Интеллектуальные системы и технологии.

Цель проекта — разработка информационно-программных средств и систем поддержки интеллектуальной деятельности человека в АСОИУ.

Основными в рамках данного направления являются задачи разработки: интеллектуальных информационных систем, реализующих функции автоматического индексирования и поиска; автоматизированных обучающих систем; систем поддержки принятия решений; экспертных систем; инструментальных средств разработки баз лингвистических знаний различных систем поддержки общения человека с ЭВМ на ограниченном естественном языке.

Особенностью задачи автоматического индексирования и дипломного проекта по ней является необходимость изучения методов описания лингвистической информации о входном языке. Особое внимание следует уделять ограничениям, накладываемым на язык тех документов, которые система будет индексировать. Большое время затрачивается на анализ предметной области и составление вспомогательных словарей и тезаурусов. Так как в процессе индексирования проводят морфологический, синтаксический и семантический анализ входных документов, при проектировании системы целесообразно найти рациональное сочетание полноты их реализации в соответствующих программах Эффективность и качество проектируемый системы автоматического индексирования в основном определяют по мощности лингвистического процессора, осуществляющего грамматический разбор входных документов, и его производительности. Информационное обеспечение систем автоматического индексирования в дипломном проекте желательно реализовать в виде баз данных под управлением достаточно развитой СУБД.

При проектировании систем информационного поиска известной и хорошо изученной должна быть модель временных затрат на доступ к информации в базах данных. В рамках дипломного проекта реально можно изучить только одну СУБД и конкретную базу данных. Поэтому возможности выбора вариантов реализации систем информационного поиска ограничены:

во-первых, видом базы данных — фактографическая или документальная; во-вторых, средствами доступа к данным, которые предоставлены СУБД; в-третьих, самой структурой базы данных. Ограниченными являются также и параметры информационного языка, используемого для описания поисковых образов. Все это не позволяет достаточно обоснованно выбрать вариант информационно-поисковой системы, а также оценить его эффективность. По этой причине в рамках проекта целесообразно ограничиться расчетом временных характеристик процесса поиска и алгоритмической сложности программных средств, осуществляющих его, что позволит основное внимание уделить практической реализации разрабатываемой системы. Особое значение имеют в настоящее время разработка и использование систем для поиска информации в internet, изучение существующих "машин поиска".

Дипломный проект, посвященный разработке системы поддержки принятия решений, по содержанию отличается от других проектов развитой расчетно-аналитической частью. Основное внимание в проекте следует уделить постановке задачи оптимизации при выборе вариантов проектных решений на основании тщательного изучения предметной области. В зависимости от назначения системы поддержки принятия решений в определенной последовательности должны быть рассмотрены следующие задачи: определение лица, принимающего решения (ЛПР), и ситуации, в которой он находится; определение типа оптимизационной задачи и методов ее решения; задание альтернатив и их описание; выбор критериев для оценки альтернатив; определение системы предпочтений ЛПР; задание ограничений и др. В некоторых случаях целесообразно использовать уже разработанные программные комплексы и пакеты для решения задач оптимизации. Определенную сложность представляет разработка информационного обеспечения таких систем. Для дипломного проекта можно использовать известные СУБД или организовать информационные файлы системы наипростейшим образом, например, использовать последовательные файлы. Особенностью систем поддержки принятия решений является требование "дружественности", которое находит свое выражение в развитой форме диалога системы с пользователем — ЛПР. В связи с этим в проекте необходимо уделить большее внимание разработке сценария и содержания диалоговых процедур

Автоматизированная обучающая система (АОС) представляет собой человеко-машинный (эргатический) комплекс, работающий в диалоговом режиме и предназначенный для управления познавательной деятельностью в процессе обучения. В ее составе можно выделить функциональные и обеспечивающие подсистемы. Функциональные подсистемы реализуют обучение, контроль, лабораторный практикум, самостоятельную работу и т.д. Обеспечивающие подсистемы — это техническая, программная, информационная и учебно-методическая. Техническими средствами АОС является ЭВМ, снабженная аппаратурой для ввода, хранения и выдачи учебной и иной информации. Программные средства АОС предназначены для ввода, хранения, переработки и выдачи пользователям информации, а также для организации работы системы. Учебно-методическое обеспечение АОС — это совокупность учебного материала, методических указаний, результатов анализа характеристик процессов обучения.

В дипломном проекте, посвященном разработке АОС, целесообразно рассматривать вопросы проектирования обеспечивающих подсистем. Главная особенность данного дипломного проекта — степень понимания студентом основной педагогической концепции, заложенной в АОС. Сложность определения концепции во всех тонкостях ее проявления, практическая неформализуемость предопределяют путь ее пояснения дипломнику в часы индивидуальных консультаций.

Другая особенность проекта по АОС — ориентация дипломника на реализацию не всех возможных способов использования проектируемой системы, а только на определенное число примеров, но это не позволяет сделать обоснованный вывод об эффективности системы. В зависимости от содержания проекта оценивать можно рациональность организации информационного обеспечения; эффективность программных средств, например, время реакции системы на вопрос обучаемого; "дружественность" диалоговой подсистемы; затраты вычислительных ресурсов на организацию обучения и др.

Экспертные системы являются известным классом автоматизированных систем, который сформировался на основе развития и объединения расчетно-логических систем, систем поддержки принятия решений, обучающих систем, систем автоматизации проектирования и ряда других. Основой для проектирования экспертных систем и их компонентов могут быть результаты НИР по месту выполнения дипломного проекта, а также и опытно-экспериментальные системы, описанные в научной литературе. Данный проект должен быть хорошо подготовлен руководителем и может быть выдан дипломнику только после анализа "задела" по данной теме.

Особенность дипломного проекта по тематике экспертных систем состоит в том, что студенту предстоит разобраться со сложной научной темой, представлением знаний в системах искусственного интеллекта. В содержание проекта могут входить следующие вопросы: анализ методов представления знаний, уровни понимания и представления знаний в автоматизированных системах, системы управления базами знаний, программные средства сбора и формализации знаний и др. В связи со сложностью и трудоемкостью программной реализации процедур накопления и хранения знаний рационально использовать готовые экспериментальные системы. Использование готовой системы для формализации знаний в некоторой новой предметной области само по себе может являться содержанием дипломного проекта.