МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Когнитивные информационные технологии
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра прикладной информатики в экономике, государственном и муниципальном управлении
Направление подготовки09.03.03. Прикладная информатика
ПрофильПрикладная информатика в экономике
Форма обученияЗаочная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный планz09_03_03_ПИЭ-234-2019
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 10
самостоятельная работа 94
контроль 4
Виды контроля по курсам
зачеты: 3

Распределение часов по курсам

Курс 3 Итого
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 4 4 4 4
Лабораторные 2 2 2 2
Практические 4 4 4 4
Сам. работа 94 94 94 94
Часы на контроль 4 4 4 4
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
канд. техн. наук, доцент, Данько Евгений Викторович

Рецензент(ы):
канд. физ.-мат. наук, доцент, Баянова Н.В.

Рабочая программа дисциплины
Когнитивные информационные технологии

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 12.03.2015г. №207)

составлена на основании учебного плана:
09.03.03 Прикладная информатика
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра прикладной информатики в экономике, государственном и муниципальном управлении

Протокол от 31.08.2019 г. № №8
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
канд. физ.-мат. наук, Юдинцев Алексей Юрьевич

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Кафедра прикладной информатики в экономике, государственном и муниципальном управлении

Протокол от 31.08.2019 г. № №8
Заведующий кафедрой канд. физ.-мат. наук, Юдинцев Алексей Юрьевич

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Цель дисциплины
Подготовка студентов к процессу разработки и применения интеллектуальных автоматизированных информационных систем путем изучения базовых моделей искусственного интеллекта (ИИ), методик автоматизации принятия решений и методов построения интеллектуальных информационных систем.
Задачи курса:
- изучение основных этапов развития теории искусственного интеллекта;
- рассмотрение основных задач, решаемых системами искусственного интеллекта;
- изучение основ разработки моделей представления знаний при построении интеллектуальных систем;
- рассмотрение теоретических и некоторых практических вопросов создания и эксплуатации экспертных систем;
- изучение особенностей разработки моделей предметных областей при построении интеллектуальных систем;
- выделение особенностей практического использования интеллектуальных информационных систем в области экономики.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.03

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-23: способностью применять системный подход и математические методы в формализации решения прикладных задач
ПК-24: способностью готовить обзоры научной литературы и электронных информационно-образовательных ресурсов для профессиональной деятельности
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.Основные задачи, решаемые системами искусственного интеллекта, основные модели представления знаний, методы инженерии знаний, виды систем поддержки принятия решений, вопросы практического использования экспертных и интеллектуальных информационных систем.
3.2.Уметь:
3.2.1.Уметь классифицировать решаемые задачи, анализировать архитектуру ЭС с позиций инженера по знаниям и пользователя.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.Навыки работы с базами данных и базами знаний; быть способным оценивать возможность применения конкретной ЭС для решения задач заданного класса; иметь навыки представления знаний с помощью инструментальных средств; навыки реализации простейших ЭС.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Курс Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение
1.1. Интеллектуальные системы (ИС), основные свойства, история развития. Виды интеллектуальных систем. Лекции 3 0.5 ПК-23, ПК-24 Л2.1, Л2.2, Л1.1
1.2. Создание интеллектуальных систем. Лабораторные 3 0 ПК-23 Л2.1, Л1.1
1.3. Классификация ИС, Составные части ИС, обработка знаний и вывод решений в ИС. Экспертные системы. Лекции 3 0.5 ПК-23 Л2.1, Л1.1
1.4. Методы приобретения и пополнения знаний. Модели представления знаний. Лекции 3 0.5 ПК-24 Л2.1, Л1.1
1.5. Создание интеллектуальных систем. Практические 3 2 ПК-23 Л2.1, Л2.2, Л1.1
1.6. Теория интеллектуальных системы (ИС), основные свойства. Виды интеллектуальных систем. Сам. работа 3 14 ПК-24 Л2.1, Л1.1
Раздел 2. Модели представления знаний
2.7. Логическая модель представления знаний, доказательство методом резолюций. Лекции 3 0.5 ПК-23, ПК-24 Л2.1, Л1.1
2.8. Продукционная модель, стратегии поиска, поиск в пространстве состояний, эвристические функции. Лекции 3 0.5 ПК-24 Л2.1, Л1.1
2.9. Теория интеллектуальных системы (ИС), основные свойства. Виды интеллектуальных систем. Сам. работа 3 42 ПК-23 Л1.1
2.10. Создание интеллектуальных систем. Лабораторные 3 1 ПК-23 Л1.1
Раздел 3. Теории смысла
3.11. Сценарии, фреймы, концептуальные зависимости и их роль в приобретении знаний. Лекции 3 0.5 ПК-24 Л1.1
3.12. Логика немонотонных рассуждений, представление нечетких данных и знаний, символьное обучение. Лекции 3 0.5 ПК-24 Л2.1, Л1.1
3.13. Нейроинформатика. Лекции 3 0.5 ПК-23 Л1.1
3.14. Создание интеллектуальных систем. Лабораторные 3 1 ПК-24 Л1.1
3.15. Создание интеллектуальных систем. Практические 3 2 ПК-24 Л1.1
3.16. Теория интеллектуальных системы (ИС), основные свойства. Виды интеллектуальных систем. Сам. работа 3 38 ПК-24 Л2.1, Л1.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
См. Приложение
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
См. Приложение
5.3. Фонд оценочных средств
См. Приложение

