Рабочая программа модуля (дисциплины) Экспертные системы icon

Рабочая программа модуля (дисциплины) Экспертные системы



Смотрите также:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»


УТВЕРЖДАЮ

Проректор-директор ИК

___________Сонькин М.А.

«___»_____________2011г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА МОДУЛЯ (ДИСЦИПЛИНЫ)

Экспертные системы



НАПРАВЛЕНИЕ (СПЕЦИАЛЬНОСТЬ) ООП

010400, Прикладная математика и информатика


ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ (СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ, ПРОГРАММА)

Прикладной анализ данных

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) : бакалавр

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г.

^ КУРС 4 ; СЕМЕСТР 2;

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 4

ПРЕРЕКВИЗИТЫ «Информатика и программирование», «Практикум на ЭВМ»

КОРЕКВИЗИТЫ


ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

ЛЕКЦИИ 36 час.

ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 36 час.

КУРСОВАЯ РАБОТА час.

АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 72 час.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 72 час.

ИТОГО 144 час.

ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная


ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: ЭКЗАМЕН в 8 СЕМЕСТРЕ

ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ КАФЕДРА: «Прикладная математика»

ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ: д.ф.-м.н., профессор В.П.Григорьев

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: к.т.н., доцент Д.Ю.Степанов

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: д.т.н., профессор О.Г. Берестнева


2011 г.


^ 1. Цели освоения дисциплины

В результате освоения данной дисциплины бакалавр приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц1, Ц2 и Ц5 основной образовательной программы «Прикладная математика и информатика».

Основные цели освоения дисциплины: Знакомство с основными видами экспертных систем, методами извлечения и структурирования данных для экспертных систем, перспективами их развития.


  1. приобретение профессиональных навы­ков в решения задач с использованием современных интеллектуальных систем;

  2. освоение современных методов извлечения и структурирования данных для экспертных систем;

  3. приобретение практических навыков в создании баз знаний для экспертных систем.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Информационные технологии» дисциплина является профильной дисциплиной вариативной части профессионального цикла (Б3.В.1.2) и входит в модуль «Прикладной анализ данных»

Она непосредственно связана с дисциплинами естественнонаучного и математического цикла (информатика и программирование) и является пререквизитом для ряда дисциплин вариативной части профессионального цикла.

^ 3. Результаты освоения дисциплины

  1. При изучении дисциплины бакалавры должны познакомиться с основами разработки современных приложений; научиться создавать собственные программные про­дукты на современном уровне; приобрести базовые навыки использования механизмов абстракции при разработке программ; знать структуру компиляторов, схему компиляции, назначении отдельных узлов схемы компиляции; приобрести теоретические сведения о построении формальных языков и грамматик.

  2. После изучения данной дисциплины бакалавры приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы: Р1, Р3 и Р91. Соответствие результатам освоения дисциплины «Экспертные системы» формируемым компетенциям представлено в таблице.



^ Формируемые компетенции в соответствии с ООП


Результаты освоения дисциплины

ПК1 способностью демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой

ПК10 способностью применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии


У.3.1. Выполнять инновационные проекты с применением профессиональных знаний в области экспертных систем



У.6.1. Профессионально владеть современными программными продуктами для создания баз знаний

ПК12 способностью составлять и контролировать план выполняемой работы, планировать необходимые для выполнения работы ресурсы, оценивать результаты собственной работы

У.1.1 Уметь составлять план работ и контролировать выполняемую работу

У.1.2 Уметь планировать необходимые для выполнения работы информационные ресурсы.

В.9.1. Опыт оценивать результаты собственной работы.


ОК14 способностью использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями

.З.8.1. Иметь представление об особенностях применения экспертных систем в социальной сфере




  1. Структура и содержание дисциплины

    1. Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения






Название раздела/темы

Аудиторная работа (час)

СРС

(час)

Итого

Формы текущего контроля и аттестации


Лекции

Практ./ семинар

Лаб. зан.



Назначение и принципы построения экспертных систем


12




12

24

48

Отчеты по лабораторным работам



Извлечение и структурирование знаний для экспертных систем

12




12

24

48

Отчеты по лабораторным работам



Особенности разработки экспертных систем. Состояние разработки экспертных систем в различных прикладных областях


12




12

24

48

Отчеты по лабораторным работам




















































Итого

36




36

72

144




При сдаче отчетов и письменных работ проводится устное собеседование.

    1. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ

Лекция 1. Назначение и особенности ЭС. Структура и режимы экспертных систем.

Лекция 2. Классификация экспертных систем.

Лабораторная работа 1-2. Знакомство с экспертной системой PROFI.


Раздел 2. ИЗВЛЕЧЕНИЕ И СТРУКТУРИРОВАНИЕ ЗНАНИЙ ДЛЯ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ

Лекция 3. Теоретические аспекты извлечения знаний.

Лекция 4. Методы извлечения знаний. Когнитивная психология в извлечении знаний.

Лабораторная работа 3-4. Применение средств когнитивной графики в задачах извлечения знаний.


