Утверждена

Министерством образования

Республики Беларусь

«24» июня 2001 г.

Регистрационный № ТД -180 / тип

Основы алгоритмизации и программирования

в традиционных и интеллектуальных компьютерах

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ«ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ»

Составители:

- доцент кафедры интеллектуальных информационных технологий Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, кандидат технических наук, старший научный сотрудник;

- доцент кафедры интеллектуальных информационных технологий Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, кандидат технических наук;

- ассистент кафедры интеллектуальных информационных технологий Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники;

- ассистент кафедры интеллектуальных информационных технологий Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники.

Под общей редакцией .

Рецензенты:

Кафедра информационно-вычислительных систем Военной академии Республики Беларусь (протокол от 01.01.01 г.);

- старший научный сотрудник НИП «Геоинформационные системы» НИО «Кибернетика» НАН Беларуси, кандидат физико-математических наук, доцент.

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой интеллектуальных информационных технологий Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол от 23 октября 2000 г.);

Советом Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.01 г.).

Согласована с:

Учебно - методическим объединением вузов Республики Беларусь по образованию в области электрорадиотехники и информатики; Главным управлением высшего и среднего специального образования;

Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса Республиканского института высшей школы БГУ.

Пояснительная записка

Типовая программа «Основы алгоритмизации и программирования в традиционных и интеллектуальных компьютерах» разработана для студентов специальности«Искусственный интеллект». Она предусматривает соответствующий курс лекций, включает выполнение лабораторных работ и курсовых проектов для закрепления теоретических знаний. Целью изучения дисциплины является формирование у студентов устойчивых знаний и навыков в области алгоритмизации и основ программирования на ЭВМ, включая понимание роли вычислительной техники в деятельности человека. Основными задачами курса являются:

- формирование понимания природы алгоритма и знание основных свойств алгоритмов. Осознание применимости алгоритмических методов решения прикладных задач за пределами класса строго формализованных задач;

- формирование понимания идеи ЭВМ как универсального исполнителя произвольных алгоритмов и знание базовой структуры современных массовых ЭВМ;

- формирование понимания и осознания роли операционной системы как посредника между человеком и ЭВМ и знание общих принципов построения и функционирования операционных систем;

- усвоение принципов и навыков структурного проектирования программ и технологического процесса их разработки;

- практическое освоение алгоритмического языка;

- получение навыков алгоритмического и программного решения следующих задач:

1.) логического и комбинаторного характера;

2.) вычислений с учетом методических и вычислительных погрешностей;

3.) обработки текстовой информации;

4.) работы с данными на внешних носителях (файлами);

5.) обработки сложно структурированных данных на основе таких структур, как стеки, очереди, списки, бинарные деревья.

Программа составлена в соответствии с требованиями образовательных стандартов и рассчитана на объем 150 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 65 часов, лабораторных работ – 85 часов.

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление:

- о современных средствах и достижениях вычислительной техники и информационных технологий;

- об основных видах алгоритмических конструкций;

- о языках программирования различного уровня;

- об основных принципах программирования на языке программирования высокого уровня;

знать и уметь использовать:

- современные средства вычислительной техники;

- основные вычислительные алгоритмы, алгоритмы поиска и сортировки;

- численные методы решения инженерных задач и задач искусственного интеллекта;

иметь навыки:

- практической работы на ЭВМ, использования стандартных и технологических программ;

- разработки спецификаций программ;

- составления алгоритмов согласно поставленным спецификациям;

- написания программ согласно составленному алгоритму.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Общие сведения об алгоритмах, ЭВМ

и организации вычислительного процесса

Тема 1. Краткий обзор истории вычислительной техники (ВТ)

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Вычислительная машина (ВМ) и конечные автоматы. Общее понятие алгоритма и исполнителя. Определение ВМ как универсального исполнителя алгоритмов.

Тема 2. Понятие алгоритма

2.1. Интуитивное определение алгоритма. Свойства алгоритмов. Способы описания алгоритмов. Правила оформления схем алгоритмов. Единая система программной документации.

2.2. Простейшие структуры ВМ. Машины Тьюринга и/или Поста. Примеры разработки и реализации логических и целочисленных алгоритмов для них.

Тема 3. Структура ЭВМ. Способы представления и переработки информации в ЭВМ

3.1. Структурная схема ЭВМ фон-неймановской архитектуры. Основные функциональные устройства ЭВМ и их характеристики. Структура команд ЭВМ. Одно-, двух - и трехадресные системы команд. Типовая структура современной ПЭВМ.

3.2. Представление программ и данных в ЭВМ. Способы адресации. Основные базовые типы данных: целые, вещественные, символьные, логические.

3.3. Общие сведения об операционных системах (ОС). Основные задачи ОС: планирование процессов, управление ресурсами, управление файловой системой. Структура типовой ОС.

3.4. Архитектура интеллектуальных компьютеров, ориентированных на поддержку языков Lisp, Prolog, Smalltalk. Машины баз знаний.

Раздел 2. Введение в теорию алгоритмов и технологии проектирования программного обеспечения

Тема 4. Методы проектирования алгоритмов

4.1. Разновидности структур алгоритмов. Линейные и разветвляющиеся структуры. Циклические структуры. Типы циклов. Предопределенные процессы. Рекурсия. Реентерабельность.

4.2. Способы изображения алгоритмов. Методы преобразования неструктурированных алгоритмов в структурированные. Правила изображения структурированных блок-схем. Диаграммы Несси - Шнейдермана и их применение.

Тема 5. разработка программ

5.1. Нисходящее проектирование структурированных программ. Технологический цикл разработки программного обеспечения.

5.2. Основные стадии и этапы разработки программного обеспечения (ПО). Критерии качества ПО.

5.3. Проектирование структуры ПО. Спецификации компонент.

5.4. Алгоритмические языки высокого уровня (Паскаль, Ада, Си).

Раздел 3. Основы программирования

на алгоритмическом языке

Тема 6. Введение в язык программирования СИ

6.1. Основные характеристики и элементы языка. Алфавит. Структура Си-программы. Функции Си. Роль функции main. Организация проекта Си-программы. Препроцессорные операторы, стандартные заголовочные файлы.

6.2. Представление информации на языке СИ. Идентификаторы. Базовые типы данных: перечисляемый, целый, вещественный, символьный. Операции над константами и переменными базовых типов. Выражения. Приоритеты операций.

6.3. Операторы языка СИ. Порядок выполнения операторов. Программирование ветвящихся структур. Условный оператор, оператор выбора. Программирование циклических структур. Циклы со счетчиком, предусловием и постусловием.

6.4. Обработка данных. Правила видимости. Глобальные и локальные переменные. Соотношение между формальными и фактическими параметрами в функциях. Агрегированные данные. Массивы и строки. Структуры и объединения. Ввод-вывод в Си. Виды файлов. Описания файлов. Функции работы с файлами. Форматированный ввод-вывод.

Раздел 4. Базовые элементы программирования

Тема 7. Виды вычислений и их особенности

7.1. Особенности программирования вычислительных операций. Особые ситуации, возникающие при вычислениях, и их обработка.

7.2. Логические и целочисленные вычисления и их особенности.

7.3. Вычисления с вещественными данными. Точности машинных вычислений. Организация вычислений с заданной точностью.

Тема 8. Структуры данных

8.1. Адреса, указатели и ссылки. Разыменование указателей. Адресная арифметика. Правила работы с динамической памятью в Си.

8.2. Динамические структуры данных. Очереди и стеки. Связанные списки. Операции над ними.

8.3. Двоичные деревья. Алгоритмы формирования дерева. Операции над деревьями.

Раздел 5. Программирование специальных типов алгоритмов, используемых в интеллектуальных системах

Тема 9. Особенности обработки данных в интеллектуальных системах

9.1. Сортировка данных. Алгоритмы и методы. Реализация связанных списков и двоичных деревьев на основе массивов. Понятие о хешировании.

9.2. Элементы синтаксического и семантического анализа данных. Организация анализа данных на основе древовидных и сетевых структур. Использование анализа данных в процедурах ввода.

Тема 10. Интерфейс с пользователем

Особенности разработки диалоговых программ. Программирование деревьев решений. Создание меню средствами языка Си.

Примерный перечень лабораторных работ

1. Знакомство с ПЭВМ. Овладение навыками набора и редактирования текстов. Овладение навыками навигации по файловой системе, создания, копирования, перемещения и удаления файлов.

2. Разработка алгоритмических моделей и их реализации в абстрактной машине Поста.

3. Знакомство с интегрированными системами программирования на Си. Создание проекта программы, компиляция и отладка на примере простейшей программы.

4. Программирование простейших операций ввода данных и форматированного вывода результатов работы программы на примере построения таблиц элементарных функций.

5. Программирование ветвящихся структур. Условный оператор, оператор выбора, условная тернарная операция.

6. Программирование циклических структур. Циклы со счетчиком, предусловием и постусловием.

7. Разработка пользовательских подпрограмм. Программирование Си-функции пользователя.

8. Агрегированные данные. Массивы и строки. Программирование задач матричной алгебры. Структуры и объединения.

9. Целочисленная арифметика. Обработка переполнения

10. Вещественная арифметика. Обработка исключительных ситуаций на примере решения системы линейных уравнений. Вычисление определенных интегралов. Вычисление бесконечных рядов.

11. Сортировка массивов. Программирование алгоритмов сортировки с алгоритмической сложностью О(n2) и O(n Log2n).

12. Работа с типизированными файлами. Работа с примитивной базой данных.

13. Программирование решения задач покрытия семейства точек геометрическими фигурами с использованием алгоритмов целенаправленного поиска решений.

14. Работа с текстовыми файлами. Разбор текста и выделение словоформ. Сбор статистики о файле. Построение словарей.

15. Динамическое распределение памяти. Массивы переменного размера. Организация стека. Организация очереди. Построение линейных и кольцевых списков. Построение сортированных списков. Бинарные деревья.

Примерный перечень тем курсовых проектов

1. Разработка библиотеки программ для решения задач целочисленной арифметики с произвольной разрядностью.

2. Разработка библиотеки программ для решения задач вещественной арифметики с произвольной точностью.

3. Разработка библиотеки программ обработки текста по заданным критериям.

4. Разработка библиотеки программ сортировки произвольных массивов различными методами.

5. Разработка библиотек построения различных списков и создание на их основе простейших баз данных.

6. Разработка библиотеки программ моделирования работы стека, очереди, кольцевого списка, сбалансированного бинарного дерева.

7. Разработка библиотеки программ разбора выражений (на основе бинарных деревьев) и реализация на ее основе простейших калькуляторов скобочных выражений.

8. Разработка библиотеки программ работы с графическими примитивами, с использованием матричные преобразования в однородных координатах.

По каждой теме может выдаваться различное количество заданий, отличающихся условиями параметризации и требованиями к области работоспособности.

Список дополнительных тем курсовых проектов может быть обсужден и утвержден решением кафедры.

Примерный перечень компьютерных программ

и необходимого оборудования

1. Персональный компьютер с операционной системой MS-DOS и Windows.

2. Система программирования на Си с интегрированной средой
(Borland C или аналогичная).

3. Алгоритмическая модель - интерпретатор машины Поста и др.

4. Обучающие и тренажерные системы по приобретению навыков работы с клавиатурой, с операционной системой, с системой программирования, с языком программирования и т. п.

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

1. Язык программирования Си. Задачи по языку Си. - М.: Финансы и статистика, 1985.

2. , , Свитковский в среде Си для ПЭВМ ЕС. - М.: Финансы и статистика, 1991.

3. Структурное программирование и конструирование программ. - М.: Мир, 1979.

4. IBM PC для пользователя. - М.: Финансы и статистика, 1994.

Дополнительная

1. Язык Turbo C.- М.: Мир, 1991.

2. Язык Си. - М.: Мир, 1988.

3. Введение в программирование на языке Си.- М.: Радио и связь.

4. Язык Си. Введение для программистов. - М.: Финансы и статистика, 1988.

5. Искусство программирования на ЭBM. Т.1,2,3.- М.: Мир,1976, 1977, 1978.

Утверждена

Министерством образования

Республики Беларусь

«24» июня 2001 г.

Регистрационный № ТД - 181/ тип

КОНСТРУИРОВАНИЕ ПРОГРАММ И ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

В ТРАДИЦИОННЫХ И ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРАХ

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

по специальности«ИскусСтвенный интеллект»

Составители:

Под общей редакцией .

Рецензенты:

Кафедра информационно-вычислительных систем Военной академии Республики Беларусь (протокол от 01.01.01 г.);

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Советом Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.01 г.).

Согласована с:

Пояснительная записка

Типовая программа «Конструирование программ и языки программирования в традиционных и интеллектуальных компьютерах» разработана для студентов специальности«Искусственный интеллект». Она предусматривает соответствующий курс лекций, включает выполнение лабораторных работ и курсовых проектов для закрепления теоретических знаний. Целью изучения дисциплины является формирование у студентов устойчивых знаний и навыков в области разработки программного обеспечения. Основными задачами курса являются:

1. изучение принципов объектно-ориентированной технологии разработки программного обеспечения;

2. практическое освоение алгоритмического языка С++ в качестве инструмента объектно-ориентированного программирования;

3. изучение базовых механизмов объектно-ориентированной технологии разработки программного обеспечения;

4. изучение особенностей реализации программ в многозадачных операционных средах;

5. изучение особенностей построения и функционирования операционных систем семейства MS Windows с точки зрения прикладного программирования;

6. практическое освоение программирования в операционной среде MS Windows на основе алгоритмического языка С++ и стандартной библиотеки классов MFC;

7. формирование общего представления об архитектуре «клиент – сервер» для построения прикладного программного комплекса.

Программа составлена в соответствии с требованиями образовательных стандартов и рассчитана на объем 136 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 68 часов, лабораторных работ – 68 ча-сов.