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Храмов В. В., Гвоздев Д. С. Интеллектуальные информационные системы: интеллектуальный анализ данных: учебное пособие Ростовский государственный университет путей сообщения (Ростов-на-Дону), 2012 https://elibrary.ru/item.asp?id=32762296
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Ясницкий Л.Н. Введение в искусственный интеллект: учеб. пособие для вузов М.: Академия, 2005 https://www.studmed.ru/yasnickiy-ln-vvedenie-v-iskusstvennyy-intellekt_48d6e6cb970.html
Л2.2 А. В. Максимов, Н. М. Оскорбин Многопользовательские информационные системы: основы теории и методы исследования: монография Изд-во АлтГУ, 2013 http://elibrary.asu.ru/handle/asu/404
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЕКТ. Статьи и литература. http://ai.obrazec.ru/
Э2 Основные понятия и определения.Язык пролог. http://www.techno.edu.ru/db/sect/5896
Э3 Алгоритмы. Методы. Исходники http://algolist.manual.ru/
6.3. Перечень программного обеспечения
Среда разработки CLIPS,
Deductor Academic,
Microsoft Windows
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
СПС КонсультантПлюс
Электронная база данных Scopus
Научная электронная библиотека elibrary

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
110М лаборатория информационных технологий - компьютерный класс – учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 14 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска магнитно-маркерная 1 шт.; компьютеры: марка NAIO Corp Z520 - 14 ед.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Аудиторные занятия со студентами по курсу «Когнитивные информационные технологии» проходят в форме лекций, практических занятий. Во время лекций студенту предлагаются нормативные знания о развитии направления «Искусственный интеллект», задачах, решаемых в данной области, подходах к разработке систем искусственного интеллекта, методах и моделях представления знаний, а также о нейросетевых технологиях и теории нечетких систем.
Во время лекции рекомендуется составлять ее конспект, который может быть дополнен во время практических занятий, а также самостоятельной работы и использован для подготовки к сдаче итогового испытания.
Практические занятия по курсу «Когнитивные информационные технологии» ориентированы на то, чтобы студенты получили навыки работы по созданию экспертных систем, созданию и обучению нейронных сетей, нечетких систем.
При подготовке к практическому занятию следует просмотреть конспекты лекций по теме занятия и/или рекомендованную литературу. Все практические задания сформулированы в явном виде, многие задания имеют инструкцию по выполнению, кроме этого, студент может задать вопрос по правильности выполнения задания.
Основное внимание студента должно быть уделено пониманию методов работы по созданию базы знаний, набора правил, представления знаний в виде продукций, выбору модели нейронной сети и ее оптимизации. Список литературы, содержащийся в рабочей программе, носит справочный характер и дает студенту возможность восстановить пробелы в знаниях определенных тем.
Основная и дополнительная литература – необходимый минимум, в который включены базовые учебники и учебные пособия по курсу, из которых студент может почерпнуть необходимый материал для подготовки к занятиям, текущему контролю и промежуточной аттестации.
Знание студентом дополнительно рекомендуемой литературы является подтверждением успешного усвоения курса и приветствуется преподавателем.
С целью более глубокого усвоения изучаемого курса, формирования навыков практической работы и умения применять теоретические знания на практике, учебным планом предусмотрена самостоятельная работа студентов. Самостоятельная работа предполагает: повторение пройденного материала по конспектам лекций, ознакомление с рекомендованным списком литературы, выполнение заданий по темам практических занятий.
Примеры типовых практических заданий и вопросов для итогового контроля можно найти в приложении.