет № 2

 

1. Основы теории нечеткой логики и возможности ее применения.

2. Приближенные рассуждения и выводы, основные понятия.

 

Составитель                                                           Г.Д. Крохин

 

Зав. кафедрой                                                           А.Л. Осипов

 

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский государственный университет экономики и управления 

 

Экзамен

 

Кафедра        Прикладных информационных технологий      

Дисциплина СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГЛАВЫ МАТЕМАТИКИ

 

Билет № 3

1. Структура правил-продукций. Методы логического вывода. Достоинства и недостатки правил-продукций.

2. Инженерия знаний, основы теории.

 

Составитель                                                           Г.Д. Крохин

 

 

Зав. кафедрой                                                       А.Л. Осипов

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский государственный университет экономики и управления 

 

Экзамен

 

Кафедра        Прикладных информационных технологий      

Дисциплина СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГЛАВЫ МАТЕМАТИКИ

 

 

Билет № 4

 

1.Классы нечетких отношений. Отношения сходства и различия.

2. Нечеткие алгоритмы, их особенности.

 

Составитель                                                           Г.Д. Крохин

 

Зав. кафедрой                                                       А.Л. Осипов

 

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский государственный университет экономики и управления 

 

Экзамен

 

Кафедра        Прикладных информационных технологий      

Дисциплина СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГЛАВЫ МАТЕМАТИКИ

 

Билет № 5

 

1. Понятие фрейма. Связь фрейма и объекта в объектно-ориентированном программировании.

2. Стратегии выбора правил при логическом выводе.

 

Составитель                                                           Г.Д. Крохин

 

 

Зав. кафедрой                                                       А.Л. Осипов

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский государственный университет экономики и управления 

 

Экзамен

 

Кафедра        Прикладных информационных технологий      

Дисциплина СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГЛАВЫ МАТЕМАТИКИ

 

 

Билет № 6

 

1. Понятие лингвистической переменной. Лингвистические переменные истинности.

2. Коллективные решения. Коллективный разум.

 

Составитель                                                           Г.Д. Крохин

 

Зав. кафедрой                                                           А.Л. Осипов

 

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский государственный университет экономики и управления 

 

Экзамен

 

Кафедра        Прикладных информационных технологий      

Дисциплина СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГЛАВЫ МАТЕМАТИКИ

 

 

Билет № 7

 

1. Гибридные системы; нейронные системы. Их особенности.

2. Особенности разработки АРМ инженера-технолога производства.

 

Составитель                                                           Г.Д. Крохин

 

Зав. кафедрой                                                           А.Л. Осипов

 

МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО

ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

СТУДЕНТОВ ОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

 

Учебная дисциплина

Специальные главы математики

 

по направлению подготовки   230400 Информационные системы и технологии,

магистерской программе 230400.68 “Электронный бизнес”

 

Квалификация выпускника: «магистр»

Форма обучения: очная

 

 

Новосибирск 2011

Методическое руководство разработано

Крохиным Геннадием Дмитриевичем – д.т.н., доцентом, профессором  кафедры прикладных информационных технологий

 

Учебно-методическое обеспечение согласовано с библиотекой университета

 

 

Методическое руководство по организации самостоятельной работы студентов соответствует внутреннему стандарту НГУЭУ

 

 

Начальник отдела по планированию

и организации учебно-методической

работы                                                                                   

 

Утверждено на заседании прикладных информационных технологий

(протокол от «__7__» ___июня___ 2011_ г. № 11)

 

 

Заведующий кафедрой

к.т.н., доцент

А.Л. Осипов

 

Ó Новосибирский государственный университет экономики и управления «НИНХ»

ОГЛАВЛЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАНЯТИЯМ 3

1.1. Организация самостоятельной работы студентов по подготовке к лабораторным занятиям………………………………………………………………………………… 3

1.2. Содержание лабораторных занятий……………………………………………… 3

1.3. Список библиографических источников для подготовки к лабораторным занятиям по разделам учебной дисциплины……………………………………………………….. 30

РАЗДЕЛ 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАПЛАНИРОВАННЫХ ВИДОВ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ.. 32

РАЗДЕЛ 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ.. 35

3.1. Список вопросов для подготовки к экзамену………………………………………... 35   

3.2. Общие положения проведения экзамена и/или зачета…………………………………... 36

Приложение 1…………………………………………………………………….37

Приложение 2…………………………………………………………………….42

 

 

РАЗДЕЛ 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАНЯТИЯМ

 

1.1. Организация самостоятельной работы студентов по подготовке к лабораторным занятиям

 

Студенту рекомендуется следующая схема подготовки к лабораторному занятию по учебной дисциплине «Специальные главы математики»:

1. Проработать конспект лекций.

2. При необходимости обратиться к источникам основной и дополнительной литературы, рекомендованной по каждому из трех разделов учебной дисциплины.

3. Подготовить ответы на вопросы, входящие в структуру содержания лабораторного занятия по каждой теме соответствующего раздела учебной дисциплины.

4. Ответить на вопросы тестовых заданий по каждой конкретной теме соответствующего раздела учебной дисциплины, выбрав один или несколько вариантов ответа верных, по вашему мнению.

5. При затруднениях сформулировать вопросы к преподавателю.

Формой текущего контроля самостоятельного изучения студентом отдельных тем является тестирование.

 

Содержание лабораторных занятий

        

Лабораторные занятия по дисциплине «Специальные главы математики» проводятся в соответствии с учебно-тематическим планом и планом лабораторных занятий, отраженным в Рабочей программе, утвержденной на заседании кафедры прикладных информационных технологий 7 июня 2011 г., протокол № 11.

 

Раздел 1. Основы теории инженерии знаний