Рабочая программа по дисциплине «Интеллектуальные системы и технологии»

Федеральное агентство связи
Федеральное Государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
(ФГОБУ ВПО «СибГУТИ»)

УТВЕРЖДАЮ
Декан МРМ
д. т.н., профессор

_____________ 
«____» ___________ 2013 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине «Интеллектуальные системы и технологии»,
  для направления 230400 «Информационные системы и технологии»,
  квалификация (степень) бакалавра,

профиль  «Информационные технологии в медиаиндустрии».

Факультет Мобильной радиосвязи и мультимедиа (МРМ)
Кафедра Системы автоматизированного проектирования (САПР)

Программу разработал: ст. преподаватель

(УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ, ЗВАНИЕ, ФИО полностью)

  _____________

  (ПОДПИСЬ)

Новосибирск 2013

ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Рабочая программа разработана согласно Федеральному государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по направлению 211000 "Конструктирование и технология электронных средств", профиль "Информационные технологии в медиаиндустрии" квалификация (степень) бакалавра. Дисциплина относится к общепрофесиональным дисциплинам базовой части профессионального цикла. Шифр дисциплины в рабочем учебном плане – Б3.Б.3.

Виды учебной работы

Виды учебной работы	Семестр 1	Семестр 2	Семестр 3	Семестр 4	Семестр 5	Семестр 6	Семестр 7	Семестр 8	Всего
Лекции, часов	20	20
Лабораторные работы, часов	10	10
Практические занятия, часов	30	30
Всего аудиторных занятий, часов	60	60
из них в интерактивной форме, часов1	12	12
Самостоятельная работа студентов, часов	48	48
Общая трудоемкость дисциплины, часов	108	108
Формы и сроки контроля:
Курсовая работа / проект
Расчетно-графическое задание
Коллоквиум
Контрольная работа
Зачет	Х	Х
Экзамен
Общая трудоемкость дисциплины, ЗЕ*	3	3

*Одна зачетная единица (ЗЕ) эквивалентна 36часам.

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

В последние годы в жизни общества постоянно возрастает значение информационной составляющей (информационные ресурсы, информационные технологии) и как следствие увеличивается и потребность в специалистах в области информационных систем, основанных на знаниях, в частности, инженерах по знаниям ( системных аналитиках).

Для развития системы подготовки таких специалистов в учебные программы многих высших учебных заведений включена дисциплина «Интеллектуальные информационные системы». Знание технологий построения интеллектуальных систем, и умение использовать их при решении конкретных прикладных задач, сегодня необходимы каждому инженеру. Они являются необходимым условием его профессиональной пригодности.

2 МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ
ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

Дисциплина «Интеллектуальные системы и технологии» является базовой профессионального цикла. Для её успешного усвоения необходимы знания по дисциплинам: “Математика”, “Теория вероятностей и математическая статистика”, “Математическая логика и теория алгоритмов”, “Программирование на языке высокого уровня”.

К моменту начала обучения по дисциплине студент должен знать элементы математического анализа, теории вероятностей и математической логики, уметь программировать на С++. Указанные знания потребуется для освоения теоретических разделов курса и составления программ при выполнении лабораторных работ.

3 ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1 Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

ОК-5 - умение применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля для интеллектуального развития, повышения культурного уровня, профессиональной компетенции, сохранения своего здоровья, нравственного и физического самосовершенствования;

ОК-13 - владеет средствами самостоятельного, методически правильного использования методов физического воспитания и укрепления здоровья, готов к достижению должного уровня физической подготовленности для обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности.

ПК-1 - способность проводить предпроектное обследование объекта проектирования, системный анализ предметной области, их взаимосвязей;

ПК-5 - способность проводить моделирование процессов и систем;

ПК-6 - способность оценивать надежность и качество функционирования объекта проектирования;

ПК-11 - способность к проектированию базовых и прикладных информационных технологий;

ПК-12 - способность разрабатывать средства реализации информационных технологий (методические, информационные, математические, алгоритмические, технические и программные);

ПК-15 - готовность участвовать в работах по доводке и освоению информационных технологий в ходе внедрения и эксплуатации информационных систем;

