10. „Системи штучного інтелекту”

• Моделі знань для задач штучного інтелекту.

Моделі знань на основі семантичних мереж. Моделі знань на основі фреймів. Моделі знань на основі гіпертексту. Моделі знань на основі продукційних правил.

• Моделі знань з нечіткими даними.

Застосування коефіцієнтів визначеності в продукційних правилах. Застосування лінгвістичних змінних. Застосування нечітких змінних.

• Застосування нечітких бінарних відношень.

Алгоритми пошуку рішень для задач штучного інтелекту з моделями знань на основі продукційних правил. Локальні та управляючі алгоритми.

• Архітектура та функції експертних систем.

Інтегровані експертні системи. Експертні системи та системи проектування складних об’єктів. Експертні системи та геоінформаційні cистеми. Архітектура та функції довідкових та навчальних систем. Засоби і технології проектування СШІ. Мови програмування. Архітектура та функції інформаційно-пошукових систем. Пошукові системи для Інтернет. Методи інтелектуального аналізу даних для задач ШІ.

• Логіка висловлювань.

Висловлювання. Логічні зв’язки. Закони логіки висловлювань. Складене висловлювання. Табличне задання висловлювань. Спеціальні форми логіки висловлювань. Інтерпретація формул логіки висловлювань. Поняття відношення. Бінарні відношення. Відношення еквівалентності та відношення порядку. Логічне виведення у лоіці висловлень.

• Теореми дедукції

Логіка першого ступня. Закони логіки першого ступеня. Інтерпретація формул у логіці першого ступеня. Спеціальні форми у логіці першого ступеня. Випереджена нормальна форма. Основи теорії графів. Властивості графів. Числові характеристики. Основні типи графів.

• Обхід графа пошуком вшир та пошуком вглиб

Задачі на графах. Зв’язність. Фарбування графів. Основи теорії дерев. Кореневе дерево. Обхід дерев. Двійкове дерево пошуку.

• Інфіксна, постфіксна та префіксна форми запису виразів. Прямий та зворотній польські записи.

• Поняття рекурсії

Алгоритм бектрекінг. Підстановка та уніфікація. Уніфікатор, найзагальніший уніфікатор.

• Алгоритм побудови найзагальнішого уніфікатора

Сколемівська нормальна форма.

• Поняття семантичного дерева

Алгоритм Куайна. Алгоритм Девіса-Патнема та його модифікації.

• Метод резолюцій у логіці висловлень

Метод резолюцій у логіці першого ступеня. Хорнівський диз’юнкт. Алгоритм SLD-резолюції на хорнівських диз’юнктах

• Принцип логічного програмування

Мова логічного програмування ПРОЛОГ. Нотація мови ПРОЛОГ. Інтерпретатор логічної програми. Виконання логічної програми. Дерева пошуку. Особливості реалізації ПРОЛОГ-програм.

11. Прикладна інтелектуальна інформаційна система

Прикладна розробка є частиною державної атестації та виконується на завершальному етапі навчання студентів за фахом “Інтелектуальні системи прийняття рішень” та передбачає:

• систематизацію, закріплення розширення теоретичних і практичних знань зі спеціальності “Інтелектуальні системи прийняття рішень” та застосування їх при вирішенні конкретних наукових, технічних, економічних, виробничих та інших завдань;

• розвиток навичок самостійної роботи й оволодіння методикою створення та досліджень інтелектуальних інформаційних систем, методів та систем підтримання та прийняття рішень, систем баз даних та знань, реалізації імітаційних експериментів на моделях таких систем, пов’язаних з метою бакалаврської роботи;

• тема на розроблення прикладної інтелектуальної інформаційної системи визначається кафедрою “Інформаційні системи та мережі” за пропозицією керівника теми та погодженням зі студентом.

