МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВО «СГУ имени »
Механико-математический факультет
СОГЛАСОВАНО заведующий кафедрой компьютерной алгебры и теории чисел "__" ________________20___ г. | УТВЕРЖДАЮ председатель НМС факультета "__" ________________20___ г. |
Фонд оценочных средств
Текущего контроля и промежуточной аттестации по дисциплине
Системы искусственного интеллекта в компьютерном дизайне
Направление подготовки бакалавриата
09.03.03 - Прикладная информатика
Профиль подготовки бакалавриата
«Прикладная информатика в компьютерном дизайне»
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
очная
Саратов,
2016 год
1. Карта компетенций
Контролируемые компетенции (шифр компетенции) | Планируемые результаты обучения (знает, умеет, владеет, имеет навык) |
способность использовать основы философских знаний для формирования мировоззренческой позиции. (ОК-1); | Знать: основные направления, проблемы, теории и методы философии, содержание современных философских дискуссий по проблемам общественного развития |
Уметь: использовать положения и категории философии для оценивания и анализа различных социальных тенденций, фактов и явлений | |
Владеть: навыками анализа текстов, имеющих философское содержание | |
способность к коммуникации в устной и письменной формах на русском и иностранных языках для решения задач межличностного и межкультурного взаимодействия. (ОК-5); | Знать: основные нормы современного русского языка (орфографические, пунктуационные, грамматические, стилистические, орфоэпические) и систему функциональных стилей русского языка |
Уметь: навыками создания на русском языке грамотных и логически непротиворечивых письменных и устных текстов учебной и научной тематики реферативного характера, ориентированных на соответствующее направление подготовки / специальность. Владеть иностранным языком на уровне | |
Владеть: навыками создания на русском языке грамотных и логически непротиворечивых письменных и устных текстов учебной и научной тематики реферативного характера, ориентированных на соответствующее направление подготовки / специальность. Владеть иностранным языком на уровне | |
способность к самоорганизации и самообразованию. (ОК-7); | Знать: содержание процессов самообразования, их особенностей и технологий реализации, исходя из целей совершенствования профессиональной деятельности.
|
Уметь: самостоятельно строить процесс овладения информацией, отобранной и структурированной для выполнения профессиональной деятельности.
| |
Владеть: технологиями организации процесса самообразования; приемами целеполагания во временной перспективе, способами планирования, организации, самоконтроля и самооценки деятельности.
| |
способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин и современные информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности (ОПК-3); | Знать: основные законы естественнонаучных дисциплин, современные информационно-коммуникационные технологии |
Уметь: применять основные законы естественнонаучных дисциплин и современные информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности. | |
Владеть: информационно-коммуникационными технологиями и методами применения законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности | |
способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности (ОПК-4); | Знать: информационно-коммуникационные технологии, применяемые для решения стандартных задач профессиональной деятельности |
Уметь: использовать информационно-коммуникационные технологии, информационные ресурсы и библиографические базы данных в решении профессиональных задач | |
Владеть: способностью решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры | |
способность принимать участие во внедрении, адаптации и настройке информационных систем (ПК-10); | Знать: назначение и виды прикладных ИС, принципы работы технических устройств ИКТ, состав функциональных и обеспечивающих подсистем ИС, модели и процессы жизненного цикла ИС, стадии создания прикладных ИС, методы информационного обслуживания, методы анализа прикладной области, информационных потребностей, формирования требований к ИС, методологию и технологию проектирования прикладных ИС |
Уметь: проводить работы по инсталляции программного обеспечения ИС и загрузке баз данных ; настраивать параметры ИС и тестировать результаты настройки; вести техническую документацию; использовать различные операционные системы, оценивать качество и затраты проекта, выбирать и оценивать архитектуру вычислительных систем, сетей и систем телекоммуникаций и их подсистем | |
Владеть: навыками работы с технологиями сбора, накопления, обработки, передачи и распространения информации; навыками работы с инструментальными средствами моделирования предметной области, прикладных и информационных процессов | |
способностью осуществлять тестирование компонентов информационных систем по заданным сценариям (ПК-15); | Знать: структуру программного обеспечения, основные виды средств и сред разработки программного обеспечения и методы работы с ними, алгоритмы обработки числовой и текстовой информации, способы записи алгоритмов, средства реализации алгоритма на языке программирования.