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление:

– о языках программирования различного уровня;

– об операционных и прикладных компьютерных системах различного назначения, в том числе об интеллектуальных системах;

знать и уметь использовать:

– языки программирования различного уровня и назначения;

– современные инструментальные средства проектирования программ и интеллектуальных систем;

владеть:

– методами и технологиями программирования и проектирования систем;

иметь навыки:

– разработки спецификаций программ и систем.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Общие сведения об объектно-ориентированном программировании

1.1. Введение в объектно-ориентированное программирование (ООП). Абстрактные типы данных. Объект и класс.

1.2. Инкапсуляция, наследование, полиморфизм.

1.3. Виртуальные методы и виртуальные классы.

1.4. Проектирование структуры классов.

Раздел 2. Объектно-ориентированное программирование

на алгоритмическом языке C++

2.1. Особенности описания классов в языке C++. Члены класса. Конструктор и деструктор. Указатель this. Видимость членов. Ссылки. Статические члены класса.

2.2. Простое и множественное наследование в языке C++. Видимость при наследовании. Дружественные классы и функции. Пространства имен.

2.3. Полиморфизм. Перегрузка операторов. Конструктор копирования. Указатели на компоненты класса. Перегрузка операторов new и delete.

2.4. Шаблоны классов. Библиотеки стандартных классов C++. Библиоте-

ка STL. Контейнерные классы. Итераторы. Объекты-функции.

2.5. Обработка исключительных ситуаций.

Раздел 3. Прикладное программирование

в многозадачных операционных средах (на базе

OS Windows)

3.1. Принципы планирования вычислительных процессов планировщиком OS Windows. Взаимодействие OS Windows с прикладными процессами. Сообщения Windows.

3.2. Структура Windows – приложения. Главная функция и оконная процедура.

3.3. Вывод информации в окно Windows – приложения. Контекст отображения. Типы контекста.

3.4. Ввод текстовой и графической информации в Windows. Обработка сообщений клавиатуры и мыши.

3.5. Управляющие элементы пользовательского интерфейса Windows. Меню. Кнопки. Линейки просмотра. Окна редактирования. Окна списков. Диалоговые панели.

3.6. Ресурсы Windows.

3.7. Работа с динамической памятью в Windows.

3.8. Работа с файлами в Windows.

Раздел 4. Объектно-ориентированное программирование Windows-приложений на основе стандартной библиотеки классов MFC

4.1. Структура классов MFC. Классы CWinApp, CFrameWnd. Инициализация приложения.

4.2. Обработка сообщений Windows в MFC. Таблицы диспетчеризации. Сообщения от устройств ввода и от управляющих элементов.

4.3. Вывод информации в окно и связанные с этим процессом классы MFC.

4.4. Стандартные классы управляющих элементов и диалоговых панелей.

4.5. Работа с файлами. Класс CFile и связанные классы.

4.6. Вспомогательные классы MFC.

4.7. Класс CExeption и обработка исключений.

Раздел 5. Проектирование и программирование программных систем с использованием технологии «клиент – сервер»

5.1. Синхронизация процессов. Критические секции и семафоры. События.

5.2. Динамические библиотеки Windows. Особенности реализации и использования. Работа с памятью в DLL.

5.3. Потоки управления Windows.

5.4. Поддержка механизмов DDE и OLE средствами MFC. Реализация архитектуры «клиент – сервер» этими средствами.

Раздел 6. Проектирование и программирование интеллектуальных программных систем

6.1. Парадигмы программирования (императивное, функциональное, логическое).

6.2. Особенности языков программирования интеллектуальных систем. Динамические типы данных. Делегирование. Среды и схемы разработки.

6.3. Параллелизм и ООП. Многоагентные системы.

Примерный перечень лабораторных работ

1. Знакомство с OS Windows. Овладение навыками навигации по файловой системе и редактирования текстов.

2. Знакомство с системой программирования VisualС. Создание проекта программы, компиляция и отладка на примере простейшей программы на базе WinAPI.

3. Программирование простейших операций форматированного вывода текстовых данных средствами WinAPI на примере построения таблиц элементарных функций.

4. Программирование простейших операций ввода и вывода графических данных средствами WinAPI на примере покрытия семейства точек геометрическими фигурами.

5. Динамическое распределение памяти. Организация массивов переменного размера с помощью стандартных классов C++.

6. Динамическое распределение памяти. Организация стека с помощью стандартных классов C++.

7. Динамическое распределение памяти. Построение сортированных списков с помощью стандартных классов C++.

8. Динамическое распределение памяти. Бинарные деревья. Способы обхода бинарных деревьев. Построение сбалансированных бинарных деревьев.

9. Обработка исключительных ситуаций в C++ на примере работы с динамическими структурами данных.

10. Построение простого приложения на основе MFC.

11. Вывод графиков функций средствами MFC.

12. Построение столбиковых и круговых диаграмм средствами MFC.

13. Построение приложений средствами MFC для работы с диалоговыми панелями.

14. Построения приложения для работы с файлами средствами класса CFile.

15. Обработка исключений средствами класса CExeption.

16. Программирование DLL.

17. Программирование многопоточных приложений. Организация синхронизации.

18. Программирование приложения «клиент - сервер» с использованием DDE.

Примерный перечень тем курсовых проектов

1. Разработка библиотеки классов для работы с сильно ветвящимися деревьями (2-3 деревья, B-деревья, trie-деревья и т. д.).

2. Разработка библиотеки классов для решения теоретико-графовых задач (нахождение пути, цикла, связных компонент и т. д.) для заданного класса графов (взвешенные графы, ориентированные мультиграфы и т. д.).

3. Разработка библиотеки классов для решения теоретико-множественных задач, оптимизирующей представление и алгоритмы обработки множеств разного размера.

4. Разработка приложения по технологии ООП, моделирующего интеллектуальную игру (шашки, шахматы и т. д.).

5. Разработка приложения по технологии ООП для визуализации и редактирования заданного класса семантических сетей.

6. Разработка приложения по технологии ООП, моделирующего управление логическим выводом в системе продукций.

7. Разработка параллельного приложения по технологии ООП, моделирующего управление транспортом (работу аэропорта и т. п.).

8. По каждой теме может выдаваться различное количество заданий, отличающихся условиями параметризации, требованиями к проблемной области, технологии реализации (например, DLL) и интерфейсу приложения (например, 3-мерные шахматные фигуры).

Список дополнительных тем курсовых проектов может быть обсужден и утвержден решением кафедры.

Примерный перечень компьютерных программ

и необходимого оборудования

1. Персональный компьютер с операционной системой MS Windows 98 или MS Windows NT.

2. Система программирования MS Visual С++ 6.0 (или аналогичная).

3. Обучающие системы, электронные учебники, help-подсистемы по приобретению навыков работы с операционной системой, с системой программирования, с языком программирования и т. п.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. , От С к Borland С++. - Мн.: Высш. шк., 1992.

2. Visual C++. Руководство для профессионалов: Пер. с англ. - Спб.: BHV-Санкт-Петербург, 1996.

3. MFC: Основы программирования: Пер. с англ. - К.: Изд. гр. BHV, 1997.

4. Язык программирования C++. - М.: И. В.К.-Софт, 1999.

Дополнительная

1. Внутренний мир Windows: Пер. с англ.- К.: НИПФ ДиаСофтЛТД, 1995.

2. Секреты системного программирования в Windows 95. - К.: Диалектика, 1996.

3. Visual C++ для мультимедиа. - К.: КОМИЗДАТ, 1995.

4. Microsoft Corporation. Руководство программиста по Microsoft Windows 95/Пер. с англ. - М.: Изд. отдел Рус. ред. ТОО «Channel Trading Ltd», 1997.

5. Booch G. Object-Oriented Analysis Design (with applications). - Benjamin /Cummings Publishing company, Inc., 1994.

6. Программирование для Windows 95. В 2 т. - Спб.: BHV-Санкт-Петербург, 1996.

7. Рихтер Дж. Windows для профессионалов: Пер. с англ. - М.: Изд. отдел Рус. ред. ТОО «Channel Trading Ltd», 1995.

8. Основы СОМ / Пер. с англ. - М.: Изд. отдел Рус. ред. ТОО «Channel Trading Ltd.», 1997.

Дополнительные учебно-методические разработки по лабораторным, практическим занятиям и дополнительным модулям в данной программе не приведены и указываются при составлении рабочих программ.

Утверждена

Министерством образования

Республики Беларусь

«24» июня 2001 г.

Регистрационный № ТД - 182 / тип

ОРГАНИЗАЦИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ

ТРАДИЦИОННЫХ И ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

Учебная программа для высших учебных заведений

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ«ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ»

Составитель:

Рецензенты:

Кафедра информатики и вычислительной техники Высшего колледжа связи (протокол от 01.01.01 г.);

Кафедра № 000 «Информационно-вычислительных систем» Военной академии Республики Беларусь (протокол от 01.01.01 г.);

- заведующий кафедрой информатики и вычислительной техники Высшего колледжа связи, доктор технических наук, профессор.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Предмет, цели и задачи курса.

Основные термины и определения

Тема 1. Назначение и определение сети, элементы сети

Сети как способ работы с информацией. Совместное использование аппаратных и программных средств. Классификация вычислительных сетей (локальные, городские, глобальные). Функции компьютера в сети. Клиенты и серверы.

Тема 2. Виды сетей. Топология сетей

2.1. Одноранговые сети. Преимущества и недостатки одноранговых сетей. Область применения. Программное обеспечение (ПО) для одноранговых сетей. Сети с выделенным сервером.

2.2. Преимущества и недостатки сетей с выделенным сервером. Область применения. Специализированные серверы. ПО для сетей с выделенным сервером (Novell NetWare, MS Windows NT Server, OS/2, Unix). Клиентское ПО (MS DOS, Windows 3.X, 9X, NT Workstation, OS/2, Macintosh, Unix).

2.3. Гибридные сети. Преимущества и недостатки гибридных сетей. Организация гибридных сетей.

2.4. Типы серверов. Файловые серверы. Серверы печати. Серверы приложений. Серверы сообщений (почтовые). Серверы баз данных. Серверное программное обеспечение. Аппаратное обеспечение сервера. Аппаратное обеспечение клиента.

2.5. Топология сетей. Определение топологии. Физическая и логическая топология. Шинная топология, звездообразная топология, кольцевая топология, сотовая топология. Принципы работы, преимущества и недостатки топологий. Смешанные топологии. Выбор топологии, критерии сравнения топологий.

Раздел 2. Среды передачи данных

Тема 3. Определение и виды сред передачи

3.1. Кабельные и беспроводные среды передачи. Медный кабель. Коаксиальные кабели. Кабель типа «витая пара». Волоконно-оптические одно - и многомодовые кабели. Категории кабелей. Инфракрасные системы передачи данных. Радиоволны. Микроволновые системы передачи. Наземные и спутниковые микроволновые коммуникации. Мобильные сети.

3.2. Критерии сравнения сред передачи. Полоса пропускания. Дальность передачи данных. Стоимость. Простота прокладки. Пожароопасность. Электробезопасность. Помехозащищенность. Защита информации.

Тема 4. Глобальные вычислительные сети

4.1. Специальное оборудование и инструмент для разделки кабеля и установки коннекторов.

4.2. Коммуникации в глобальных вычислительных сетях (ГВС). Среды передачи данных ГВС. Коммуникационные каналы: аналоговые и цифровые, коммутируемые и выделенные. Телефонная коммутируемая сеть общего пользования, НЦС. Выделенные аналоговые линии. Коммутируемые (ISDN) и выделенные цифровые линии. Выделенные телефонные линии класса Т, мультиплексирование каналов.

Раздел 3. Сетевые стандарты, архитектуры, протоколы

Тема 5. Сетевые стандарты

5.1. Передача данных по сети. Кадры и пакеты, их функции и виды. Структура пакета. Формирование, адресация и рассылка пакетов. Необходимость стандартизации. Протоколы.

5.2. Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем OSI. Физический уровень. Канальный уровень. Сетевой уровень. Транспортный уровень. Сеансовый уровень. Представительный уровень. Прикладной уровень. Категории IEEE Project 802. Соответствие между моделями и категориями IEEE.

Тема 6. Сетевые архитектуры. Основные способы доступа

6.1. Множественый доступ. Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий. Множественный доступ с контролем несущей и предотвращением коллизий. Доступ с передачей маркера. Доступ по приоритету запроса.

6.2. Протоколы физического уровня. Ethernet. Принцип CSMA/CD. Формат кадра Ethernet. 10Base2, 10Base5, 10BaseT, 10BaseFL, правило 5-4-3. Fast Ethernet. 100BaseT4, 100BaseTX, 100BaseFL. Gigabit Ethernet. 100VG-AnyLAN.

6.3. Token Ring. Принцип работы Token Ring. Формат кадра. Основные характеристики: число узлов, скорость. Правила построения топологии. Концентраторы (MAU, MSAU и SMAU). Кабельная система Token Ring. Активные и резервные мониторы.

6.4. AppleTalk. LocalTalk. Кадры LocalTalk. CSMA/CA. Кабели и разъемы. EtherTalk и TokenTalk. AppleShare. Зоны.

6.5. ARCnet. Принцип работы ARCnet. Адресация и установочные параметры плат ARCnet. Кабельная система ARCnet. Платы и концентраторы ARCnet.

6.6. FDDI. Принцип работы FDDI. Передача маркера в FDDI. Двойное кольцо с циркуляцией маркеров в противоположных направлениях. Компоненты FDDI. Станции и платы. Концентраторы. Кабели для FDDI Преимущества и недостатки FDDI. CDDI.

6.7. АТМ. Принцип работы, методы АТМ. Использование ATM в качестве базового протокола корпоративных и глобальных сетей. Совместимость АТМ со средами передачи данных. ISDN.

6.8. SONET (Synchronous Optical Network) и SDH (Synchronous Digital Hierarchy).

SMDS (Switched Megabit Data Service).

6.3. Протоколы верхних уровней. Назначение протоколов. Принцип работы протоколов. Маршрутизируемые и немаршрутизируемые протоколы. Привязка протоколов. Протоколы, ориентированные и не ориентированные на установление соединения. Стеки протоколов.