Тематика розроблення повинна відповідати сучасному стану та перспективним напрямам розвитку фаху “Інтелектуальні системи прийняття рішень”, бути пов’язаною з вирішенням практичних завдань підприємств та організацій, тематикою наукової роботи кафедри “Інформаційні системи та мережі” та з напрямами діяльності її філій та підприємств і установ – партнерів і відповідати вимогам кваліфікаційної характеристики спеціаліста за фахом “Інтелектуальні системи прийняття рішень”.

Тематика розроблень повинна передбачати можливість самостійного розв’язання інженерних і наукових задач за фахом “Інтелектуальні системи прийняття рішень” та виявлення елементів самостійності дослідницької роботи. Тема є не лише назвою, а й наміченим результатом дослідження, скерованим на вирішення конкретної проблеми.

Назва теми має бути якомого коротшою, точною і відповідати змісту розроблення. Наприклад: «Інтелектуальна система прийняття рішень з організації комерційного контенту», «Інтелектуальна інформаційна система автоматизації діяльності автопарку», «Інтелектуальна інформаційна система обліку та аналізу іноземних інвестицій», «Інтелектуальна інформаційна система прийняття маркетингових рішень з поширення контенту» тощо.

Розроблення прикладної інтелектуальної інформаційної системи виконується на ґрунті аналітичного вивчення літератури за фахом та індивідуального завдання і складається з пояснювальної записки і графічного матеріалу. графічний матеріал виконується у вигляді презентацій. Окрім того, графічний матеріал може бути виконаний комп’ютерним способом та роздрукований на плотері.

Пояснювальна записка складається з основної (описової) частини та додатків. У додатки виносяться роздруки програмної реалізації, вхідних і вихідних документів системи, копія графічного матеріалу у зменшеному вигляді. При потребі, за погодженням з керівником в додатки можуть бути винесені й інші матеріали. При виконанні розробки групою студентів кожен з них виконує власне індивідуальне завдання та окремо оформляє результати роботи. Наявність спільної ідентичної частини у пояснювальних записках групи не допускається.

Загальний обсяг пояснювальної записки за результатами розроблення прикладної інтелектуальної інформаційної системи прийняття рішень має становити 60-80 сторінок тексту, оформленого згідно вимог.

Пояснювальна записка повинна мати таку структуру:

• титульний аркуш, який має вигляд стандартного бланка, заповнюється студентом, на якому повинні бути всі необхідні підписи (студента, консультанта, керівника, завідувача кафедри);

• індивідуальне завдання на розроблення, підписане керівником і затверджене завідувачем кафедри;

• зміст, що повинен містити обов’язкові та може містити додаткові розділи; зміст виконується за допомогою відповідних засобів текстового процесора та містить назви розділів і підрозділів із зазначенням номерів сторінок, на яких вони розміщені;

• вступ, у якому обґрунтовується актуальність теми, мета розроблення, її значення (2-5 сторінок);

• аналітичний огляд літературних та інших джерел – монографії та статті в наукових часописах, електронні публікації, матеріали Internet тощо (не має перевищувати 10–12% обсягу основної частини);

аналітичний огляд має містити основні відомості про найновіші та відомі підходи, методи, засоби, алгоритми розв’язання аналогічних задач, які публікуються в сучасній літературі, мати критичний характер і завершуватись висновком про актуальність постановки та розв`язання задачі розроблення; огляд літературних джерел супроводжується посиланнями на відповідну позицію у списку використаної літератури, використання авторського матеріалу без посилання на відповідні публікації не допускається; у випадку цитування цитата береться в лапки та вказується джерело і номери сторінок, на яких розташована цитата;

• системний аналіз та обґрунтування проблеми:

• системний аналіз об’єкту дослідження та предметної області (10–15%):

у цьому підрозділі виконується аналіз мети функціонування системи, конкретизація її до окремих критеріїв якості, основних варіантів досягнення мети та наявних ресурсів; аналізується система „as is” – як є: визначається система та зовнішнє середовище, обирається критерій декомпозиції та аналізуються елементи системи, основні бізнес-процеси, потоки даних; як зображальні засоби використовуються структурні (IDEF) та (або) об’єктні нотації (UML); визначаються основні альтернативи побудови системи та в загальному обґрунтовується вибір варіанту побудови системи; висновки розкривають основні можливості та варіанти побудови системи, що проектується, з обґрунтуванням доцільності обраного для остаточної реалізації;