|
Уметь: работать в различных операционных системах и системных оболочках, использовать различные среды программирования формулировать постановку задачи исходя из нужд заказчика, выбирать метод решения задачи, создавать или выбирать алгоритм, и реализовывать его на языке программирования, проводить отладку и тестирование программы.
| |
Владеть: основами алгоритмизации и программирования на языках высокого уровня при решении прикладных задач, представлением о современных технических и программных средствах реализации информационных процессов; | |
способность применять системный подход и математические методы в формализации решения прикладных задач (ПК-23). | Знать: определения основных понятий математического анализа, формулировки и доказательства теорем теории пределов, дифференциального и интегрального исчислений для функций одной и многих переменных; наиболее важные приложения линейной алгебры и аналитической геометрии в различных областях других естественнонаучных дисциплин
|
Уметь: решать задачи, сопровождающиеся предельными переходами, дифференцировать и интегрировать сложные функции, применять дифференциальное и интегральное исчисление к исследованию функции, решать дифференциальные уравнения простейших типов, исследовать на устойчивость решение системы дифференциальных уравнений простейшего типа; производить основные операции над матрицами, вычислять определители, исследовать и решать системы линейных уравнений
| |
Владеть: методами решения задач с помощью аппарата математического анализа, методами матричной алгебры, методами алгебры свободных векторов, методами решения систем линейных уравнений, координатным методом изучения фигур на плоскости и в пространстве, теорией линейных операторов и их матричных представлений.
|
2.Показатели оценивания планируемых результатов обучения
Семестр | Шкала оценивания | |||
2 | 3 | 4 | 5 | |
6 семестр | Студент не знаком с основными понятиями и методами, рассмотренными в курсе. | Студент имеет неполные представления об основных понятиях и методах рассмотренных разделов алгебры | Студент имеет сформированные, но содержащие отдельные пробелы в представлениях об основных понятиях и методах рассмотренных разделов алгебры | Студент имеет сформированные систематические представления об основных понятиях и методах рассмотренных разделов алгебры |
7 семестр | Студент не знаком с основными понятиями и методами, рассмотренными в курсе. | Студент имеет неполные представления об основных понятиях и методах рассмотренных разделов алгебры | Студент имеет сформированные, но содержащие отдельные пробелы в представлениях об основных понятиях и методах рассмотренных разделов алгебры | Студент имеет сформированные систематические представления об основных понятиях и методах рассмотренных разделов алгебры |
3. Оценочные средства
3.1. Задания для текущего контроля
Контрольная работа
Контрольная работа является одной из форм контроля усвоения студентами учебного материала, а также выработки первичных навыков и умений применения полученных знаний.
Контрольная работа представляет собой письменную работу по заранее заданному варианту. При написании контрольной работы разрешается использовать конспекты лекций, основную и дополнительную литературу по дисциплине (см. перечень литературы в рабочей программе дисциплины).
Критерии оценки
Оценка «5»
- наблюдается глубокое и прочное усвоение программного материала;
- студент свободно справляется с поставленными задачами;
- студент принимает правильно обоснованные решения.
Оценка «4»
- демонстрируется хорошее знание программного материала;
- грамотное изложение, без существенных неточностей в ответе на вопрос;
- правильное применение теоретических знаний.
Оценка «3»
- наблюдается усвоение основного материала;
- в решении присутствуют неточности;
- нарушение последовательности в изложении программного материала.
Оценка «2»
- незнание программного материала;
- при решении возникают ошибки.
Примерные варианты контрольных работ
Контрольная работа №1 (1 вариант)
1. Определить понятие компьютерных знаний.
2. Перечислить языки представления компьютерных знаний.
3. Основные понятия логики предикатов. Списки.
4. Формальные языки.
5. Нечеткие множества. Меры нечеткости. Функция принадлежности.
Контрольная работа №1 (2 вариант)
1. Модели компьютерных знаний.
2. Логика предикатов в языке логического программирования Пролог.
3. Деревья. Графы.
4. Генетические алгоритмы
5. Задачи распознавания в компьютерном дизайне. Нечеткие нейронные сети.
Контрольная работа №2 (1 вариант)
1. Логический вывод на нечетких знаниях.