6.9. Стек TCP/IP. IP, SLIP, РPP, ARP, ICMP, RIP, OSPF, TCP, UDP, DNS, FTP, Telnet, SMTP, NFS, XDR, RPC.

6.10. Стек IPX/SPX. MLID, IPX, RIP, NLSP, SPX, NCP, SAP.

6.11. SNA. Соответствие модели OSI. Основные компоненты архитектуры. Протоколы и продукты, составляющие SNA.

Раздел 4. Сетеобразующее оборудование

Тема 7. Адаптеры локальной вычислительной сети

7.1. Назначение и принцип работы сетевого адаптера. Понятие драйвера. Интерфейсы драйверов. Настройка конфигурации сетевых адаптеров: I/O, IRQ, Media. Выбор адаптера: тип сети, тип шины, производительность. ПЗУ удаленной загрузки. Специализированные платы сетевых адаптеров. Концентраторы

7.2. Концентраторы. Пассивные концентраторы. Активные концентраторы. Гибридные концентраторы. Интеллектуальные концентраторы. Повторители. Коммутаторы. Коммутация каналов. Коммутация сообщений. Коммутация пакетов. Коммутация датаграмм пакетов. Коммутация пакетов в виртуальных каналах. Преимущества и недостатки коммутации пакетов. Мосты. Маршрутизаторы. Маршрутизация по вектору расстояния. Маршрутизация по состоянию каналов. Мосты-маршрутизаторы, коммутаторы-маршрутизаторы. Шлюзы. Основные приемы интеграции гетерогенных сетей. Стратегии межсетевого взаимодействия: трансляция протоколов, мультиплексирование протоколов. Инкапсуляция (туннелирование) протоколов. Средства согласования протоколов на физическом и канальном уровнях. Использование единого сетевого протокола в маршрутизаторах. Технология LAN Emulation для согласования сетей ATM и традиционных сетевых технологий. Средства согласования сетей на сетевом уровне.

Тема 8. Каналообразующее оборудование

8.1. Модемная технология. Принцип работы модема, соединение с компьютером, подключение к телефонной сети. Скорость передачи данных, уплотнение данных, обнаружение и коррекция ошибок. Типы модемов. Асинхронные модемы. Асинхронная передача данных. Стандарты и протоколы асинхронных модемов. Синхронные модемы. Синхронная передача данных. Стандарты синхронных модемов. Применение синхронных модемов. Команды модема. Hayes-совместимость. Применение модемов: связь двух ПК, BBS, удаленный доступ к сети. Терминальные программы.

8.2. Цифровые устройства передачи данных (ISDN). Мультиплексоры. Частотное мультиплексирование. Временное мультиплексирование. Статистическое мультиплексирование с разделением времени. Устройства CSU/DSU.

Раздел 5. Реализации компьютерных сетей

Тема 9. Одноранговая сеть

Рабочие станции и клиентское программное обеспечение. Выбор клиентской операционной системы. Конфигурирование сетевого адаптера. Установка и настройка ОС Windows 95/98. Требования к аппаратным средствам.

Тема 10. Построение сетей на базе MS Windows NT Server 4.0

Принципы построения и функционирования сетевой ОС MS Windows NT Server 4.0. Архитектура сервера. Файловая система. Установка и настройка ОС, управление пользователями и ресурсами. Установка дополнительных продуктов (SP, DHCP, WINS, DNS, WEB, FTP, RAS, SQL, Proxy). Терминальные серверы.

Тема 11. Построение сетей на платформе Novell Netware 5.0

Принципы построения и функционирования сетевой ОС Novell NetWare 5.0

Структура сервера. Файловая система. Работа с оперативной памятью. Novell Directory Services. Начальная установка. Создание разделов и томов NetWare. Инсталляция NDS. Создание учетных записей пользователей NetWare. Управление пользователями, группами и ресурсами сервера. Установка дополнительных продуктов. (SP, Z. E.N., NAL, RAS, DNS, DHCP, Border Manager, FastTrack и т. д.). Управление сервером. MONITOR, SERVMAN и другие утилиты. Резервное копирование и восстановление данных.

Тема 12. Построение сетей на базе Unix

Принципы построения и функционирования ОС Linux. Файловая система. Начальная установка и конфигурирование ОС. Создание учетных записей пользователей и групп. Управление ресурсами. Установка и настройка сетевых сервисов. Стоимостные аспекты использования Linux.

Раздел 6. Проектирование, обслуживание и анализ сетей. Выбор типа сети

Тема 13. Выбор типа сети

Определение числа клиентских компьютеров. Выбор топологии и архитектуры сети с учетом топологии здания (зданий), стоимости, размещения пользователей, используемого программного обеспечения и прочих критериев. Одноранговая сеть. Сеть с выделенным сервером. Многосерверные сети. Магистральная сеть. Корпоративная сеть. Удаленные и мобильные пользователи. Выбор конфигурации сервера. Предполагаемые затраты.

Тема 14. Документирование и обслуживание сети

14.1. Схема ЛВС. Принципы именования элементов ЛВС, список пользователей, перечень оборудования и его характеристики, таблицы адресов. Определение базового уровня сети. Журнал сети. Журнал заявок на обслуживание. Плановое техническое обслуживание. ПО документирования сетей (Crimp, InfraManager).

14.2. Кабельная система. Структурированная кабельная система (СКС). Принципы организации сетей на основе СКС. Стандарты КС: ANSI/TIA/EIA-568A, ANSI/TIA/EIA-569A, ANSI/TIA/EIA-570, ANSI/TIA/EIA-606, ANSI/TIA/EIA-607, TSB-67, ISO/IEC JTC 1/SC25/WG3 DIS 11801, prEN 50173. Стоимостные аспекты создания СКС, распределение затрат во времени.

14.3. Кабельная система электропитания. Электробезопасность. Правила распределения электропитания по типу потребителей. Защита оконечного оборудования. Распределение электропитания по уровням. Аппараты защиты. Защита персонала. Дифференциальные выключатели. Защитное заземление. Электропитание комнат системного оборудования. Линии резервного электропитания. Дизель-генераторы. Источники бесперебойного электропитания (UPS, Smart UPS). Фильтры. Горячая замена и резервирование источников питания.

Тема 15. Диагностика сети

15.1. Модель диагностики. Поиск источника проблемы. Определение приоритета проблемы. Сбор базовой информации. Составление списка возможных причин. Тестирование для выявления причины проблемы. Изучение результатов. Восстановление после аварии. Восстановление данных. Документирование решения.

15.2. Алгоритм определения причины недоступности сети. Проверка целостности кабельной системы. Проверка сетевой карты локально, ping-pong test). Настройка ОС в соответствии с настройками сетевой карты, выбор корректного интерфейса драйверов (ODI, NDIS), драйвера и протокола. Проверка активного оборудования. Проверка соблюдения допустимого количества лицензий.

15.3. Инструменты диагностики сети. Терминаторы. Измерительные приборы общего назначения. Кабельные тестеры. Измерители отраженного сигнала. TDR. Программные и аппаратные анализаторы протоколов и средства диагностики сетей. Использование анализаторов протоколов. Определение базовых характеристик сети и тенденций изменения. Документирование сети.

Тема 16. Управление сетевым оборудованием

ПО удаленного управления сетевым оборудованием. Встроенное ПО сетевого оборудования. Типовые возможности встроенного ПО. Способы управления сетевым оборудованием. Фирменное управляющее ПО: установка, возможности, модернизация. Примеры. ПО управления сетями (HP OpenView, Sun NetManager, IBM NetView и др.). Концепции платформ сетевого управления. Базовые протоколы управления. Характеристика наиболее распространенных платформ. Сравнительный анализ. Управление рабочими станциями в сети. Необходимость централизованного управления. Управление адаптером ЛВС (на примере 3Com). Управление рабочей станцией средствами Novell и Microsoft.

Тема 17. Сетевые приложения

Совместно используемые сетевые приложения. Автономные приложения. Инсталляция сетевых приложений. Централизованные вычисления. Совместно используемые файлы данных. Базы данных. Вычисления на клиенте с централизованным хранением файлов. Модель клиент/сервер. Интернет. Основные информационные службы Internet. Технология World Wide Web. Поиск информации в Internet. Электронная почта. Компоненты системы электронной почты. Клиенты электронной почты. Серверы электронной почты. Протоколы электронной почты: SMTP, MIME, POP и IMAP. Х.400 и Х.500. MHS. MAPI. Почтовые ящики. Извещение, подтверждение приема. Присоединенные файлы. Поставщики услуг. Характеристики наиболее распространенного ПО электронной почты и коллективной работы

Тема 18. Защита информации в сети

Защита узлов и оборудования сети от несанкционированного доступа. Выбор операционной системы. Пароль BIOS. Программные средства защиты на этапе загрузки ПК. Бездисковые ПК (FDD, HDD) и сетевая загрузка. Стратегия администрирования сети. Аппаратные средства защиты и контроля. Антивирусная защита. Защита информации от несанкционированного доступа, электронная подпись, шифрование данных. Защита информации от уничтожения. Зеркалирование, RAID, архивирование и резервное копирование. Безопасность в ГВС. Защита от атак из Internet

Примерный перечень лабораторных работ

1. Тестирование и настройка параметров сетевого адаптера (I/O, IRQ). Установка и настройка ОС Windows9Х, организация одноранговой сети, группы пользователей. Простейшая диагностика компонентов сети Ethernet (кабельная система, коннекторы, активное оборудование). Предоставление файлов и принтеров в совместное использование. Администрирование в одноранговой сети. Установка Windows ÎÑ NT4.0 Workstation. Администрирование.

2. Установка ОС Windows NT4.0 Server. Домены. Установка DOS-клиента. Администрирование. Установка ОС Windows 2000 Workstation и Server.

3. Установка и настройка ОС Novell Netware 4.11, 5.0. Создание объектов NDS, клиентское ПО. Администрирование. Установка Support Pack.

4. Модемные технологии: терминальные программы, связь двух ПК, доступ к BBS, удаленный доступ в сеть. Нуль-модемная связь.

5. Протокол TCP/IP. Маршрутизаторы на базе NT4.0, NW5.0. Установка и настройка DNS, WINS и DHCP-серверов на платформах NT4.0 и NW5.0.

6. Анализаторы протоколов. Управление сетевым оборудованием и рабочими станциями.

7. Установка Web-браузеров Internet Explorer, Netscape Navigator. Создание Web-страниц. Установка Web- и FTP-серверов на платформах Microsoft, Novell, Linux.

8. Защита сети. Установка Proxy-серверов и FireWall.

Примерный перечень компьютерных программ

и необходимого оборудования

1. Операционная система Windows 3.11.

2. Операционная система Windows 95.

3. Операционная система Windows 98.

4. Операционная система Windows NT 4.0 Workstation.

5. Операционная система Windows NT 4.0 Server.

6. Операционная система Windows 2000 Workstation.

7. Операционная система Windows 2000 Server.

8. Операционная система Novell Netware 4.11.

9. Операционная система Novell Netware 5.1.

10.Клиентское ПО Novell Netware для Windows works.

11.Операционная система RedHat Linux 6.2.

12.Internet Explorer.

13.Netscape Navigator.

14.Терминальная программа Term 95.

15.Анализатор протоколов Observer.

16.Анализатор протоколов Network Monitor.

17.Прокси-серверы: WinProxy, Win-gate, Win-route, Microsoft proxy.

18.Novell Border Manager.

19.Персональные компьютеры, оснащенные сетевыми картами Ethernet и CD-ROM, из расчета не менее 6 ПК на группу из 12 студентов.

20.Концентратор Ethernet (не менее 8 портов) и кабельная система для организации сети.

21.Не менее 2 модемов.

22.Принтер.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Компьютерные сети: Учеб. курс: Пер. с англ. - М.: Изд. отд. Рус. ред. ТОО «Channel Trading, Ltd.», 1997.

2. Основы построения сетей: Учеб. пособие для специалистов MCSE / Д. Челлис, Ч. Перкинс, М. Стриб. - М.: Лори, 1997.

3. Fast Ethernet: Пер. с англ. – Киев: BHV, 1998.

4. Руководство администратора NetWare 5 для профессионалов./ Пер. с англ. – СПб.: Питер, 2000.

5. LINUX: руководство по операционной системе. В 2 т.: Пер. с англ. –2-e изд., перераб. и доп. – К.: Изд. гр. BHV, 1999.

6. Сетевые средства Microsoft Windows NT Server 4.0: Пер. с англ. – СПб.: BHV – Санкт-Петербург, 1998.

Дополнительная

1. , Олифер сети. Принципы, технологии, протоколы.- СПб.: Питер, 2000.

2. Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия.- СПб.: Питер, 1999.

3. , Маслюк защиты информации. М. 1997.

4. Организация и современные методы защиты информации: Под общ. ред.

, . - М.: Концерн «Банковский деловой центр», 1998.

Утверждена

Министерством образования

Республики Беларусь

« 24 » июня 2001 г.

Регистрационный № ТД -184 / тип

ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ

Учебная программа для высших учебных заведений

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ«ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ»

Составители:

- заведующий кафедрой интеллектуальных информационных технологий Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, доктор технических наук, старший научный сотрудник;

- доцент кафедры интеллектуальных информационных технологий Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, кандидат физико-математических наук.

Рецензенты:

Кафедра интеллектуальных систем Белорусского государственного университета (протокол от 01.01.01 г.);

- заведующий кафедрой теории вероятностей Белорусского государственного университета, доктор физико-математических наук.

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Советом Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.01 г.).

Согласована c:

Пояснительная записка

Типовая программа «Общая теория систем» разработана для студентов специальности«Искусственный интеллект». Она предусматривает соответствующий курс лекций, включает выполнение лабораторных работ и курсовых проектов для закрепления теоретических знаний. Целью изучения дисциплины является формирование у студентов знаний об особенностях иерархического построения сложных систем, в частности интеллектуальных систем, а также получение навыков формализации различных интуитивных представлений, касающихся систем, подсистем и их взаимодействий.

Основные задачи дисциплины:

- изучить основные характеристики многоуровневых иерархических структур;

- привить навыки формализации различных интуитивных представлений, касающихся систем, подсистем и их взаимодействий;

- рассмотреть проблему координации в многоуровневой системе на примере двухуровневой системы;

- рассмотреть формальные типы моделей систем;

- изучить различные классификации систем;

- рассмотреть проблему принятия решения как действие над множеством альтернатив;

- изучить основные языки описания выбора;

- рассмотреть информационные аспекты изучения систем.

Программа составлена в соответствии с требованиями образовательных стандартов и рассчитана на объем 90 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 56 часов, лабораторных работ – 34 ча-са.

В результате освоения курса «Общая теория систем» студент должен:

иметь представление:

– о формальных типах моделей систем;

– о типологии программных систем;

– об основах проектирования систем;

знать и уметь использовать:

– основные характеристики многоуровневых иерархических структур;

– различные классификации систем;

– методы и средства проектирования сложных компьютерных систем;

– основные языки описания выбора;

иметь навыки:

– разработки и реализации различных типов архитектур компьютерных систем;

– проектирования, практической реализации, анализа и оценки конкретных компьютерных систем;

– формализации различных интуитивных представлений, касающихся систем, подсистем и их взаимодействий.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Введение

Основные понятия, характеризующие строение и функционирование систем. Различные определения понятия системы.

Раздел 1. Понятие системы, виды систем

Тема 1. Многоуровневые иерархические структуры

Характеристики иерархических систем: вертикальная декомпозиция, приоритет действий, взаимозависимость действий. Основные виды иерархий. Уровень абстрагирования. Уровень сложности принимаемого решения. Организационный уровень. Связь между различными понятиями уровня. Зависимость между уровнями и координируемость.

Тема 2. Математическая теория координации

Общее описание двухуровневой системы. Принципы координации. Двухуровневая система оптимизации. Разрешение конфликтов в двухуровневой системе.

Раздел 2. Модели и классификации систем

Тема 3. Модели и моделирование

Модель – целевое отображение. Абстрактные модели. Соответствие между моделью и действительностью. Формальные типы моделей систем.

Тема 4. Различные классификации систем

Классификация систем по их происхождению. Классификация систем по описанию переменных. Классификация систем по типу их операторов. Классификация систем по способу управления.

Раздел 3. Методы и средства реализации систем

Тема 5. Информационные аспекты изучения систем

Случайный процесс – математическая модель сигналов. Математические модели реализаций случайных процессов. Энтропия и ее свойства.

Тема 6. Принятие решений

Множественность задач выбора. Языки описания выбора. Групповой выбор. Выбор в условиях неопределенности, статистической неопределенности, расплывчатой неопределенности. Экспертные методы выбора.

Примерный перечень лабораторных работ

1. Представление иерархических структур в виде графа.

2. Использование многослойной стратегии при доказельстве теорем.

3. Проектирование фрагментов двухуровневых систем.

4. Различные модели реализации случайных процессов.

5. Различные методы решения многокритериальных задач.

6. Решение задач выбора в условиях неопределенности.

7. Решение задач оптимизации.

8. Методы обработки мнений экспертов.

Примерный перечень курсовых проектов

1. Разработка фрагмента экспертной системы с иерархической структурой базы знаний.

2. Разработка обучающей системы с иерархической структурой.

3. Свободная тема.

Примерный перечень компьютерных программ

и необходимого оборудования

1. Персональный компьютер с операционной системой MS Windows 98 или MS Windows NT.

2. Система программирования на MS Visual С++ 6.0 (или аналогичная).

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Теория иерархических многоуровневых систем. - М.: Мир, 1973.

2. , Тарасенко в системный анализ. - М.: Высш. шк., 1989.

3. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач. - М.: Радио и связь, 1990.

4. Общая теория систем: математические основы. - М.: Мир, 1978.

5. , , Шапот тические и динамические экспертные системы. - М.: Финансы и статистика, 1996.

Дополнительная

1. , Конторович системологии. - М.:Сов. радио, 1976.

2. Купер Дж., Вероятностные методы анализа сигналов и систем. - М.: Мир, 1989.

3. Прикладной анализ временных рядов. - М.: Мир, 1982.

4. Бендат Дж., Прикладной анализ случайных данных. - М.: Мир, 1989.

5. Мороз теории систем. – М.: Высш. шк., 1977.

6. Уемов подход и общая теория систем. – М.: Мир, 1978.

7. , Шаров и модели. – М.: Радио и связь, 1982.

Дополнительные учебно-методические разработки по лабораторным занятиям и дополнительным модулям в данной программе не приведены и указываются при составлении рабочих программ.

Утверждена

Министерством образования

Республики Беларусь

« 24 » июня 2001 г.

Регистрационный № ТД - 185/ тип

Модели представления знаний, базы данных

и Системы управления базами данных

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ«ИСКУСТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ»

Составители:

Н. А. Гулякина - доцент кафедры интеллектуальных информационных технологий Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, кандидат физико-математических наук;

П. А. Гапонов - доцент кафедры интеллектуальных информационных технологий Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, кандидат технических наук.

Под общей редакцией: .

Рецензенты:

Кафедра САПР Белорусской государственной политехнической академии (протокол от 01.01.01г.);

- главный специалист ГП «НИИ средств автоматизации», кандидат технических наук.

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

№ 5 от 23 октября 2000 г.);

Советом Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.01 г.).

Согласована с:

Учебно-методическим объединением вузов Республики Беларусь по образованию в области электрорадиотехники и информатики; Главным управлением высшего и среднего специального образования;

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Типовая программа «Модели представления знаний, базы данных и системы управления базами данных» разработана для специальности«Искусственный интеллект». Она предусматривает соответствующий курс лекций, включает выполнение лабораторных работ и курсовых проектов для закрепления теоретических знаний. Целью изучения дисциплины является ознакомление с основами многоуровневой архитектуры представления и переработки информации, трактуемой либо как элементарные данные (числа и символы), либо как система отношений на данных сложной структуры, либо как самоинтерпретируемые метаданные – знания.

Программа базируется на знаниях и навыках, приобретаемых при изучении курсов по дисциплинам: «Введение в специальность», «Математические основы искусственного интеллекта», «Конструирование программ и языки программирования в традиционных и интеллектуальных компьютерах», «Аппаратное и программное обеспечение сетей», «Ассоциативная память и ассоциативные процессоры в интеллектуальных компьютерах».

Объектами изучения курса являются:

- концепции архитектуры систем знаний;

- модели представления знаний и данных;

- языковые и инструментальные средства управления/переработки данных и знаний, а так же обеспечение их корректности, целостности и актуальности.

Задача курса заключается в формировании у слушателей:

- знаний о базовых архитектурах систем управления базами данных (СУБД) и систем, основанных на знаниях;

- знаний о базовых моделях и методах представления данных и метаданных, а также средствах их переработки;

- знаний основных стратегий и методов формализации различных проблемных областей с использованием технологий баз данных и знаний;

- умений и навыков разработки и пополнения баз данных и знаний в современных инструментальных средах.

Программа составлена в соответствии с требованиями образовательных стандартов, и рассчитана на объем 115 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 64 часа, лабораторных работ – 51 час.

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление:

– о понятиях данных и знаний, их особенностях и различиях;

– о принципах организации данных и знаний;

– о языках представления и переработки знаний и данных;

знать и уметь использовать:

– типологию данных и знаний;

– модели представления данных и знаний;

– инструментальные средства представления данных и знаний;

иметь навыки:

– переработки данных и знаний;

– проектирования систем управления базами данных и знаний.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Информация, знания, данные

Тема 1. Отличительные характеристики знаний

Знания как метаданные. Представление знаний как базовый этап создания систем искусственного интеллекта. Процедуральные и декларативные знания.

Архитектура систем знаний. Типология проблемных областей по степени формализации. Парадигмы представления и переработки знаний.

Тема 2. Формальные системы

Общие свойства. Логические модели представления знаний. Логика предикатов 1го и 2го порядка. Модельная истинность и непротиворечивость. Разрешимость и полнота. Теоремы Гёделя. Многосортная и многоуровневая логика предикатов. Модель замкнутого мира и немонотонные логики. Псевдофизические и временные логики. Нечеткая и вероятностная логика.

Тема 3. Семантические сети

Однородные и неоднородные сети. Иерархические сети. Процедурная интерпретация сетей. Концептуальные графы Шенка. Формализация сети (графы, гиперграфы, квазиграфы). Моделирование ассоциативной памяти. Базовые механизмы поиска в сетях. Графические представления сложных сетей. Альтернативность представления объектов предметной области в сетевых формализмах.

Тема 4. Продукции

Общая структура продукционного правила. Постусловия и предусловия. Архитектура продукционных систем. Модель «доски объявлений». Управление выводом и разрешение конфликтов в продукционных системах. Базовые стратегии вывода. Назначение приоритетов и разбиение продукции на группы. Использование метаправил. Системы MYCIN /TEIRESIAS.

Тема 5. Фреймы

Определение фрейма по М. Минскому. Структура фрейма. Фреймы-прототипы и фреймы-экземпляры. Вложенные фреймы. Базовые семантические отношения, связывающие фреймы в сеть. Представление процедурных знаний фреймами. Процедуры-«демоны». Базовые операции фреймовых моделей. Фреймы и объектно-ориентированный подход.

Тема 6. Достоинства и недостатки различных моделей представления знаний (МПЗ)

Сравнительный анализ МПЗ (нотационная адекватность и выразительность, инференциальные возможности и формализованность, динамичность и возможности пополнения). Взаимная интерпретируемость различных МПЗ.

Графодинамические модели. Интеграция МПЗ. Семиотика и семиотические системы.

Представление и использование нечетких знаний. Нечеткие множества. Коэффициенты уверенности. Байесовский метод. Теория Демпстера-Шафера.

Тема 7. Языки представления знаний (ЯПЗ)

ЯПЗ в качестве языков описания моделей проблемной области. Математическая структура данных в декларативных ЯПЗ. Нелинейные ЯПЗ. Семейства языков и подъязыки. Денотационная семантика. Операционная семантика и абстрактные машины переработки информации. Примеры типичных ЯПЗ для соответствующих МПЗ (Пролог, SC, OPS, KRL).

Раздел 2. Концепция баз данных

Тема 8. Данные

Отличия данных от метаданных (знаний). Основные понятия (предметная область, словарь-справочник данных, базы данных, администратор базы данных, система управления базой данных, язык описания данных, язык манипулирования данными, логическая и физическая независимости данных, целостность данных, объекты, атрибуты, виды связей между различными типами объектов, кортежи, ключи, поиск по многим ключам).

Тема 9. Проектирование баз данных как итерационный

и трудоемкий процесс

Критерии качества проекта баз данных (актуальность, корректность, полнота, производительность, целостность, секретность, защита от несанкционированного доступа, возможность развития).

Многоуровневые представления баз данных, соответствующие им модели и подмодели (схемы и подсхемы). Парадигмы представления метаданных – высший уровень модели предметной области, не связанный с конкретными СУБД и языками манипулирования данными (это -- описание содержания баз данных в представлении пользователей и информационных потребностей последних). Выбор СУБД. Последовательное отображение каждого следующего уровня моделей представления баз данных в нижележащий уровень.

Тема 10. Иерархическая модель данных

Основные структуры и ограничения. Понятия (дерево, поддерево, корень дерева, узел ветвления и др.). Достоинства и недостатки. Сетевая модель данных.

Типы структур и основные ограничения. Простые и сложные сетевые структуры, однородные структуры. Приведение сетевых структур к более простому виду. Достоинства и недостатки.

Тема 11. Реляционная модель

Структуры данных реляционной модели. Достоинства. Ограничения. Функциональные зависимости, аксиомы, правила вывода функциональных зависимостей, полная функциональная зависимость, избыточная функциональная зависимость, транзитивные зависимости, декомпозиция отношений. Нормализация отношений. Ключи отношений. Нормальные формы схем отношений. Аксиомы, правила вывода многозначных зависимостей. Обобщенный алгоритм декомпозиции.

Выполнение операций над отношениями. Языки манипулирования данными. Основные операции реляционной алгебры (объединение, пересечение, разность, декартово произведение, проекция, частное и другие) над переменными-кортежами и переменными-доменами. Сравнение алгебраических языков и языков исчисления. Преимущества реляционной модели базы данных.

Тема 11. Физическая модель данных. Методы доступа

к информации

Основные принципы информационного поиска. Последовательный поиск. Ускоренные методы поиска: двоичный, блочный. Поиск по двоичному дереву. Методы поиска, использующие прямой доступ к данным. Доступ с помощью ключа. Произвольный доступ с помощью Хэш-функции. Индексно-последовательный метод доступа. Индексно-произвольный метод доступа. Особенности многоаспектного поиска. Справочники. Система справочника. Справочник, основанный на структуре сбалансированного дерева.

Раздел 3. Системы управления базами данных (СУБД)

Тема 12. Технические характеристики и особенности

различных СУБД

Создание и модификации структуры базы данных, редактирование и отбор данных, управление доступом к полям базы, перемещения в базе данных, просмотр, удаление, изменения данных. Фильтрация данных. Индексирование баз данных. Управление индексами. Сортировка данных. Базовые принципы и основные методы. Факторы, учитываемые при выборе метода сортировки.

Тема 13. Языковые средства СУБД

Обзор языков СУБД. Тенденция развития языков СУБД. Общение на естественном языке. Функции. Аппаратно-программные средства СУБД и машин баз данных. Обзор современных СУБД и их применение.

Тема 14. Защита данных

Обеспечение защиты данных в базе. Функции безопасности и секретности. Основные методы и приемы защиты данных. Идентификация пользователя. Управление доступом. Защита данных при статистической обработке. Физическая защита. Обеспечение целостности данных.