• постановка та обґрунтування проблеми (8–10%):

постановка задачі передбачає описання множини вимог до системи (підсистеми) прийняття (підтримання прийняття) рішень, що буде реалізуватися на ґрунті конкретизації результатів системного аналізу, вимоги до інтелектуальної складової, вхідних та вихідних даних, форми їх подання та динамічних характеристик, множину бізнес-процесів, що мають бути реалізовані; при необхідності наводиться формальна чи узагальнена модель функціонування системи „to be“ – як повинно бути, вимоги до алгоритмів чи технологічних процесів опрацювання інформації;

• методи та засоби вирішення проблеми (8–10%):

• вибір та обґрунтування методів вирішення проблеми;

• вибір та обґрунтування засобів вирішення проблеми;

у цьому розділі подаються основні характеристики конкретних методів розв`язання задачі, способів подання знань та логічного виведення, програмні, системні та допоміжні засоби, які застосовуються для побудови механізмів прийняття рішень, баз даних і знань, розроблення прикладного програмного забезпечення, їхній порівняльний аналіз та обґрунтування переваг і можливостей застосування в конкретному випадку;

• практична реалізація (15–20%):

• описання реалізації завдання:

підрозділ має містити описання структури бази даних, бази знань (правил), механізмів логічного виведення й отримання чи підтримання процесів прийняття рішень, структури, складу, змісту та функцій розробленого програмного забезпечення (модулів, підпрограм, функцій, форм, макросів, запитів тощо) та процесів їх сумісного функціонування;

• аналіз отриманих результатів:

контрольний приклад має підтвердити працездатність розроблення та відповідність результатів функціонування системи поставленому завданню;

• висновки (1-2 сторінки):

у висновках стисло подаються основні результати, досягнуті в процесі розроблення прикладної інтелектуальної інформаційної системи, їхня відповідність поставленій меті та підтверджується розв`язання поставленої задачі;

• список використаних літературних джерел (1-2 сторінки):

список використаних літературних джерел наводиться відповідно до загальних вимог. Бібліографічний опис оформлюється згідно з ДСТУ ГОСТ 7.1:2006 “Система стандартів з інформації, бібліотечної та видавничої справи. Бібліографічний запис. Бібліографічний опис. Загальні вимоги та правила складання”. До списку мають вноситися всі використані матеріали, на кожен елемент списку має бути посилання в тексті пояснювальної записки, при посиланні на джерела, отримані з мережі Internet, вказується автор, назва роботи, повна адреса відповідного сайту, розділу, рубрики, сторінки яка однозначно ідентифікує матеріал;

• анотація іноземною мовою (1 сторінка):

анотація виконується іноземною мовою, яку студент вивчав протягом навчання в університеті (англійською, французькою, німецькою або іспанською) і містить загальну характеристику поставленого завдання, виконаної роботи та описання отриманих результатів;

• додатки (роздрук слайдів презентацій, роздруки текстів програмного забезпечення, результати розв’язування контрольних прикладів, графіки, діаграми, ілюстрації, екранні копії, форми документів, у разі необхідності інші матеріали).

Додатковими розділами роботи є :

• економічне обґрунтування доцільності роботи (5-10 сторінок):

розділ виконується за завданням консультанта з економічних питань, під його керівництвом і має метою підтвердження економічної ефективності виконання та впровадження розроблення;

• охорона праці та техніка безпеки (5-10 сторінок):

розділ виконується за завданням консультанта та під його керівництвом і визначає основні засади безпечної експлуатації розробленої прикладної інтелектуальної інформаційної системи прийняття рішень.

ІV. ІНФОРМАЩЙНО-МЕТОДИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

(перелік основних джерел, які визначають зміст навчання з дисципліни, -

підручників, навчальних посібників, інших методичних і дидактичних

матеріалів)