zhChinese    enEnglish
  ПМ-ПУ  » Образование  » Программы курсов » Информационно-экспертные системы

Информационно-экспертные системы

Курс по выбору (бакалавриат направления «Прикладные математика и физика»)

Разработчик: к.т.н., доц. Карпов А.Г.

Лектор: Плоских В.А.

Введение

Предпосылки и условия создания информационно-экспертных систем. Отличие систем с жестким алгоритмом от систем искусственного интеллекта.

Раздел 1. Методы представления знаний

Объекты, их свойства и отношения между ними. Предметные области. Понятие о базах знаний. Методы представления знаний. Сетевое представление знаний. Концептуальные графы. Семантические сети и их использование для представления знаний. Структуры и объекты. Представление знаний с помощью фреймов. Понятие фрейма. Фреймы-образы и фреймы-прототипы. Типы фреймов. Структура фреймов. Представление знаний с помощью правил продукции. Прямой и обратный вывод в базах знаний, представленных правилами продукции. Примеры.

Раздел 2. Логические модели знаний

Исчисление высказываний. Формулы исчисления высказываний и их интерпретация. Проблема дедукции. Тривиальный алгоритм решения проблем. Конъюнктивная нормальная форма и дизъюнкты в исчислении высказываний. Нормализация формул. Правило резолюций. Вычисление резольвенты. Дизъюнкты Хорна. Метод резолюций для множеств дизъюнктов Хорна. Примеры использования метода. Логика предикатов первого порядка. Формулы исчисления предикатов. Синтаксис формул. Примеры интерпретации. Конъюнктивная нормальная форма и дизъюнкты. Клаузальные формы. Преобразование произвольных формул в клаузальные формы. Правило резолюций. Вычисление резольвенты. Дизъюнкты Хорна в логике предикатов. Операция унификации литер в дизъюнктах Хорна. Метод резолюций для множества дизъюнктов Хорна в исчислении предикатов как совокупность двух основных операций: унификации и резолюции. Примеры использования метода. Представление знаний в логике предикатов. Факты и правила в базах знаний. Логический вывод в интеллектуальных системах, основанный на методе резолюций. Методы управления выводом. Примеры логического представления знаний.

Раздел 3. Система программирования инженерии знаний.

Принципы логического программирования. Описание предметной области. Факты и правила как дизъюнкты Хорна, представляющие свойства объектов предметной области и отношения между ними. Основанный на методе резолюций метод получения новой информации о предметной области с помощью логического вывода. Язык Пролог. Синтаксис языка. Типы предложений. Понятие программы на языке Пролог. Интерпретация программы. Примеры простых предметных областей и элементарных вопросов. Рекурсивные правила и примеры их использования. Два типа семантики программ на Прологе: декларативная и процедурная. Элементы программирования на языке Пролог. Списки. Определение и основные предикаты работы со списками. Понятие о встроенных предикатах. Предикат "отсечение" и примеры его использования. Краткая характеристика Турбо-Пролога. Примеры программ на Турбо-Прологе.

Раздел 4. Методы построения экспертных систем.

Классификация экспертных систем. Принципы построения ЭС. Структура ЭС. Вероятность нечеткая логика в ЭС. Стратегия получения знаний. Методы практического извлечения знаний. Экспертные оценки. Методологические основы и предпосылки применения методов экспертных оценок. Методы проведения экспертизы. Качественные экспертные оценки и их особенности. Методы опроса экспертов. Методы обработки экспертной информации, оценка компетентности и согласованности мнений экспертов. Поиск и исключение противоречий и ошибок в ответах эксперта. Рекомендации по проектированию и реализации ЭС. Примеры разработки ЭС.

Литература

  1. Фейгина Е.М. Представление знаний в системах искусственного интеллекта. - Омск: Издательство ОмГТУ, 1999.
  2. Джексон П. Введение в экспертные системы. - М.: Издательский дом "Вильямс", 2001.
  3. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. - СПб: Питер, 2000.
  4. Новиков П.С. Основы математической логики. - М: Наука, 1985.
  5. Ковальски Р. Логика в решении проблем - М.: Наука, 1990.
  6. Маслов С.Ю. Теория дедуктивных систем и ее применение. - М.: Радио и связь, 1985.
  7. Инн Ц., Соломон Д. Использование Турбо-Пролога. - М.: Мир, 1993.
  8. Рыков А.С. Модели и методы системного анализа: принятие решений и оптимизация. - М.: МИСИС, Изд. дом "Руда и металлы", 2005.