Тема 15. Управление параллелизмом

Понятие транзакции. Модели транзакций. Вложенные транзакции. Блокировки. Уровни изоляции. Протокол преднамеренной блокировки. Предотвращение тупиков. Методики управления параллелизмом, не использующие блокировки. Учет семантики приложения. Восстановление после отказов.

Тема 16. Распределенные СУБД

Основные принципы проектирования. Локальная автономия. Независимость от центрального узла. Независимость от расположения и фрагментации данных. Горизонтальная и вертикальная фрагментация. Схемы репликации и распространение обновлений. Управление распределенными транзакциями и восстановление. Оптимизация запросов. Генерация имен и управление каталогом.

Системы «клиент/сервер». Основные стандарты. Удаленный вызов процедур.

Тема 17. Язык SQL

Создание баз данных с помощью команд SQL. Дополнение базы. Формирование запросов из базы данных. Опции: указание результатов выборки и источников данных; указание объекта, куда пересылается выборка; критерии отбора данных.

Примерный перечень лабораторных работ

1. Проектирование фрагмента базы знаний на основе многосортной логики предикатов.

2. Проектирование фрагмента базы знаний на основе семантической сети.

3. Проектирование фрагмента базы знаний на основе системы продукций.

4. Проектирование фрагмента базы знаний на основе сети фреймов.

5. Реализация продукционных моделей на языке Пролог.

6. Проектирование фрагмента базы знаний, интегрирующей знания различного вида на графовом языке SC.

7. Проектирование фрагмента базы данных иерархического типа и соответствующего набора информационных запросов.

8. Проектирование фрагмента базы данных сетевого типа и соответствующего набора информационных запросов.

9. Проектирование фрагмента базы данных реляционного типа и соответствующего набора информационных запросов.

10. Создание фрагмента базы данных реляционного типа средствами современной СУБД.

11. Редактирование и отбор данных из созданной базы данных.

12. Создание фрагмента базы данных реляционного типа средствами команд SQL, редактирование, выборка.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Искусственный интеллект: Модели и методы: Справочник /Под ред. . В 3-х кн. Кн. 2. - М.: Радио и связь, 1990.

2. Представление и использование знаний: Пер. с япон. /Под ред. Х. Уэно, М. Исидзука; /Пер. под ред. . - М.: Мир, 1989.

3. Голенков модели и методы параллельной асинхронной переработки информации в интеллектуальных системах. – Мн.: БГУИР, 1996.

4. Кокорева Л., Перевозчикова О., Ющенко Е. Диалоговые системы и представления знаний. Справ. пособие. – Киев.: Наукова думка, 1993.

5. Дж. Введение в системы баз данных /Пер. с англ. – Киев: Изд. дом Вильямс, 1999.

6. Базы данных. Разработка и управление /Пер. с англ. –М.: БИНОМ, 1999.

7. Фрай Дж. Проектирование структур баз данных: Пер. с англ. В 2 кн.- М.: Мир, 1985.

8. Олле КОДАСИЛ по управлению базами данных: Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 1981.

9. Машины баз данных и управление базами данных. /Пер. с англ.– М.: Мир, 1989.

Дополнительная

Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих /Сост. . – М.: Педагогика-Пресс, 1994.

Логический подход к искусственному интеллекту: от классической логики к логическому программированию: Пер. с франц. /А. Тейз, П. Грибомон , Ж. Луи и др. – М.: Мир, 1990.

Кандрашева Е. Ю., Литвинцева Л. В., Поспелов знаний о времени и пространстве в интеллектуальных системах. - М.: Наука, 1989.

, Червинская и структурирование знаний для экспертных систем. - М.: Радио и связь, 1992.

Журнал СУБД. – М.: Изд. дом Открытые системы, .

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-40-037/тип.

ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности 1Искусственный интеллект

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

, заведующий кафедрой интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», старший научный сотрудник, доктор технических наук;

, доцент кафедры интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат физико-математических наук;

Рецензенты:

, заведующий кафедрой САПР Учреждения образования «Белорусская государственная политехническая академия», профессор, доктор технических наук;

Кафедра интеллектуальных систем Национальной академии наук Беларуси (протокол от 05г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол от 01.01.2001 г.);

Научно-методическим советом по направлению 1-40 Вычислительная техника УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.2001 г.)

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98

Ответственный за редакцию:

Ответственный за выпуск:

Пояснительная записка

Типовая программа «Введение в специальность» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.114-98 по специальности 1Искусственный интеллект. Она предусматривает формирование представлений студента о направлении «Искусственный интеллект», основных его разделах, современных тенденциях развития, областях применения результатов на практике и т. п. Целью изучения дисциплины является ознакомление студентов с их будущей специальностью.

В результате освоения курса «Введение в специальность» студент должен:

знать:

цели и предмет исследований в области искусственного интеллекта;

задачи искусственного интеллекта;

историю и перспективы развития искусственного интеллекта (в мире и в Республике Беларусь);

уметь характеризовать:

- соотношение искусственного интеллекта с другими науками (математикой, логикой, лингвистикой, психологией и др.);

- качества, которыми должен обладать специалист в области искусственного интеллекта;

уметь анализировать:

- принципиальное отличие интеллектуальных систем от традиционных систем переработки информации;

приобрести навыки:

различения интеллектуальной системы и традиционных систем переработки информации;

работы с научной и технической литературой.

Программа рассчитана на объем 35 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 35 часов, лабораторные и практические работы не предусматриваются, но с целью закрепления материала студентам предлагается написание рефератов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Искусственный интеллект как наука

Тема 1.1. ПРЕДМЕТ И ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЙ

В ОБЛАСТИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

Искусственный интеллект как часть информатики. Соотношение искусственного интеллекта с другими науками. Программа обучения по специальности Искусственный интеллект.

Тема 1.2. ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

Искусственный интеллект в мире и в Республике Беларусь. Интеграция усилий мирового научного сообщества в направлении развития искусственного интеллекта. Качества, которыми должен обладать специалист в области искусственного интеллекта.

Раздел 2. Формальные модели и языки, используемые

в области искусственного интеллекта

Тема 2.1. РЕЛЯЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, ГРАФОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ, СИМВОЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

1.2.1. Фрагмент реляционной системы. Кортеж реляционной системы. Отношение реляционной системы. Классические реляционные системы (алгебраические модели) и неклассические реляционные системы.

1.2.2. Графовая конструкция - первый этап канонизации реляционной системы общего вида. Типология графовых конструкций. Символьная конструкция как частный вид графовой. Представление реляционной системы в виде графовой конструкции. Каноническая графовая конструкция - сведение всех отношений, определяющих графовую конструкцию общего вида, к единственному бинарному асимметричному метаотношению принадлежности множеству.

Тема 2.2. ЯЗЫКИ

2.2.1. Семантика реляционных систем и графовых конструкций. Синтаксис языка (строение языковых конструкций). Символьный язык, графвый язык, графовый семантический язык (язык семантических сетей).

2.2.2. Фактографические высказывания и фактографические языки. Высказывания о свойствах и логические языки.

2.2.3. Языки представления знаний как расширение логических языков классического типа.

2.2.4. Естественный язык.

Раздел 3. ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ, КЛАССЫ ЗАДАЧ, ПРОГРАММЫ

Тема 3.1. ЦЕЛИ

Понятие цели. Виды целей. Информационная цель. Поведенческая цель.

Тема 3.2. ЗАДАЧИ

Понятие задачи. Классы задач. Неформализованная задача. Задача идентификации, задача распознавания.

Тема 3.3. ПРОГРАММЫ

Программа. Семантика программы. Язык программирования.

Раздел 4. АБСТРАКТНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ МАШИНЫ

И ФОРМАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Тема 4.1. АБСТРАКТНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ МАШИНЫ

4.1.1. Абстрактная информационная машина. Операции абстрактной информационной машины. Микропрограммы абстрактной информационной машины. Память абстрактной информационной машины.

4.1.2. Последовательные и параллельные абстрактные информационные машины. Синхронные и асинхронные абстрактные информационные машины. Машина Тьюринга, машина Поста, машина Маркова, машина Колмогорова. Абстрактная информационная машина, лежащая в основе традиционного компьютера (машина фон-Неймана).

4.1.3. Абстрактная интеллектуальная машина. Абстрактная логическая машина. Операции (правила) логического вывода. Абстрактная машина правдоподобных рассуждений. Абстрактная нейросетевая машина. Интерпретация абстрактных информационных машин. Интеграция абстрактных информационных машин.

Тема 4.2. ФОРМАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Формальная система. Формальная алгоритмическая система. Формальная продукционная система. Формальная интеллектуальная система. Формальная логическая система. Формальные системы планирования поведения. Формальные нейросетевые системы.

Раздел 5. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Тема 5.1. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА И ЕЕ СООТНОШЕНИЕ

С ТРАДИЦИОННЫМИ СИСТЕМАМИ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

5.1.1. Интеллектуальная система. Пакет прикладных программ и Интеллектуальный пакет прикладных программ. Информационно-поисковая система (БД и СУБД) и информационно-поисковая система с дедуктивными возможностями (дедуктивная БД).

5.1.2. Классификация интеллектуальных систем. Интеллектуальные обучающие и тренажерные системы. Интеллектуальные геоинформационные системы. Интеллектуальные медицинские системы. Другие виды интеллектуальных систем.

Тема 5.2. ИНТЕРФЕЙС ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ С ВНЕШНЕЙ СРЕДОЙ

5.2.1. Восприятие, анализ и понимание информации извне. Воздействие на внешнюю среду.

5.2.2. Естественно-языковой интерфейс интеллектуальной системы.

5.2.3. Восприятие и понимание зрительной информации. Интеллектуальные робототехнические системы.

Тема 5.3. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРИКЛАДНЫХ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

5.3.1. Построение интеллектуальной системы, соответствующей формальной.

5.3.2. Разработка микропрограмм используемой абстрактной интеллектуальной машины. Реализация микропрограмм абстрактной интеллектуальной машины на подходящем языке программирования и на подходящем компьютере.

5.3.3. Отладка интеллектуальной системы. Опытная эксплуатация (с продолжением отладки).

5.3.4. Языки программирования, ориентированные на реализацию интеллектуальных систем.

5.3.5. Компьютеры, ориентированные на реализацию интеллектуальных систем (аппаратная поддержка интеллектуальных систем). Графодинамический параллельный компьютер.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ РЕФЕРАТОВ

1. Реляционная система.

2. Графовая конструкция – первый этап канонизации реляционной системы общего вида.

3. Семантика реляционных систем и графовых конструкций.

4. Фактографические и логические языки.

5. Формальная теория.

6. Языки представления знаний как расширение логических языков классического типа.

7. Естественный язык.

8. Цель. Информационная цель. Поведенческая цель.

9. Задача. Неформализованная задача. Задача идентификации, задача распознавания.

10. Программа. Алгоритм. Процедурная программа. Непроцедурная программа. Функциональная программа. Логическая программа. Продукционная программа. Последовательная программа, параллельная программа.

11. Абстрактная информационная машина.

12. Память абстрактной информационной машины.

13. Последовательные и параллельные абстрактные информационные машины. Синхронные и асинхронные абстрактные информационные машины.

14. Машина Тьюринга, машина Поста, машина Маркова, машина Колмогорова, машина фон - Неймана.

15. Абстрактная интеллектуальная машина. Абстрактная логическая машина.

16. Интерпретация абстрактных информационных машин. Интеграция абстрактных информационных машин.

17. Формальные системы.

18. Формальная интеллектуальная система. Формальная логическая система.

19. Формальные системы планирования поведения. Формальные нейросетевые системы.

20. Интеллектуальные системы.

21. Интеллектуальные обучающие и тренажерные системы.

22. Естественно-языковой интерфейс интеллектуальной системы.

23. Восприятие и понимание зрительной информации.

24. Построение формальной интеллектуальной системы.

25. Разработка и реализация микропрограмм используемой абстрактной интеллектуальной машины.

26. Языки программирования, ориентированные на реализацию интеллектуальных систем.

Дополнительные темы рефератов могут уточняться и утверждаться на заседании кафедры.

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

1. Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих/ Сост. . - М.: Педагогика - Пресс, 1994.

2. , Адельсон-Вельский математика для инженера. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

3. Математическая энциклопедия.

4. Энциклопедия кибернетики.

5. Поспелов или наука? - М.: Наука, 1982.

6. Искусственный интеллект: Справ. В 3 кн. - М. Радио и связь, 1990.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Руководство по экспертным системам. - М.: Мир.

2. Реальность и прогнозы искусственного интеллекта: Сб. ст.- М.: Мир. 1987.

3. Попов системы: решение неформализованных задач в диалоге с ЭВМ. - М.: Наука,1987.

4. Кузнецов в ЭВМ неформальных процедур. - М.: Наука, 1989.

5. Дедуктивная и индуктивная логика: Пер. с англ. С. Котляревского.. – СПб: Комета, 1995.

6. Хорошевский вывода в экспертных системах. - М.: МИФИ, 1988.

7. Хорошевский программирования экспертных систем. - М.: МИФИ, 1988.

8. , Долныкова подбор и подготовка специалистов в области инженерии знаний. // Новости искусственного интеллекта, N1, с. 81-92..

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-40-038/тип.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности 1Искусственный интеллект

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

, ассистент кафедры интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»;

, ассистент кафедры интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Рецензенты:

Кафедра математического моделирования и анализа данных Учреждения образования «Белорусский государственный университет» (протокол от 01.01.2001 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98

Ответственный за редакцию:

Ответственный за выпуск:

Пояснительная записка

Типовая программа «Математические основы искусственного интеллекта» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.114-98 по специальности 1Искусственный интеллект.

Целью дисциплины «Математические основы искусственного интеллекта» является изучение основных видов математических конструкций, используемых для представления знаний в интеллектуальных системах, а также изучение основных алгоритмических и логических моделей переработки информации. Курс нацелен на обеспечение студента базовыми знаниями для построения различного рода интеллектуальных систем.