Лекция 5.Когнитивное моделирование. Когнитивные карты.

Лабораторная работа 5-6. Технология создания когнитивных карт.

Лекция 6. Методология структурирования знаний.

Лекция 7. Автоматическое формирование знаний. Системы автоматического формирования знаний и автоматизированные системы интерактивного приобретения знаний.


Лекция 8-10. Модели представления знаний

Лабораторная работа 7-9 .Технология формирования базы знаний с использованием системы WizWhy


.


Раздел 3. ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ. СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТКИ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ В РАЗЛИЧНЫХ ПРИКЛАДНЫХ ОБЛАСТЯХ


Лекция 11. Классификация инструментальных средств.

Лабораторная работа 10-12 .Технология формирования базы знаний с использованием системы See5


Лекция 12. Методология разработки ЭС. Этапы разработки экспертных систем.

Лекция 13 - 15. Особенности разработки экспертных систем в различных прикладных областях. Примеры использования экспертных систем в психологии, медицине, экологии.

Лабораторная работа 13-15 .Технология формирования базы знаний с использованием системы MatLab.


Лекция 16. Проблемы и перспективы создания экспертных систем.


    1. Распределение компетенций по разделам дисциплины

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3.




Формируемые компетенции

Разделы дисциплины

1


2

3

1


У.3.1. Выполнять инновационные проекты с применением профессиональных знаний в области экспертных систем



X


X


X

2

У.6.1. Профессионально владеть современными программными продуктами для создания баз знаний


X


X


X

3

У.1.1 Уметь составлять план работ и контролировать выполняемую работу

.


X


X


X

4

У.1.2 Уметь планировать необходимые для выполнения работы информационные ресурсы


X


X


X

5

В.9.1. Опыт оценивать результаты собственной работы.



X


X


X

6

.З.8.1. Иметь представление об особенностях применения экспертных систем в социальной сфере







X




  1. Образовательные технологии

При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности бакалавров для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.



Методы и формы активизации деятельности

Виды учебной деятельности


ЛК


ЛБ


КР


СРС

Дискуссия

x










IT-методы







x




Работа в команде













Опережающая самостоятельная работа




x

x




Индивидуальное обучение




x

x

x

Проблемное обучение







x




Поисковый метод










x

Разбор кейсов




x

x




Обучение на основе опыта

x

x

x






Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:

  • изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;

  • самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;

  • закрепление теоретического материала при проведении лабораторных работ, выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.


^ 6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC)

6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:

  • работе студентов с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и электронных источников информации по заданной проблеме,

  • переводе материалов из тематических информационных ресурсов с иностранных языков,

  • изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку,

  • изучении теоретического материала к лабораторным занятиям,

  • подготовке к зачету.


6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа

(ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала бакалавров и заключается в:

  • поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе научных публикаций по определенной теме исследований,

  • исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах,


^ 7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств)

Оценка успеваемости студентов осуществляется по результатам:

- выполнения лабораторной работы,

- устного опроса при сдаче выполненных индивидуальных заданий, защите отчетов по лабораторным работам и во время экзамена (для выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины).


Примеры контрольных вопросов

^ 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля (дисциплины)

Основная литература

  1. Искусственный интеллект: В 3 Кн. 1. Системы общения и экспертные системы: Справочник / Под ред. Э.В. Попова. - М.: Радио и связь, 1990. - 464 с.

  2. Гаврилова Т.А., Червинская К.Р. Извлечение и структурирование знаний для экспертных систем. - М.: Радио и связь, 1992. - 200 с.

  3. Тиори Т., Фрай Дж. Проектирование структур баз данных. - М.: Мир, 1985. –



Вспомогательная литература

  1. Вассерман Л.И., Дюк В.А., Иовлев Б.В., Червинская К.Р. Психологическая диагностика и новые информационные технологии. - СПб., 1997. - 203 с.

  2. Дюк В.А. Обработка данных на компьютере. - М., 1996.

  3. Приобретение знаний: Пер с япон./Под ред. Х.Уэно. - М.: Мир,1990. - 304 с.


Интернет-ресурсы:

http://www.intuit.ru/ –сайт Интернет-Университета Информационных Технологий – бесплатные учебные курсы по ИТ-технологиям

www.raai.org/ - сайт Российской ассоциации искусственного интеллекта

^ 9. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины)

При изучении основных разделов дисциплины, выполнении лабораторных работ студенты используют оборудование учебных компьютерных классов.

Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению и профилю подготовки _____________________________________________________________.


Программа одобрена на заседании кафедры ПМ

(протокол № ____ от «___» _______ 20___ г.).


Автор: д.т.н., профессор Берестнева О.Г.

1 Расшифровка кодов результатов обучения представлена в Основной образовательной программе подготовки бакалавров по направлению (специальности) 010400, Прикладная математика и информатика





Скачать 135,08 Kb.
Дата конвертации07.03.2013
Размер135,08 Kb.
ТипРабочая программа
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы