Рабочая программа учебной дисциплины Системы искусственного интеллекта 010500 Прикладная математика и информатика: бакалавриат Факультет ФПМИ Курс 4, семестр 8 (стр. 3 )

Реализовать перевод произвольного предложения в языке логики предикатов первого порядка в хорновские дизъюнкты. Реализовать логическую программу аналитических преобразований алгебраических выражений с целью их упрощения. Критерием простоты считать длину выражения. Реализовать логическую программу аналитических преобразований логических выражений с целью их упрощения. Критерием простоты считать длину выражения. Реализовать логическую программу для  деления двух многочленов в символьном виде [1,2]. Реализовать экспертную систему (ЭС) для планирования расписания экзаменов на факультете[6]. Реализовать ЭС, помогающую диагностировать и исправить автомобиль (телевизор, утюг и пр. Не менее 20 правил)[6]. Реализовать ЭС, помогающую подобрать прическу (костюм, галстук, губную помаду и пр. Не менее 20 правил)[6]. Реализовать ЭС для определения стратегии гоночной яхты в регате в реальном времени. Реализовать ЭС для построения оптимального взаимозачета (клиринга) предприятий. Реализовать программу психологической помощи п.2.2 [6]. Реализовать перевод запроса в базу данных на ограниченном русском языке в SQL-запрос. Гл.8 [6]. Реализовать ЭС, определяющую оптимальную структуру линейной регрессионной модели по заданной выборке (шаговая регрессия). Реализовать данный алгоритм в технологии экспертных систем. Реализовать ЭС для выбора оптимального плана эксперимента для линейной модели. Реализовать на Прологе программу для доказательства теорем из элементарной геометрии (свойства треугольников)[3]. Используя стратегию выделения пространства состояний и подходящие эвристики, реализовать  логическую программу для сборки кубика Рубика. Оценить сложность. Реализовать продвинутую «наивную» программу для игры в шашки. Использовать альфа-бета - стратегии. Реализовать продвинутую «наивную» программу для игры в шахматы. Использовать альфа-бета - стратегии. Реализовать систему распознавания образов, используя распределенную динамическую среду (модель спинового стекла[12, гл.3]. Реализовать вероятностный алгоритм обучения. Машина Больцмана [12, гл.3]. Реализовать метод обратного распространения ошибок при обучении нейронной {сети12, гл.3]. Реализовать логическую программу, устанавливающую изоморфизм или изоморфное вложение двух произвольных графов (в качестве прототипа использовать задачу изоморфного вложения двух деревьев [5] ). Оценить сложность. Задана система аксиом (база знаний), устанавливающая общие родственные отношения. Базовыми отношениями являются отношения «мать», «отец», «мужчина», «женщина». Для вашей семьи и  родственников (в разумных пределах) составьте базу данных  в терминах базовых отношений. Ваша экспертная система должна уметь устанавливать сложные родственные отношения в кругу ваших родственников типа «свекровь», «сноха», «кузен» и пр. Найдите подходящую систему представление знаний для того, чтобы решить проблему распознавания плоских объектов и анализа сцен на детских рисунках типа «дом», «человек», «солнце», «двор, огороженный забором, где играет мальчик с собакой в мяч и светит солнце» и пр. Предполагается, что уже существует система, которая сканирует рисунок и переводит его в описание для вашей системы представления знаний. Реализуйте данную систему на Прологе. Реализуйте систему представления знаний, в которой имеются отношения типа «подходит» и «взаимно подходит» для поиска комплементарных пар. Примерами комплементарной пары является

Пара, возникшая в результате деятельности брачного агентства (взаимно подходит); совместимые компоненты вычислительных систем (взаимно подходит); бизнес-партнеры (взаимно подходит); лекарство – болезнь (подходит); товар –покупатель (подходит).

В соответствии со своими интересами выберете какую либо предметную область,  где возникает необходимость выбора комплементарных пар. Реализуйте данную систему на Прологе.