2. Python – язык программирования пятого поколения. Общая характеристика языка.
3. Управляющие структуры.
Контрольная работа №2 (2 вариант)
1. Законы нечеткой логики.
2. Модули Python для работы с СИИ с их краткой характеристикой.
3. Анимационная графика в Python.
Контрольная работа №3 (1 вариант)
1. Применение СИИ в компьютерном дизайне. Ведение диалога с сайтом.
2. Кластеризация.
3. Извлечение знаний из данных.
Контрольная работа №3 (2 вариант)
1. Игры как СИИ.
2. Машинное самообучение. Работа поисковой машины.
3. СИИ в информационной безопасности.
3.2 Промежуточная аттестация
Методические указания
Промежуточные аттестация по дисциплине «Системы искусственного интеллекта в компьютерном дизайне» проводятся в виде устного зачета. Учебным планом бакалавров по направлению подготовки «Прикладная информатика» предусмотрено две промежуточные аттестации по соответствующим разделам данной дисциплины. Подготовка студента к прохождению промежуточной аттестации осуществляется в период лекционных и семинарских занятий, а также во внеаудиторные часы в рамках самостоятельной работы. Во время самостоятельной подготовки студент пользуется конспектами лекций, основной и дополнительной литературой по дисциплине (см. перечень литературы в рабочей программе дисциплины).
Критерии оценивания
Во время зачета студент должен дать развернутый ответ на вопросы, изложенные в билете. Преподаватель вправе задавать дополнительные вопросы по всему изучаемому курсу.
Полнота ответа определяется показателями оценивания планируемых результатов обучения (раздел 2).
Вопросы для проведения зачета в 6 семестре
1) Понятие компьютерных знаний и автоматический вывод на знаниях.
2) Модели компьютерных знаний.
3) Применение СИИ в Интернете.
4) Обзор математики, лежащей в основе СИИ.
5) Искусственные нейронные сети.
6) Нечеткие множества.
7) Меры нечеткости.
8) Функция принадлежности.
9) Нечеткие языки и грамматики.
10) Нечеткие нейронные сети.
11) Нечеткая логика.
12) Нечеткий логический вывод.
13) Генетические алгоритмы.
14) 2d и 3d графика.
15) Анимация.
16) Языки, поддерживающие СИИ.
17) Создание интеллектуального сайта и общение с ним.
Вопросы для проведения зачета во 7 семестре.
1) Содержательная постановка задачи обучения с учителем и без учителя. Задача классификации. Задача восстановления регрессии. Номинальные, порядковые и количественные признаки.
2) Вероятностная постановка задачи обучения с учителем. Функция потерь. Средний (ожидаемый) риск. Эмпирический риск. Принцип минимизации эмпирического риска.
3) Регрессионная функция. Метод k ближайших соседей в задаче восстановления регрессии.
4) Байесов классификатор, байесова ошибка. Метод k ближайших соседей в задаче классификации.
5) Теорема об оценке риска в методе ближайшего соседа. Без доказательства.
6) Экспериментальная оценка качества обучения. Обучающая, проверочная и тестовая выборки. Метод перекрестного (скользящего) контроля.
7) Метод главных компонент.
8) Сингулярное разложение.
7) Метод наименьших квадратов. Система нормальных уравнений. Псевдорешение.
8) Борьба с переобучением в методе наименьших квадратов. Сокращение числа параметров. Полный перебор всех подмножеств признаков. Жадный (Forward stepwise) алгоритм.
9) Ридж-регрессия (регуляризация). Гребневая регрессия и сингулярное разложение.
10) Метод "Лассо"
11) Наивный байесовский классификатор. Сглаживание Лапласа
12) Линейный дискриминантный анализ. Квадратичный дискриминантный анализ.
13) Логистическая регрессия. Расчет параметров логистической регрессии.
14) Персептрон Розенблатта. Теорема Новикова.
15) Нейронные сети. Алгоритм обучения Back-Propagation.
16) Машина опорных векторов. Формулировка задачи в виде задачи математического программирования. Ядра и спрямляющие пространства.
ФОС для проведения промежуточной аттестации одобрен на заседании кафедры компьютерной алгебры и теории чисел (протокол № 1 от 01.01.2001г).
Автор:
к. ф-м. н., доцент
