- •Программа учебной дисциплины «Теория байесовских сетей» специальность — 010503 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем»
- •Объем дисциплины, виды учебной работы, форма текущего промежуточного и итогового контроля
- •Содержание дисциплины
- •Глава 1. Введение
- •Часть 1. Элементы базовых теорий
- •Глава 2. Теория вероятностей
- •Глава 3. Вероятностная логика
- •Глава 12. Апостериорный вывод в случае скалярных априорных оценок
- •Глава 13. Апостериорный вывод в случае интервальных априорных оценок
- •Часть 3. Алгебраическая байесовская сеть
- •Глава 14. Определение алгебраической байесовской сети
- •Глава 15. Степени непротиворечивости
- •Глава 10. Определение непротиворечивого фрагмента знаний в случае интервальных оценок
- •Глава 11. Апостериорный вывод
- •Глава 16. Апостериорный вывод
- •Глава 20. Преобразование структуры байесовских сетей доверия
- •Глава 21. Алгоритмы пропагации в байесовских сетях доверия
- •Глава 22. Направленный цикл в байесовской сети доверия
- •Глава 23. Вероятностная семантика линейных и циклических паттернов в байесовских сетях
- •Глава 24. Алгебраические байесовские сети в задачах поддержки принятия решений на основе неточных, неполных, нечисловых данных
- •Глава 25. Автоматическое обучение байесовских сетей
- •Глава 26. Заключение
- •Лабораторный практикум
- •Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы
- •Темы рефератов
- •Примерный перечень вопросов к экзамену по всему курсу
- •Литература
- •Основная
- •Дополнительная
Часть 1. Элементы базовых теорий
Глава 2. Теория вероятностей
Вероятностное пространство, конечное пространство исходов. Алгебра событий, база алгебры событий, дискретная плотность вероятности. Вероятность. Алгебра событий — булева алгебра. Смесь распределений. Формула Мёбиуса. Неизмеримые события, внутренняя мера вероятности и внешняя мера вероятности. Условная вероятность. Независимость и условная независимость. Теорема Байеса. Формула полной вероятности.
Глава 3. Вероятностная логика
Работы Дж. Буля. подход Н. Нильссона к введению вероятности истинности пропозициональной формулы: возможные миры. Теорема о совершенной дизъюнктивной нормальной форме. Формализация подхода Н. Нильссона, предложенная группой Хальперна, Фаджина и Меджиддо. Атом, литерал (аргументное место), алафавит. Кванты и конъюнкты. Идеал конъюнктов. Точечные и интервальные оценки вероятностей. Непротиворечивость вероятностных оценок на квантах.
Глава 4. Прямое произведение и степень матриц
Прямое произведение матриц (произведение Кронекера). Прямая степень (степень Кронекера) матрицы. Свойства прямого произведения и прямой степени матриц. Свойства матриц In и Jn.
Глава 5. Две задачи оптимизации
Задача линейного программирования: переменные, константы, ограничения. Особенности поиска оптимального решения. Канонический вид задачи линейного программирования. Симплекс-метод и программные библиотеки, его реализующие. Задача гиперболического программирования и ее сведение к задаче линейного программирования.
Глава 6. Модели неопределенности в искусственном интеллекте
Теория Демпстера–Шеффера — меры доверия и правдоподобия. Теория Дюбуа–Прада — меры необходимости и возможности. Теория нечеткости Заде. Исчисление инциденций.
Глава 7. Теория графов
Граф. Направленный и ненаправленный граф. Направленное и ненаправленное дерево. Множества вершин (родители, сыновья, семья, соседи, предки, потомки и т.д.). Граф смежности. Дерево смежности (дерево клик). Дерево сочленений.
Глава 8. Структуры данных, псевдокод и внешние библиотеки
Перенумерация квантов и конъюнктов, их представление в программном коде. Основные операции по решению задач линейного и гиперболического программирования; подходы к их реализации в программном коде с помощью соответствующих библиотек (ILOG CPLEX, GLPK, OR-Objects и др.), представление и визуализация графов (библиотека JGraph). Деревья смежности и базы данных.
Часть 2. Фрагмент знаний
Глава 9. Определение фрагмента знаний
Идеал конъюнктов с оценками их вероятности как одна из возможных математических моделей фрагмента знаний с неопределенностью. Точечные оценки вероятности истинности. Непротиворечивость набора оценок вероятностей; непротиворечивость фрагмента знаний с точечными оценками вероятностей. Интервальные оценки вероятности истинности. Система формальных обозначений. Фрагмент знаний и диаграммы Хассе. Альтернативные модели фрагмента знаний: идеал дизъюнктов, множество квантов, тензор условной вероятности, функционал энергии в узле решетки.