Используйте одну из подходящих систем модальных логик (K, T,KT4,S5) и семантику возможных миров Хонтикки для моделирования метауровня в экспертных системах и базах данных. Система должна быть способной контролировать состояние полноты баз [7]. Найдите подходящий способ представления знаний для задачи классификации. Примером такой задачи является распознавание вида растения по заданной системе признаков (почему мы березу отличаем от клена?) Подберите интересный для Вас пример и реализуйте систему на Прологе. Для построения планов экспериментов используют комбинаторные конфигурации. Одним из эффективных методов генерации планов является метод, использующий конечные поля Галуа. Напишите логическую программу, в которой на уровне декларативной семантики представлена аксиоматика конечного поля Галуа. Сгенерируйте ортогональный факторный двухуровневый план (ортогональную таблицу) [. Новые идеи в теории планирования экспериментов. М.: Наука, 1969] . Реализуйте интеллектуального агента в объектно-ориентированной технологии. Агент – это активный объект, который знает как себя вести в определенной ситуации. Агент наделен целью, ресурсом, знаниями, убеждениями, опытом. Агент может нанимать других агентов, передовая часть своего ресурса и знаний. Агент имеет базу знаний и базу метазнаний. Метазнания – знания о том как использовать знания.  Выберете подходящую предметную область и дайте интерпретацию агенту. За подробностями обратитесь к ведущему лектору. Реализуйте искусственную среду, населенную программными организмами, для которых работают законы Дарвина. За подробностями обратитесь к ведущему лектору. Разработайте концепцию Интернет-фирмы с интеллектуальными агентами. За подробностями обратитесь к ведущему лектору. Реализуйте программу машинного обучения на примера мира кубиков Уинстона [18]. Стр.414. За подробностями обратитесь к ведущему лектору. Реализуйте на языке Пролог метапрограмму, которая на основе предлагаемых примеров генерирует объектную программу (см. [11]).

9. Приложение Б

Балльно-рейтинговая система по дисциплине
«Системы искусственного интеллекта»
Специальности:        010500                Семестр:        8

Итоговый балл за курс начисляется исходя из суммы баллов за три компонента: лабораторные работы, РГЗ, экзамен.

Лабораторные работы и РГЗ

По курсу предусмотрено 3 лабораторных работы и одно РГЗ. Каждая лабораторная работа и РГЗ включает в себя сдачу самой работы и ее защиту по контрольным вопросам.

Таким образом, общий балл за одну лабораторную работу или РГЗ рассчитывается по формуле:

Здесь:

– фиксированный балл, ставится за факт сдачи л/р или РГЗ – фиксированный балл, ставится за факт защиты л/р или РГЗ. равен 3,5 в случае устной защиты и 1.5 в случае письменной защиты. – балл за срок сдачи л/р или РГЗ. При сдаче л/р или РГЗ в срок ставится максимальный балл – 2.5. На каждом следующем занятии (2 недели) – на 0.5 балла меньше. – балл за срок защиты л/р или РГЗ. При защите л/р или РГЗ в срок ставится максимальный балл – 1.5. На каждом следующем занятии (2 недели) – на 0.5 балла меньше.

Сроки сдачи и защиты л/р и РГЗ приведены в следующей таблице

Задание	Срок
Лабораторная работа №1	2 занятие
Лабораторная работа №2	3 занятие
Лабораторная работа №3	4 занятие
Лабораторная работа №4	5 занятие
РГЗ	6 занятие

Примечание: в случае потери занятия из-за праздников (8 марта, 23 февраля, 1 и 9 мая) срок не компенсируется и не сдвигается!

Сдача работы предусматривает собой демонстрацию оформленного отчета (в электронном или бумажном виде). Сдача происходит в присутствии всех членов бригады, при отсутствии кого-либо из бригады отсутствующий приходит позднее с этим же отчетом и сдает его отдельно.

Защита работы предусматривает ответ на контрольные вопросы, данные в конце задания на л/р или РГЗ. Студент по своему усмотрению выбирает способ защиты: устный или письменный. В случае массового наплыва народу в конце семестра преподаватель вправе перейти на прием только письменных защит!

Максимальное количество баллов за лабораторные работы и РГЗ – 60 баллов.

Минимальное количество баллов, необходимое для допуска к экзамену – 30 баллов. При этом сдача и защита всех л/р и РГЗ обязательна!

Баллы за контрольные недели

0	1	2
7 неделя	Менее 6 баллов	6-18 баллов	более 18 баллов
14 неделя	не выставляется, поскольку обучение по предмету идет до 13 недели

Итоговая аттестация

В конце семестра студенты сдают экзамен в виде тестов.