В результате освоения курса «Математические основы искусственного интеллекта» студент должен:

знать:

основы теории множеств;

основные математические конструкции для представления знаний;

основные языки представления и формализации знаний;

теорию отношений, теорию графов;

уметь характеризовать:

алгебраические системы;

элементы математической логики;

формальные и семиотические системы;

уметь анализировать:

методы формализации интенсиональных и экстенсиональных знаний;

приобрести навыки:

использования традиционных программных инструментальных средств для формализации и переработки различного рода информации.

Программа рассчитана на объем 160 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 70 часов, лабораторных работ – 55 часов, практических занятий – 35 часов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Тема 1.1. ОБЩАЯ АРХИТЕКТУРА МАТЕМАТИКИ И ТЕ ЕЕ ОБЛАСТИ, КОТОРЫЕ СОСТАВЛЯЮТ МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ФУНДАМЕНТ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

Теория множеств. Комбинаторика. Теория отношений. Декартовы произведения. Общая (абстрактная) алгебра. Решётки. Группы. Кольца. Теория графов. Типология графовых структур. Задачи, решаемые на графах.

Тема 1.2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИКО-МНОЖЕСТВЕННЫЕ ПОНЯТИЯ

1.2.1. Базовые понятия, лежащие в основе теоретико-множественного подхода к формальному представлению (изображению) различных математических конструкций.

1.2.2. Теоретико-множественный язык SCB (Semantic Code Basic), предназначенный для представления основных математических конструкций.

1.2.3. Представление и типология множеств.

1.2.4. Понятие кортежа. Понятие атрибута. Представление кортежей. Типология кортежей.

Раздел 2. ТЕОРИЯ ОТНОШЕНИЙ И РЕЛЯЦИОННЫЕ СТРУКТУРЫ

Тема 2.1. ПОНЯТИЕ ОТНОШЕНИЯ. ПОНЯТИЕ РЕЛЯЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ

Отношение. Типология отношений. Реляционная структура. Типология реляционных структур. Отношения над множествами произвольного вида. Отношения над кортежами произвольного вида. Отношения над отношениями произвольного вида. Отношения над реляционными структурами.

Тема 2.2. ИЗМЕРЕНИЯ И ШКАЛЫ ИЗМЕРЕНИЙ

2.2.1. Понятие измеряемого параметра, понятие шкалы измерения и соответствующие им отношения.

2.2.2. Числовые отношения: отношения над числами, отношения над множествами числами, отношения над числовыми отношениями. Отношения над символьными информационными конструкциями (над строками символов).

2.2.3. Геометрические отношения, описывающие различные соотношения предметов в пространстве.

Тема 2.3. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ОТНОШЕНИЯ

2.3.1. Целое – часть (включение в пространстве). Разбиение на пространственные части.

2.3.2. Отношения, описывающие всевозможные соотношения предметов (явлений, событий) во времени. Включение во времени. Раньше – позже (через какое-либо время). Непосредственно следовать за во времени. Разбиение на временные части (на этапы, стадии).

Раздел 3. ФОРМАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ

Тема 3.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ФОРМАЛЬНОЙ ТЕОРИИ

3.1.1. Формальная теория. Представление формальной теории. Семантика формальной теории. Формальная теория как информационная конструкция, являющаяся описанием соответствующей реляционной структуры.

3.1.2. Базовые средства теоретико-множественной трактовки формальных теорий стационарных реляционных структур.

Тема 3.2. СРЕДСТВА ОПИСАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ФОРМАЛЬНОЙ ТЕОРИИ

3.2.1. Средства представления (записи, формулировки) определений. Определяемые вторичные элементы реляционной структуры. Сигнатурные элементы как неопределяемые.

3.2.2. Формальные определения, относящиеся к дискретной математике (классы множеств, кортежей, отношений, реляционных структур). Аксиомы, теоремы и гипотезы формальных теорий стационарных реляционных структур. Аксиомы, теоремы и гипотезы, относящиеся к дискретной математике.

3.2.3. Формальные теории нестационарных реляционных структур и их представление (запись, изображение). Базовые средства теоретико-множественной трактовки формальных теорий нестационарных реляционных структур.

Раздел 4. ОПИСАНИЕ ЦЕЛЕЙ И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

Тема 4.1. ЦЕЛИ

Цели, типология целей, описание целей. Соотношение целей и задач в интеллектуальной системе.

Тема 4.2. ЗАДАЧИ

Задачи. Описание задач. Классы задач. Описание классов задач. Описание способов решения заданных классов задач. Описание классов задач, относящихся к дискретной математике, и способов их решения.

Раздел 5. ИНФОРМАЦИОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

И СРЕДСТВА ИХ ОБРАБОТКИ

Тема 5.1. ИНФОРМАЦИОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ЯЗЫКИ

5.1.1. Информационные конструкции (тексты). Синтаксис, семантика и типология информационных конструкций. Символьные информационные конструкции (строк и символов) и отношения над ними.

5.1.2. Понятие языка. Синтаксис, семантика и типология языков. Языки описания языков (метаязыки).

Тема 5.2. АБСТРАКТНЫЕ МАШИНЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Понятие абстрактной информационной машины. Абстрактные информационные машины. Формальные системы. Семиотические системы.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

1. Теоретико-множественные операции и их свойства. Диаграммы Венна. Комбинаторные задачи. Определение мощности множества.

2. Алгебра множеств. Системы уравнений в алгебре множеств, теоремы. Содержательный (табличный) метод доказательства тождеств. Тождества. Формальный метод доказательства.

3. Соответствия. Проекции. Область определения, область значений. Образ, прообраз. Отображения. Функциональное соответствие.

4. Бинарные отношения. Свойства бинарных отношений. Выявление свойств. Отношение порядка. Расширение понятия отношения. Использование понятие вектора, кортежа. Атрибут. Операции над отношениями.

5. Графы. Типология графов. Маршрут. Цепь. Радиус, диаметр графа. Деревья. Задачи. Задача раскраски графов.

6. Формальные языки. Синтаксис, семантика. Теоретико-множественный язык SCB (Semantic Code Basic), предназначенный для представления основных математических конструкций, символьное и графовое представление конструкций языка SCB. Конструкции языка SCB.

7. Формализация отношений на языке SCB. Формализация основных понятий теории множеств на языке SCB. Метаотношения, изображение метаотношений.

8. Алгебраические системы. Операции, ассоциативность, коммутативность, дистрибутивность. Решётки, группы, кольца. Алгебра. Модель. Гомоморфные, изоморфные отображения. Примеры. Формализация понятий общей алгебры на языке SCB.

9. Алгебра логики. Булевы функции. Тавтологии. Минимизация булевых функций. Функциональная полнота.

10. Язык логики высказываний. Формулы. Алгебраическая интерпретация. Логические уравнения.

11. Язык логики предикатов. Кванторы. Алгебраическая интерпретация.

12. Формальные системы. Исчисления. Аксиоматика. Независимость. Непротиворечивость. Выводимость. Теоремы. Доказательства.

13. Формальные теории. Язык SCL. Представление формальной теории на языке SCL. Высказывания формальной теории. Формальные определения. Примеры на SCL. Использование кванторов.

14. Высказывания о существовании. Варианты формализации. Формализация аксиом геометрии Эвклида. Формализация определений, теорем.

15. Цели, задачи, классы задач, их типология, соотношение с формальной теорией и описание. Решения задач. Описание способов решения.

16. Формальные метатеории. Формализация метавысказываний. Семиотические модели. Формализация динамических предметных областей.

17. Абстрактные информационные машины. Машина Тьюринга. Алгоритмы, программы машины Тьюринга. Машина Поста. Различия. Графодинамические модели. Операции. Различия.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. Программирование простейших операций над множествами. Решение задач по комбинаторике.

2. Выявление свойств бинарных отношений.

3. Программирование операций над отношениями.

4. Программирование операций над графовыми структурами.

5. Решение задач по теории графов. Раскраска графов.

6. Нахождение подграфа в графе по заданному критерию.

7. Интерпретация логических операций.

8. Принципы представления и переработка символьных информационных конструкций и отношений над ними. Программирование этапов решения логических уравнений.

9. Проверка системы логических аксиом на независимость, непротиворечивость.

10. Принципы представления и переработка информационных конструкций. Формализация экстенсиональных знаний, фактов.

11. Разработка интерпретатора языка представления знаний. Формализация интенсиональных знаний, правил. Организация логического вывода.

12. Разработка фрагментов семиотических систем.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ

1. Разработка интеллектуальной обучающей системы по дискретной математике.

2. Разработка интеллектуальной обучающей системы по геометрии.

3. Разработка интеллектуальной обучающей системы по теории графов.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ

1. Традиционные инструментальные средства программирования (трансляторы языков Pascal, С/C++ и т. п.).

2. Инструментальные средства для представления знаний на теоретико-множественном языке SCB.

3. ПЭВМ.

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

1. Вольвачев математической логики и теории множеств: Учеб. пособие для мат. спец. вузов. - Мн.: Изд-во Университетское, 1986.

2. Голенков методы и средства параллельной асинхронной переработки информации в интеллектуальных системах: Учеб. пособие по спец. "Искусственный интеллект". – Мн.: БГУИР, 1996.

3. Горбатов дискретной математики: .Учеб. пособие для студ. вузов. - М.: Высш. шк., 1986.

, Адельсон-Вельский математика для инженера. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

Представление и обработка знаний в графодинамических ассоциативных машинах: Монография / , , и др.; Под ред. . – Мн.: БГУИР, 2001.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Современные основы школьного курса математики: Пособие для студ. пед. ин-тов/, и др. - М.: Просвещение, 1980.

2. Математика метаматематики: Пер. с англ. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1972.

3. Компьютерная математика: Пер. с англ. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990.

4. Дени- Современная математика. - М.: Мир, 1966.

5. Шиханович в современную математику. - М.: Наука, 1965.

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-40-039/тип.

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ТРАДИЦИОННЫХ

И ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности 1Искусственный интеллект

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

Рецензенты:

, доцент кафедры информатики Учреждения образования «Белорусский государственный университет», кандидат технических наук;

Кафедра информационных вычислительных систем Военной академии Республики Беларусь (протокол от 01.01.2001 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98

Ответственный за редакцию:

Ответственный за выпуск:

Пояснительная записка

Типовая программа «Операционные системы традиционных и интеллектуальных компьютеров» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.114-98 по специальности 1Искусственный интеллект. Она предусматривает формирование представлений об архитектуре современных операционных систем (ОС), проблемах и задачах, стоящих при разработке операционных систем. Цель данного курса - расширить, углубить и систематизировать знания и навыки студентов в области использования современных ОС, в том числе и для проектирования интеллектуальных систем.

В результате освоения курса «Операционные системы традиционных и интеллектуальных компьютеров» студент должен:

знать:

современные операционные системы;

принципы построения и архитектуры ОС;

программное обеспечение ОС;

уметь характеризовать:

тенденции развития ОС для традиционных компьютеров и компьютеров, специально ориентированных на использование в интеллектуальных системах;

уметь анализировать:

качество ОС;

приобрести навыки:

использования на практике конкретных ОС для решения реальных прикладных задач, возникающих при разработке сложных систем.

Программа рассчитана на объем 50 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 35 часов, лабораторных работ – 35 часов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ В ОС

Тема 1.1. ЭВОЛЮЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Этапы развития вычислительной техники. Посылки возникновения ОС. Определение ОС. Функции ОС.

Тема 1.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Особенности алгоритмов управления ресурсами. Особенности аппаратных платформ. Особенности областей использования. Особенности методов построения.

Тема 1.3. СОСТАВ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ОС

Подсистема управления процессами. Подсистема управления вводом-выводом. Подсистема управления памятью. Файловая подсистема. Подсистема коммуникации.

Раздел 2. АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ ОС

Тема 2.1. УПРАВЛЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ

2.1.1. Управление процессами. Состояние процессов. Контекст и дескриптор процесса. Алгоритмы планирования процессов. Средства синхронизации.

2.1.2. Управление памятью. Типы адресов. Методы распределения памяти. Средства аппаратной поддержки управления памятью.

2.1.3. Управление вводом-выводом. Организация программного обеспечения ввода-вывода. Обработка прерывания. ДрайверS устройств.

2.1.4. Файловая система. Имена файлов. Типы файлов. Организация файлов. Модель доступа к файлам.

Тема 2.2. УПРАВЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ РЕСУРСАМИ

2.2.1. Средства коммуникации. Способ адресации. Классификация примитивов коммуникации. Удаленный вызов процедур.

2.2.2. Синхронизация в распределенных системах. Алгоритмы синхронизации. Проблемы доступа.

2.2.3. Распределенная файловая система. Интерфейс доступа. Семантика разделения файлов. Структура файловой системы.

Раздел 3. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ОБЗОР ОС

Тема 3.1. СОВРЕМЕННЫЕ КОНЦЕПЦИИ

И ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОС

Требования к ОС. Тенденция построения ОС.

Тема 3.2. ОБЗОР ОС. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ОБЗОР ПОДСИСТЕМ ОС

3.2.1. История развития. Этапы эволюции. Семейство ОС.

3.2.2. Особенности управления ресурсами. Управление процессами, памятью, вводом-выводом.

3.2.3. Особенности программного обеспечения ОС. Инструментальные средства ОС. Администрирование ОС.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. Моделирование подсистемы управления процессами.

2. Моделирование подсистемы управления памятью.

3. Моделирование файловой системы.

4. Обзор ОС Windows NT.

5. Обзор ОС UNIX.

6. Обзор ОС для интеллектуальных компьютеров.

7. Использование программного обеспечения ОС.

8. Настройка и администрирование ОС.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ

(или другой информации, необходимого оборудования и т. п.)

1. Компьютер класса Pentium, 128 Мб оперативной памяти.

2. Операционные системы WindowsNT, Linux/UNIX.

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

1. Дейтел системы: Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1984.

2. , , Медведев системы: Учеб. пособие. - М:, Финансы и статистика, 1990.