ПК-18 - способность использовать технологии разработки объектов профессиональной деятельности, в областях: машиностроение, приборостроение, наука, техника, образование, медицина, административное управление, юриспруденция, бизнес, предпринимательство, коммерция, менеджмент, банковские системы, безопасность информационных систем, управление технологическими процессами, механика, техническая физика, энергетика, ядерная энергетика, силовая электроника, металлургия, строительство, транспорт, железнодорожный транспорт, связь, телекоммуникации, управление инфокоммуникациями, почтовая связь, химическая промышленность, сельское хозяйство, текстильная и легкая промышленность, пищевая промышленность, медицинские и биотехнологии, горное дело, обеспечение безопасности подземных предприятий и производств, геология, нефтегазовая отрасль, геодезия и картография, геоинформационные системы, лесной комплекс, химико-лесной комплекс, экология, сфера сервиса, системы массовой информации, дизайн, медиаиндустрия, а также предприятия различного профиля и все виды деятельности в условиях экономики информационного общества;

ПК-23 - способность проводить сбор, анализ научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования;

ПК-28 - способность формировать новые конкурентоспособные идеи и реализовывать их в проектах;

ПК-29 - способность к инсталляции, отладке программных и настройке технических средств для ввода информационных систем в опытную эксплуатацию.

3.2 В результате изучения дисциплины студенты должны:

знать

основные положения теории интеллектуальных информационных систем; роль и место базы знаний в интеллектуальных системах; суть технологий моделирования знаний; аспекты организации знаний в базе знаний интеллектуальных систем; основные модели представления знаний; проблематику моделирования знаний; функциональные возможности современных инструментальных средств разработки систем, основанных на знания; основы построения интеллектуальных систем;

уметь

грамотно выбрать модель представления знаний для решения конкретной практической задачи;

выбрать наилучшее инструментальное средство для создания заданной интеллектуальной системы; пользоваться программным инструментарием информационной технологии для моделирования искомой системы.

владеть:

построением моделей представления знаний, подходами и техникой решения задач искусственного интеллекта, информационных моделей знаний, методами представления знаний (методы инженерии знаний).

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Номер раздела	Содержание лекционного курса	Часы
1.	Основные положения теории искусственного интеллекта Основные направления исследований в области искусственного интеллекта	2
2.	Экспертные системы. Системы поддержки принятия решений	2
3.	Системы интеллектуального интерфейса	2
4.	Нейронные сети	2
5.	Многоагентные системы	2
Итого	20

5 СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ
И ПРАКТИЧЕСКИХ (СЕМИНАРСКИХ) ЗАНЯТИЙ

Проведение лабораторных работ поможет студентам закрепить теоретические знания, получить представление о вычислительных системах, архитектуре ВС, тенденциях развития ВС, программном обеспечении информационных сетей.

Номер	Темы лабораторных работ	Часы
1.	Представления знаний с помощью логических моделей.	6
2.	Представления знаний в виде семантического графа	6
3.	Создание фреймов для представления декларативных и процедурных знаний	6
4.	Представления знаний в виде продукционных моделей. Формирование правил	6
5.	Представление нечетких знаний. Создание логических переменных.	6
6.	Создание классов и объектов знаний.	6
7.	Разработка смешанных моделей представления знаний.	4
Итого	40

6 СОДЕРЖАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Виды и содержание самостоятельной работы	Кол-во ЗЕ /часов	Форма контроля	Литература
Подготовка к лабораторным работам	2/72	защита лабораторных работ	Лекционный материал, основная литература по дисциплине, методические указания к лабораторным работам
Подготовка к зачету	1/36	Зачет	Лекционный материал, основная литература по дисциплине, методические указания к лабораторным работам
Итого	3/108

7 ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИНТЕРАКТИВНЫЕ ФОРМЫ И МЕТОДЫ

ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Виды учебных занятий: лекции (Л), практические (семинарские) занятия (ПЗ), лабораторная работа (ЛР), индивидуальные (групповые) консультации (К), самостоятельная работа студентов (СРС) по выполнению различных видов заданий.

       

Интерактивные образовательные методы и технологии: деловые игры, дискуссии, дидактические игры, анализ конкретных ситуаций, мозговой штурм, предметная олимпиада, проблемная лекция, пресс-конференция и другие методы, применяемые при реализации ООП.

№ п/п	Тема	Объем в часах*	Вид учебных занятий	Используемые интерактивные методы и технологии	Формируемые компетенции (ОК, ПК)
1	Основные положения теории искусственного интеллекта Основные направления исследований в области искусственного интеллекта	2	Л	тренинг	ОК-5, ОК-13, ПК-1, ПК-11
2	Экспертные системы. Системы поддержки принятия решений	2	Л	тренинг	ОК-5, ОК-13, ПК-1, ПК-11, ПК-15
3	Системы интеллектуального интерфейса	2	Л	тренинг	ОК-2, ОК-5, ОК-13
4	Нейронные сети	2	Л	тренинг	ПК-29
6	Разработка смешанных моделей представления знаний.	4	ЛР	Анализ конкретной ситуации	ПК-28, ПК-29
ВСЕГО	12

*Доля занятий, проводимых в интерактивной форме, в соответствии с ФГОС для данного профиля (направления) подготовки.

