Реферат: Введение в специальность

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 1-40 03 01 Искусственный интеллект


Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.


Составители:

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

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

^ О.Е. Елисеева, доцент кафедры интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук


Рецензенты:

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

^ Кафедра интеллектуальных систем Национальной академии наук Беларуси (протокол № 10 от 05.05 2000 г.)


Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 10 от 14.01.2002 г.);


Научно-методическим советом по направлению 1-40 Вычислительная техника УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 1 от 18.02.2002 г.)


^ Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98


Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова


Пояснительная записка

Типовая программа «Введение в специальность» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.114-98 по специальности 1-40 03 01 Искусственный 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
Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих/ Сост. Д. А. Поспелов. - М.: Педагогика - Пресс, 1994.

Кузнецов О. П., Адельсон-Вельский Г. М. Дискретная математика для инженера. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

Математическая энциклопедия.

Энциклопедия кибернетики.

Поспелов Д. А. Фантазия или наука? - М.: Наука, 1982.

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


ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

Уотермен Д. Руководство по экспертным системам. - М.: Мир.

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

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

Кузнецов В. Е. Представление в ЭВМ неформальных процедур. - М.: Наука, 1989.

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

Хорошевский В. Ф. Механизмы вывода в экспертных системах. - М.: МИФИ, 1988.

Хорошевский В. Ф. Автоматизация программирования экспертных систем. - М.: МИФИ, 1988.

Гаврилова Т. А., Долныкова А. А. Профессиональный подбор и подготовка специалистов в области инженерии знаний. // Новости искусственного интеллекта. - 1992, 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 1-40 03 01 Искусственный интеллект


Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.


Составители:

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

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

^ В.П. Ивашенко, ассистент кафедры интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»;

^ Т.Л. Лемешева, ассистент кафедры интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»


Рецензенты:

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

^ Кафедра математического моделирования и анализа данных Учреждения образования «Белорусский государственный университет» (протокол № 3 от 10.10.2000 г.)


Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 10 от 14.01.2002 г.);


Научно-методическим советом по направлению 1-40 Вычислительная техника УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 1от 18.02.2002 г.)


^ Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98


Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко

Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова


Пояснительная записка


Типовая программа «Математические основы искусственного интеллекта» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.114-98 по специальности 1-40 03 01 Искусственный 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


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

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

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

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

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

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.

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

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

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

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

Язык логики предикатов. Кванторы. Алгебраическая интерпретация.

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

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

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

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

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

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


^ ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ


Программирование простейших операций над множествами. Решение задач по комбинаторике.

Выявление свойств бинарных отношений.

Программирование операций над отношениями.

Программирование операций над графовыми структурами.

Решение задач по теории графов. Раскраска графов.

Нахождение подграфа в графе по заданному критерию.

Интерпретация логических операций.

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

Проверка системы логических аксиом на независимость, непротиворечивость.

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

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

Разработка фрагментов семиотических систем.


^ ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ


Разработка интеллектуальной обучающей системы по дискретной математике.

Разработка интеллектуальной обучающей системы по геометрии.

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

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

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

Кузнецов О.П., Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная математика для инженера. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

Представление и обработка знаний в графодинамических ассоциативных машинах: Монография / В.В. Голенков, О.Е. Елисеева, В.П. Ивашенко и др.; Под ред. В.В. Голенкова. – Мн.: БГУИР, 2001.


ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Современные основы школьного курса математики: Пособие для студ. пед. ин-тов/Н.Я. Виленкин, К.И. Дуничев и др. - М.: Просве­щение, 1980.

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

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

4. Фор Р., Кофман А., Дени-Папен М. Современная математика. - М.: Мир, 1966.

5. Шиханович Ю.А. Введение 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 1-40 03 01 Искусственный интеллект


Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.


Составители:

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

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

^ Р.Е. Сердюков, ассистент кафедры интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»


Рецензенты:

Г.И. Шпаковский, доцент кафедры информатики Учреждения образования «Белорусский государственный университет», кандидат технических наук;

^ Кафедра информационных вычислительных систем Военной академии Республики Беларусь (протокол № 2 от 18.09.2000 г.)


Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 10 от 14.01.2002 г.);


Научно-методическим советом по направлению 1-40 Вычислительная техника УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 1 от 18.02.2002 г.)


^ Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98


Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова


Пояснительная записка

Типовая программа «Операционные системы традиционных и интеллектуальных компьютеров» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.114-98 по специальности 1-40 03 01 Искусственный 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


Моделирование подсистемы управления процессами.

Моделирование подсистемы управления памятью.

Моделирование файловой системы.

Обзор ОС Windows NT.

Обзор ОС UNIX.

Обзор ОС для интеллектуальных компьютеров.

Использование программного обеспечения ОС.

Настройка и администрирование ОС.


^ ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ

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


Компьютер класса Pentium, 128 Мб оперативной памяти.

Операционные системы WindowsNT, Linux/UNIX.



ЛИТЕРАТУРА


ОСНОВНАЯ
Лорин Г., Дейтел Х.М. Операционные системы: Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1984.

Грибанов В.П., Дробин С.В., Медведев В.Д. Операционные системы: Учеб. пособие. - М:, Финансы и статистика, 1990.

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

Макгилтон Г., Морган Р. Введение в операционную систему "UNIX": Пер. с англ.

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

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


ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

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


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 1-40 03 01 Искусственный интеллект


Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.


Составители:

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

^ Р.Е. Сердюков, ассистент кафедры интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»


Рецензенты:

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

^ Кафедра информационных вычислительных систем Военной академии Республики Беларусь (протокол № 2 от 18.09.2000 г.)


Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой интеллектуальных информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 10 от 14.01.2002 г.);


Научно-методическим советом по направлению 1-40 Вычислительная техника УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 1 от 18.02.2002 г.)


^ Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.114-98


Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова


Пояснительная записка

Типовая программа «Языковые процессоры интеллектуальных систем» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.114-98 по специальности 1-40 03 01 Искусственный 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