Максимальное количество баллов за экзамен – 40 баллов

Минимальное количество баллов, необходимое для сдачи экзамена – 20 баллов.

Если студент набирает менее 20 баллов, то он идет на переэкзаменовку, причем все набранные за семестр баллы сбрасываются в минимум, т. е. до 30 баллов.

Итог

Максимальное количество баллов по курсу – 100 баллов

Для положительного результата по экзамену в целом по курсу (с экзаменом) минимальное количество баллов – 50 баллов.

Итоговая оценка в разных шкалах выглядит следующим образом:

Характеристика работы студента	Диапазон баллов рейтинга	Оценка ECTS	Традиционная (4-уровневая) шкала оценки
«Отлично» – работа высокого качества, уровень выполнения отвечает всем требованиям, теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов, необходимые практические навыки работы с освоенным материалом сформированы, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество их выполнения оценено числом баллов, близким к максимальному	96-100	A+	отлично
93-95	A
90-92	A-
«Очень хорошо» – работа хорошая, уровень выполнения отвечает большинству требований, теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов, необходимые практические навыки работы с освоенным материалом в основном сформированы, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество выполнения большинства из них оценено числом баллов, близким к максимальному	86-89	B+
83-85	B	хорошо
80-82	B-
«Хорошо» – уровень выполнения работы отвечает всем основным требованиям, теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов, некоторые практические навыки работы с освоенным материалом сформированы недостаточно, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество выполнения ни одного из них не оценено минимальным числом баллов, некоторые из выполненных заданий, возможно, содержат ошибки	76-79	C+
73-75	C
70-72	C-	удовлетворительно
«Удовлетворительно» – уровень выполнения работы отвечает большинству основных требований, теоретическое содержание курса освоено частично, но пробелы не носят существенного характера, необходимые практические навыки работы с освоенным материалом в основном сформированы, большинство предусмотренных  программой обучения учебных заданий выполнено, некоторые виды заданий выполнены с ошибками	66-69	D+	удовлетворительно
63-65	D
60-62	D-
«Посредственно» – работа слабая, уровень выполнения не отвечает большинству требований, теоретическое содержание курса освоено частично, некоторые практические навыки работы не сформированы, многие предусмотренные программой обучения учебные задания не выполнены, либо качество выполнения некоторых из них оценено числом баллов, близким к минимальному	50-59	E
«Неудовлетворительно» (с возможностью пересдачи) – теоретическое содержание курса освоено частично, необходимые практические навыки работы не сформированы, большинство предусмотренных программой обучения учебных заданий не выполнено, либо качество их выполнения оценено числом баллов, близким к минимальному; при дополнительной самостоятельной работе над материалом курса возможно повышение качества выполнения учебных заданий	25-49	FX	неудовлетворительно
«Неудовлетворительно» (без возможности пересдачи) – теоретическое содержание курса не освоено, необходимые практические навыки работы не сформированы, все выполненные учебные задания содержат грубые ошибки, дополнительная самостоятельная работа над материалом курса не приведет к какому-либо значимому повышению качества выполнения учебных заданий	0-24	F

Пример расчета баллов за семестр

Студент	Л/р №1	Л/р №2	Л/р №3	Л/р №4
Сдача	Срок	Сдача	Срок	Сдача	Срок	Сдача	Срок	Сдача	Срок	Сдача	Срок	Сдача	Срок	Сдача	Срок
Хороший студент	4,5	2,5	3,5	1,5	4,5	2,5	3,5	1,5	4,5	2,5	3,5	1,5	4,5	2,5	3,5	1,5
Средний студент	4,5	1	3,5	1	4,5	1	3,5	1	4,5	1	3,5	1	4,5	1	3,5	1
Плохой студент	4,5	0	1,5	0	4,5	0	1,5	0	4,5	0	1,5	0	4,5	0	1,5	0

РГЗ	Баллы по итогам сдачи экзамена	Балл	ECTS	4-бальная система
Сдача	Срок	Сдача	Срок
4,5	2,5	3,5	1,5	40	100	A+	Отлично
4,5	1	3,5	1	30	80	С	Хорошо
4,5	0	1,5	0	20	50	Е	Удовлетв.