8 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ

       ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ        

8.1 Список основной литературы (в соответствии с ГОСТ Р7.1.-2003)

Люгер интеллект: стратегии и методы решения сложных проблем. – М.: Издательский дом “Вильямс”, 2003. – 864 c. Джаратано Дж., кспертные системы: принципы разработки и программирование. – М.: ООО “”, 2007. – 1152 c. , Цой знаний в информационных системах: Учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 152 c. Гаврилова  Т. А. , Хорошевский знаний интеллектуальных систем. Санкт - Петербург: Питер, 2000. - 382 c.   Интеллектуальные информационные системы. Минск:  Тетра Системс, 1997. – 367 с. ейронные сети для обработки информации – М.: Финансы и статистика ”, 2007. – 345 c. , Цой искусственных нейронных сетей для обработки  информации: Методические указания. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 31 c. ведение в экспертные системы: Пер. с англ.- M.: Издательский дом “Вильямс”, 2001. - 624 c. Попов системы. – М.: Наука, 1987, -288 c Спицын знаний и экспертные системы: Учебное пособие – Томск: Изд-во ТПУ, 2001. – 88 с. Экспертные системы. Принцип работы и примеры. / Под ред. Р. Форсайда: Пер. с англ. – M.: Радио и связь, 1987. - 221 c.

8.2 Список дополнительной литературы (в соответствии с ГОСТ Р7.1.-2003)

Искусственный интеллект: Кн. 1. Системы общения и экспертные системы. Справочник. / Под ред. .-М.: Радио и связь, 1990. – 464 с. ак построить свою экспертную систему: Пер. с англ.- М.:  Энергоатомиздат. 1991.- 288 c. Элти Дж., кспертные системы: концепции и примеры: Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1987.- 191 с. , Дунин-, , и др. Нейроинформатика. – Новосибирск: Наука. Сибирское отделение РАН, 1998. – 296 с. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта./ Под ред. - М.: Наука, 1986. – 311 c бработка знаний: Пер. с японск. – М.: Мир, 1989.- 293  c.   и др. Представление и использование знаний: Пер. с японск. – М.: Мир, 1989.- 220  с. роектирование и программная реализация экспертных систем на персональных ЭВМ:  Пер. с англ.- М.: Финансы и статистика, 1990.- 320 c. рограммирование экспертных систем на Турбо Прологе: Пер. с англ.- М.: Финансы и статистика, 1994.- 256 c. Ин Ц., спользование Турбо – Пролога: Пер. с англ. – М.: Мир,  1993.- 608 c.

8.3 Список интернет – ресурсов (в соответствии с требованиями ГОСТ Р 7.1.-2003)

http://raai.org/ – Российская ассоциация искусственного интеллекта. http://www.niisi.ru/iont/ni – Российская ассоциация нейроинформатики. http://ransmv.narod.ru/ – Российская ассоциация нечетких систем и мягких вычислений. http://www.makhfi.com/KCM_intro.htm – Введение в моделирование знаний.

8.4 Перечень наглядных пособий и оборудования (перечень имеющихся на кафедре наглядных пособий, стендов, виртуальных лабораторий и т. д.).

Электронный конспект лекций и презентации по темам. Электронные методические указания  по выполнению лабораторных работ.

9 СОГЛАСОВАНИЕ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ

Кафедра, Ф. И.О., должность	Дисциплина (ы) кафедры	Замечания  и предложения	Подпись, дата.

10 ПЕРЕЧЕНЬ ИЗМЕНЕНИЙ И ДОПОЛНЕНИЙ К РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ

Дата	Содержание изменений и дополнений (по темам и разделам)	Примечание

Рабочая программа обсуждена на заседании Кафедры САПР

Протокол № 6  от «27» февраля  2013  г.

          Зав. кафедрой САПР______________

Рабочая программа обсуждена на заседании Кафедры САПР

Протокол №  от «___» ___________ 201  г.

          Зав. кафедрой САПР______________

Рабочая программа обсуждена на заседании Кафедры САПР

Протокол №  от «___» ___________ 201  г.

          Зав. кафедрой САПР______________

Рабочая программа обсуждена на заседании Кафедры САПР

Протокол №  от «___» ___________ 201  г.

          Зав. кафедрой САПР______________

1 1 Доля занятий, проводимых в интерактивной форме, в соответствии с ФГОС для данного профиля (направления) подготовки не менее 20%.