3. Руководство по операционной системе UNIX: Пер. с англ./Под ред. ; Предислов. и послеслов. . - М.: Финансы и статистика, 1985.

4. Введение в операционную систему "UNIX": Пер. с англ.

5. Windows NT. Операционная система фирмы Microsoft.. – М.: КомпьютерПресс, 1993.

6. Краковяк С. Основы организации и функционирования ОС ЭВМ: Пер. с франц. – М.: Мир, 1988.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-40-040/тип.

ЯЗЫКОВЫЕ ПРОЦЕССОРЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности 1Искусственный интеллект

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

Рецензенты:

, старший научный сотрудник Унитарного предприятия «НИИ ЭВМ», доцент, кандидат физико-математических наук;

Кафедра информационных вычислительных систем Военной академии Республики Беларусь (протокол от 01.01.2001 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98

Ответственный за редакцию:

Ответственный за выпуск:

Пояснительная записка

Типовая программа «Языковые процессоры интеллектуальных систем» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.114-98 по специальности 1Искусственный интеллект. Целью дисциплины «Языковые процессоры интеллектуальных систем» является подготовка специалистов, способных более полно понимать и применять на практике теорию построения языков и языковых процессоров. Она предусматривает изучение методов формального определения языков программирования, способов и методов разработки языков программирования, обладающих заданными свойствами, и выработке практических навыков по их реализации.

В результате освоения курса «Языковые процессоры интеллектуальных систем» студент должен:

знать:

методы формального описания синтаксиса входного языка процессора;

методы и способы определения семантики языка программирования;

формальную классификацию языков программирования;

состав и функции основных блоков компилятора;

уметь характеризовать:

назначение, качество и эффективность различных языков программирования;

уметь анализировать:

различные языки программирования;

трансляторы и компиляторы языков программирования;

приобрести навыки:

реализации основных блоков компилятора.

Программа рассчитана на объем 70 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 35 часов, лабораторных работ – 35 часов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Тема 1.1. ПОНЯТИЕ ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Языки программирования. Критерии оценки языков программирования. Обзор процесса компиляции. Общее понятие синтаксиса и семантики языка. Метаязыки. Методы определения синтаксиса и семантики языка.

Тема 1.2. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ЯЗЫКОВ

Типология языков. Способы определения языков. Регулярные множества, их распознавание и порождение. Конечные автоматы. Контекстно-свободные языки. Автоматы с магазинной памятью. Графовые языки.

Раздел 2. КОМПИЛЯТОРЫ

Тема 2.1. ВВЕДЕНИЕ В КОМПИЛЯЦИЮ

Общая модель компилятора. Блоки компилятора и их функции. Виды компиляторов. Обзор примеров компиляторов языков. Общие рекомендации к созданию компиляторов.

Тема 2.2. ЛЕКСИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Роль лексических анализаторов. Распознавание символов и определение токенов. Язык спецификации лексических анализаторов. Построение лексического анализатора.

Тема 2.3. СИНТАКСИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

2.3.1. Роль синтаксического анализатора. Методы описания синтаксиса. Грамматики языков. Контекстно-свободные грамматики. Разработка грамматики. Регулярные множества и контекстно-свободные грамматики. Грамматика для арифметических выражений. Методы разбора и представления арифметических выражений.

2.3.2. Нисходящий анализ. LL(1)-грамматики. Нисходящие методы разбора, метод рекурсивного спуска.

2.3.3. Восходящий синтаксический анализ. Грамматики простого предшествования. LR-грамматики. Построение таблиц разбора.

2.3.4. Построение синтаксического анализатора.

Тема 2.4. СЕМАНТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Семантика языка. Методы описания семантики языка. Методы семантического анализа. Процедуры анализа семантики программы.

Тема 2.5. ГЕНЕРАЦИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ КОДА

Генерация кода. Методы представления промежуточного кода. Построение генератора кода. Оптимизация кода. Основные источники оптимизации. Оптимизация базовых блоков.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. Определение языков. Получение и анализ правильных и неправильных цепочек языка.

2. Описание синтаксиса языков.

3. Построение детерминированного конечного автомата.

4. Распознавание лексем и токенов.

5. Синтаксический анализ простых операторов.

6. Выражения. Польская запись.

7. Разбор выражений и построение польской записи.

8. Разбор и анализ составных операторов.

9. Вложенность операторов. Разбор и анализ вложенных операторов.

10. Внутреннее представление операторов (тройки, четверки).

11. Разработка программ анализа семантики операторов.

12. Оптимизация программы компилятором.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ

(или другой информации, необходимого оборудования и т. п.)

1. Традиционные инструментальные средства программирования (среда программирования на языке С/C++ и т. п.).

2. ПЭВМ.

Литература

ОСНОВНАЯ

1. Ульман Дж. Компиляторы: принципы, технологии и инструменты.: Пер. с англ. – М.: Изд. дом “Вильямс”, 2001.

2. Себеста концепции языков программирования. 5-е изд.: Пер. с англ. – М.: Изд. дом “Вильямс”, 2001.

3. Ульман Дж. Теория синтаксического анализа, перевода и компляции: Пер. с англ. Т. 1, 2. - М.: Мир, 1978.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Конструирование компиляторов для цифровых вычислительных машин. – Мир, 1975.

2. Языки программирования: разработка и реализация: Пер. с англ. /Под ред. . - М.: Мир, 1979.

3. Теоретические основы проектирования компиляторов: Пер. с англ. - М.: Мир, 1979.

4. Проектирование и конструирование компиляторов. – М.: Финансы и статистика, 1984.

5. Aho, Sethi R, Ullman pilers: principles, techniques and tools. Addison - Westey. MA. 1986.

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-40-041/тип.

ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности 1Искусственный интеллект

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

Рецензенты:

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98

Ответственный за редакцию:

Ответственный за выпуск:

Пояснительная записка

Типовая программа «Логические основы интеллектуальных систем» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.114-98 по специальности 1Искусственный интеллект. Она предусматривает наличие у студентов базовых теоретических знаний в области теории множеств и общей алгебры. Целью изучения дисциплины является ознакомление студентов с основами классической математической логики, получение ими навыков решения логических задач и использования логического аппарата для представления и обработки информации в интеллектуальных системах.

В результате освоения курса «Логические основы интеллектуальных систем» студент должен:

знать:

основные понятия математической и формальной логики;

логические законы;

алгебру логики;

логические исчисления;

логику предикатов первого порядка;

теоремы классической логики;

уметь характеризовать:

логические операции;

логические языки;

уметь анализировать:

интерпретации логических языков;

методы доказательства в логике;

приобрести навыки:

использования традиционных программных инструментальных средств для решения логических задач;

использования логических моделей представления и обработки информации для разработки интеллектуальных систем.

Программа рассчитана на объем 60 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 30 часов, практических занятий – 30 часов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Тема 1.1. ФУНКЦИИ ЛОГИКИ

Место логики в математике. Формальная логика. Математическая логика. Истинность и ложность предложений. Роль логики в разработке прикладных интеллектуальных систем. Логические языки и представление знаний. Решение задач с использованием логических языков.

Раздел 2. ИСЧИСЛЕНИЕ ВЫСКАЗЫВАНИЙ

Тема 2.1. КЛАССИЧЕСКОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ВЫСКАЗЫВАНИЙ

Синтаксис исчисления высказываний. Семантика исчисления высказываний. Пропозициональные связки. Истинностные таблицы.

Тема 2.2. ЛОГИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ

Понятие формулы. Истинность формул. Выполнимость формул. Общезначимость как истинность во всех возможных интерпретациях. Правило подстановки. Монотонность. Двойственность. Импликация и эквивалентность. Отношение следования. Доказуемость и выводимость. Теорема дедукции. Непротиворечивость и полнота исчисления высказываний.

Тема 2.3. АЛГЕБРАИЧЕСКИЙ ПОДХОД В ИСЧИСЛЕНИИ ВЫСКАЗЫВАНИЙ

Булева алгебра, ассоциированная с классическим исчислением высказываний. Пропозициональные теории и их связь с фильтрами соответствующей булевой алгебры. Классификация пропозициональных теорий. Принцип резолюций в исчислении высказываний. Операторы присоединения следствий. Нормальные формы в логике высказываний.

Раздел 3. ИСЧИСЛЕНИЕ ПРЕДИКАТОВ

Тема 3.1. КЛАССИЧЕСКОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ПРЕДИКАТОВ

Недостаточность логики высказываний для анализа рассуждений. Предикаты. Кванторы. Кванторы всеобщности и существования. Синтаксис исчисления предикатов. Свободные и связанные переменные. Семантические ограничения исчисления предикатов. Теоретико-множественная модель исчисления предикатов.

Тема 3.2. ТЕОРИИ ПЕРВОГО ПОРЯДКА

Аксиомы. Непротиворечивость и независимость аксиом. Свойства теории первого порядка. Теоремы о полноте. Модели теории. Примеры теорий первого порядка. Классификация теорий первого порядка.

Раздел 4. ЛОГИЧЕСКИЙ ВЫВОД И ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ

Тема 4.1. ВЫЧИСЛИМОСТЬ И РАЗРЕШИМОСТЬ

Разрешающие и вычислительные процедуры. Примеры выводимых формул. Термы. Расширенное исчисление предикатов. Рекурсивные термы. Рекурсивные предикаты. Вычислимые функции. Эффективная вычислимость. Нормальные алгоритмы. Решатели задач.

Тема 4.2. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ

Постановка вопроса о непротиворечивости и независимости аксиом. Отрицание кванторов и кванторные утверждения о данных. Приведение к системе дизъюнктов. Принцип резолюции в исчислении предикатов. Негативные цели и утверждения. Применение метода резолюций для ответов на вопросы. Подстановка и унификация. Глобальные стратегии поиска решений. Удаление избыточных подцелей. Добавление замещающих подцелей.

Раздел 5. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗНАНИЙ И РАССУЖДЕНИЙ

Тема 5.1. ЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ

Использование логики предикатов для представления знаний. Модальная логика предикатов. Семантика возможных миров. Лямбда-исчисление. Рассуждения, использующие логические формулы. Системы прямой и обратной дедукции.

Тема 5.2. СЕТЕВОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ

Концептуальные графы. Семантические сети. Правила конъюнкции и упрощения. Унаследованные свойства. Рассуждения, использующие семантические сети.

Тема 5.3. ОБЪЕКТНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ

Фреймы и слоты. Функциональные фреймы. Рассуждения, использующие объектное представление. Паросочетание. Функциональные атрибуты. Иерархические рассуждения. Рассуждения с умолчаниями.

Тема 5.4. ВВЕДЕНИЕ В ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Формальные грамматики и логика. Иерархия Хомского. Конечные автоматы и диаграммы переходов. Примеры языков логического программирования.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

1. Приоритет операций в исчислении высказываний.

2. Построение истинностных таблиц.

3. Интерпретации языка классического исчисления высказываний.

4. Проверка общезначимости, выполнимости формул. Противоречивые формулы.

5. Нормальные формы в логике высказываний.

6. Принцип резолюции.

7. Классическое исчисление предикатов. Кванторы всеобщности и существования.

8. Свободные и связанные переменные.

9. Теоретико-множественная модель исчисления предикатов.

10. Отрицание кванторов и кванторные утверждения о данных.

11. Приведение к системе дизъюнктов.

12. Принцип резолюции в исчислении предикатов.

13. Применение метода резолюций для ответов на вопросы.

14. Подстановка и унификация.

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

1. Логический подход к искусственному интеллекту: от классической логики к логическому программированию: Пер. с франц. / А. Тейз, П. Грибомон. и др.- М.: Мир, 1990.

2. Математическая логика: Учеб. пособие / , , ; Под общ. ред. . - Мн.: Выш. шк., 1991.

3. Введение в математическую логику: Пер. с англ.- 3-е изд.-(не отличается от 2-го). - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1е изд

4. Ли Р. Математическая логика и автоматическое доказательство теорем: Пер. с англ. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1983.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Саппс. П., Математическая логика и её применения: Сб. ст. - М.: Мир, 1965.

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-40-042/тип.

СТАТИСТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНДУКТИВНОГО ВЫВОДА

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности 1Искусственный интеллект

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

, доцент кафедры интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», доцент, кандидат физико-математических наук

Рецензенты:

, доцент кафедры математического моделирования и анализа данных Учреждения образования «Белорусский государственный университет», старший научный сотрудник, доктор физико-математических наук;

Кафедра информационных технологий управления Академии управления при Президенте Республики Беларусь (протокол от 01.01.2001 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98

Ответственный за редакцию:

Ответственный за выпуск:

Пояснительная записка

Типовая программа «Статистические основы индуктивного вывода» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.114-98 по специальности 1Искусственный интеллект. Она предусматривает формирование представлений об одном из важнейших направлений автоматизации извлечения знаний в интеллектуальных системах (ИС) – применении методов правдоподобных рассуждений и индуктивного вывода – и об используемых для этого формальных и математических моделях. Для получения вывода в условиях априорной неопределенности современные индуктивные логики широко привлекают аппарат теории вероятности и математической статистики. Поэтому целью изучения дисциплины является ознакомление с проблемами и основными понятиями индуктивного вывода как вида правдоподобных рассуждений в ИС, а также статистическими методами индуктивного вывода, необходимыми для переработки и получения новых знаний.

В результате освоения курса «Статистические основы индуктивного вывода» студент должен:

знать:

индуктивные механизмы вывода на знаниях в интеллектуальных системах, их особенности, преимущества;

основные виды индукции в классической индуктивной логике, отличия правил вывода в формальных дедуктивных и индуктивных системах, основные меры качества вывода в современных индуктивных логиках;

способы автоматического порождения гипотез;

статистические и вероятностные методы, применяемые в индуктивном выводе;

статистические методы переработки знаний и проверки гипотез;

уметь анализировать:

модели индуктивного вывода и методы их применения при проектировании интеллектуальных систем;

методы прикладной статистики для решения задач искусственного интеллекта;

уметь характеризовать:

методы правдоподобных рассуждений;

методы индуктивного вывода на знаниях;

приобрести навыки:

применения методов математической статистики и статистических пакетов программ, систем программирования и инструментальных программных средств для реализации механизмов индуктивного вывода и формирования гипотез в ИС различного назначения.

Программа рассчитана на объем 60 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 40 часов, лабораторных работ – 20 часов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНДУКТИВНОМ ВЫВОДЕ

Тема 1.1. ПОНЯТИЕ ИНДУКЦИИ

Основные виды индукции (перечислительная, элиминативная, индукция как обратная дедукция). Индуктивная логика как инструмент получения нового знания.

Тема 1.2. ИНДУКТИВНЫЙ ВЫВОД

Индуктивные рассуждения как вид правдоподобных рассуждений. Модели и задачи индуктивного вывода. Индуктивное описание фактов и правила индуктивного обобщения.

Раздел 2. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПОРОЖДЕНИЕ ГИПОТЕЗ

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НОВЫХ ЗНАНИЙ

Тема 2.1. ФОРМИРОВАНИЕ ГИПОТЕЗ

Процедуры формирования гипотез в традиционной и современной индуктивной логике. Подтверждение и принятие гипотезы. Вероятностные модели подтверждения и принятия гипотез в индуктивном выводе.

Тема 2.2. ИМИТАЦИЯ ИНДУКТИВНЫХ РАССУЖДЕНИЙ

2.2.1. Системы формальной имитации индуктивных рассуждений, связанные с прикладными аспектами обработки данных (ДСМ-метод, GUHA-метод, метод Плоткина). Математические модели, используемые для формализации процедур индуктивного вывода и анализируемых данных.

2.2.2. Развитие методов индуктивного вывода Дж. С. Милля в ДСМ-методе. Виды индуктивных рассуждений в ДСМ-методе и логические средства их формализации.

Тема 2.3. ФОРМАЛИЗАЦИЯ ИНДУКТИВНОГО ВЫВОДА

2.3.1. Методы порождения гипотез в ДСМ-методе и алгоритмы их реализации.

2.3.2. Концепция формализации индуктивного вывода с использованием логических моделей, эмпирических структур и статистических процедур проверки гипотез (GUHA-метод порождения гипотез). Правила индуктивного вывода в GUHA-методе. Процедуры порождения и оценки гипотез относительно эмпирических данных, их программная реализация.

Раздел 3. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНДУКТИВНОГО ВЫВОДА

Тема 3.1. ВЕРОЯТНОСТЬ И ИНДУКЦИЯ

3.1.1. Вероятностно-статистический способ рассуждения как вид индуктивного рассуждения.

3.1.2. Наиболее распространенные типы вероятностно-статистических моделей, используемых в индуктивном выводе, и алгоритмы их реализации.

3.1.3. Правила действия со случайными событиями и вероятностями их осуществления.

Тема 3.2. СТАТИСТИЧЕСКИЙ ВЫВОД

3.2.1. Статистический вывод о сходстве и различиях как форма индуктивного рассуждения. Формирование высказываний-гипотез как посылок вывода. Принципы статистического вывода, основанные на проверке гипотез (область принятия и отклонения гипотезы, ошибки первого и второго рода, логическая схема проверки гипотезы).

3.2.2. Основные типы статистических гипотез: гипотезы однородности, гипотезы согласия, гипотезы независимости.

3.2.3. Методы и критерии статистической проверки гипотез.

Примерный перечень лабораторных работ

1. Реализация алгоритма индуктивного вывода методами сходства и различия.

2. Реализация алгоритма индуктивного вывода методом остатков.

3. Реализация модели подтверждения гипотезы на основе субъективных вероятностей.

4. Моделирование полной группы случайных событий.

5. Моделирование зависимых событий.

6. Реализация байесовского правила.

7. Построение области отклонения и принятия статистической гипотезы.

8. Проверка гипотез однородности.

9. Проверка гипотезы согласия.

10. Проверка гипотезы независимости.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ

(или другой информации, необходимого оборудования и т. п.)

1. Компьютер класса Pentium, не менее 32 Мб оперативной памяти.

2. Операционная система Windows98/NT и выше.

3. Среда разработки и выше Microsoft Visual C v. 5.0 и выше, Delphi v. 3.0 и выше.

4. Текстовый процессор Word97 и выше.

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

1. Боровиков В. П., Боровиков В. П. STATISTICA® – Статистический анализ и обработка данных в среде Windows®. - М.: Информ.-изд. дом "Филинъ", 1997.

2. М., А. Высшая математика. Ч. 5. - Мн.: Выш. шк., 1988.

3. Вероятность и индуктивная логика. - М.: Прогресс, 1978.

4. Таблицы по математической статистике. - М.: Финансы и статистика, 1982.

5. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных / С. А. Айвазян, И. С. Енюков, Л. Д. Мешалкин. - М.: Финансы и статистика, 1983.

6. Финн В. К. Правдоподобные рассуждения в интеллектуальных системах типа ДСМ // Итоги науки и техники. Информатика. Т.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Автоматическое образование гипотез. - М.: Наука, 1984.

2. Дедуктивная и индуктивная логика. - М.: Комета, 1995.

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-40-043/тип.

НЕКЛАССИЧЕСКИЕ, ПРИКЛАДНЫЕ ЛОГИКИ

И ПРАВДОПОДОБНЫЕ РАССУЖДЕНИЯ

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности 1Искусственный интеллект

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

Рецензенты:

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98

Ответственный за редакцию:

Ответственный за выпуск:

Пояснительная записка

Типовая программа «Неклассические, прикладные логики и правдоподобные рассуждения» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.114-98 по специальности 1Искусственный интеллект. Целью дисциплины является изучение основных видов неклассических логик в качестве формальной основы для разработки инструментальных средств проектирования прикладных интеллектуальных систем, изучение теоретических основ разработки баз знаний и создания прикладных интеллектуальных систем для трудно формализуемых предметных областей.

В результате освоения курса «Неклассические, прикладные логики и правдоподобные рассуждения» студент должен:

знать:

основные виды неклассических и прикладных логик;

основы нечетких множеств и нечеткой логики;

временные и пространственные логики;

основы правдоподобных рассуждений;

уметь характеризовать:

особенности рассуждений в рамках неклассических логик;

уметь анализировать:

основные понятия неклассических и прикладных логик;

методы представления знаний с использованием неклассических и прикладных логик;

приобрести навыки:

использования неклассических и прикладных логик в интеллектуальных системах;

использования моделей правдоподобных рассуждений для решения задач искусственного интеллекта.

Программа рассчитана на объем 70 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 40 часов, лабораторных работ – 15 часов, практических занятий – 15 часов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. НЕКЛАССИЧЕСКИЕ ЛОГИКИ

Тема 1.1. ВЫВОДЫ ПО АНАЛОГИИ

Направления исследования аналогий. Формализация аналогии. Аналогия и дедукция. Логика первого порядка для аналогии. Реализация механизма аналогии. Перспективы исследований аналогии. Аналогия и индуктивный вывод.

Тема 1.2. НЕЧЕТКИЕ ЛОГИКИ

Понятие взвешенной принадлежности и определение нечеткого множества. Основные операции над нечеткими множествами. Нечеткие отношения, свойства и классификация нечетких отношений. Основные операции над нечеткими отношениями. Нечеткий вывод и его реализация.

Тема 1.3. ЛОГИКА И МОДИФИЦИРУЕМЫЕ РАССУЖДЕНИЯ

1.3.1. Формализация модифицируемых рассуждений. Классическая логика и общезначимые рассуждения. Характеристики немонотонных логик. Зацикливание правил немонотонного вывода.

1.3.2. Различные формы немонотонных рассуждений. Логики умолчаний. Примеры применения умолчаний. Расширения теорий с умолчаниями. Нормальные теории.

1.3.3. Рассуждения: дедуктивные, индуктивные, абдуктивные. Условия корректности рассуждений в квазиаксиоматических теориях.

Тема 1.4. ЛОГИКА АРГУМЕНТАЦИИ

Язык, правила вывода, система аксиом. Внешние и внутренние истинностные значения. Слабая полнота логики аргументации. Другие аргументационные теории.

Раздел 2. ПРИКЛАДНЫЕ ЛОГИКИ

Тема 2.1. ЛОГИКИ ВРЕМЕНИ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

Свойства времени. Абсолютное и относительное время. Историческое время. Время и человек. Модель времени. Описание времени в базах данных и базах знаний. Интервалы. Цепи.

Тема 2.2. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ЛОГИКИ

Свойства пространства. Составляющие пространственной логики. Свойства пространственных отношений. Логика взаимного расположения объектов в пространстве.

Раздел 3. ПРАВДОПОДОБНЫЕ РАССУЖДЕНИЯ

Тема 3.1. ЛОГИКА АРГУМЕНТАЦИИ

3.1.1. Использование логики аргументации для моделирования рефлексивного поведения в конфликтной ситуации. Другие практические применения логики аргументации.

3.1.2. Использование логики аргументации для моделирования рефлексивного поведения в конфликтной ситуации. Другие практические применения логики аргументации.

Тема 3.2. ИНТЕГРИРОВАННЫЕ МОДЕЛИ ПРАВДОПОДОБНЫХ РАССУЖДЕНИЙ

Интеграция механизмов правдоподобных рассуждений и других классов механизмов переработки знаний в прикладных интеллектуальных системах.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

1. Вывод по аналогии.

2. Нечеткие логики.

3. Временные логики.

4. Вывод в модальных логиках.

5. Различные формы немонотонных рассуждений. Расширения теорий с умолчаниями.

6. Рассуждения: дедуктивные, индуктивные, абдуктивные. Условия корректности рассуждений в квазиаксиоматических теориях.

7. Логика аргументации.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. Реализация вывода по аналогии.

2. Реализация нечеткого условного вывода.

3. Реализация механизмов вывода в логике аргументации.

4. Применение логических средств формализации правдоподобных рассуждений.

5. Интеграция механизмов правдоподобных рассуждений и других классов механизмов переработки знаний в прикладных интеллектуальных системах.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ

(или другой информации, необходимого оборудования и т. п.)

1. Традиционные инструментальные средства программирования (трансляторы языков Pascal, С/C++ и т. п.)

2. Инструментальные средства для представления знаний.

3. ПЭВМ.

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

1. Логический подход к искусственному интеллекту: от классической логики к логическому программированию: Пер. с фр. / А. Тейз, П. Грибомон и др.- М.: Мир, 1990.

2. , , Поспелов знаний о времени и пространстве в интеллектуальных системах / Под ред. .- М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. (Проблемы искусственного интеллекта).

3. Введение в теорию нечетких множеств /Пер. с фр. -мина; Под ред. .- М.: Радио и связь,1982..

4. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта / , , и др.; Под ред. . - М.: Наука, 1986.

5. Автоматическое образование гипотез: математические основы общей теории: Пер. с англ.- М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. , Адельсон-Вельский математика для инженера. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

2. , . Теория алгоритмов: основные открытия и приложения.- М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.

3. Математика метаматематики: Пер. с англ. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1972.

4. Научно-техническая информация. Сер.2: Информационные процессы и системы.- 1996. - N 5-6: Спецвыпуск "Интеллектуальные системы автоматизированной поддержки научных исследований".

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-40-044/тип.

ГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙС ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

И КОГНИТИВНАЯ ГРАФИКА

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности 1Искусственный интеллект

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

Рецензенты:

, директор Научно-инженерного республиканского унитарного предприятия «Геоинформационные системы», Национальной академии наук Беларуси, кандидат технических наук;

Кафедра информационно-вычислительных систем Учреждения образования «Военная академия Республики Беларусь» (протокол от 01.01.2001 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2

Основы алгоритмизации и программирования в традиционных и интеллектуальных компьютерах (стр. 1 )

Основы алгоритмизации и программирования

в традиционных и интеллектуальных компьютерах

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ«ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ»

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Общие сведения об алгоритмах, ЭВМ

и организации вычислительного процесса

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

КОНСТРУИРОВАНИЕ ПРОГРАММ И ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

В ТРАДИЦИОННЫХ И ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРАХ

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

ЛИТЕРАТУРА

ОРГАНИЗАЦИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ

ТРАДИЦИОННЫХ И ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ«ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ»

Рецензенты:

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Введение

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Примерный перечень лабораторных работ

ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ«ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ»

Пояснительная записка

ЛИТЕРАТУРА

Модели представления знаний, базы данных

и Системы управления базами данных

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ«ИСКУСТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ»

ЛИТЕРАТУРА

Утверждена

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98

Ответственный за выпуск:

Пояснительная записка

Раздел 1. Искусственный интеллект как наука

Раздел 2. Формальные модели и языки, используемые

в области искусственного интеллекта

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

Утверждена

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98

Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Тема 3.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ФОРМАЛЬНОЙ ТЕОРИИ

Тема 3.2. СРЕДСТВА ОПИСАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ФОРМАЛЬНОЙ ТЕОРИИ

ЛИТЕРАТУРА

Утверждена

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98

Ответственный за выпуск:

Пояснительная записка

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

Утверждена

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98

Ответственный за выпуск:

Пояснительная записка

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Тема 1.2. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ЯЗЫКОВ

2.3.2. Нисходящий анализ. LL(1)-грамматики. Нисходящие методы разбора, метод рекурсивного спуска.

2.3.3. Восходящий синтаксический анализ. Грамматики простого предшествования. LR-грамматики. Построение таблиц разбора.

2.3.4. Построение синтаксического анализатора.

Утверждена

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98

Ответственный за выпуск:

Пояснительная записка

Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Тема 2.1. КЛАССИЧЕСКОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ВЫСКАЗЫВАНИЙ

Синтаксис исчисления высказываний. Семантика исчисления высказываний. Пропозициональные связки. Истинностные таблицы.

Тема 2.2. ЛОГИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ

Тема 4.2. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ

Тема 5.1. ЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ

Тема 5.2. СЕТЕВОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ

Тема 5.3. ОБЪЕКТНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

Утверждена

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98

ОСНОВНАЯ

Утверждена