Экспертные системы

ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 ЗЕТ (108 час.).

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является ознакомление студентов с экспертными системами и основами их проектирования и реализации, а также изучение основных моделей представления знаний. Необходимо заложить основы проектирования и принципы функционирования экспертных систем для последующего самостоятельного изучения и освоения программных продуктов предназначенных для создания и поддержки экспертных систем, а также их возможной разработки для какой-либо предметной области.
Основной задачей изучения дисциплины является приобретение студентами прочных знаний и практических навыков в области, определяемой основной целью курса. В результате изучения курса студенты должны свободно ориентироваться и иметь представление о различных моделях представления знаний и принципах проектирования экспертных систем.

МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Дисциплина «Экспертные системы» относится к профессиональному циклу вариативной части дисциплин и изучается на третьем курсе и завершается зачетом. Для ее освоения необходимо изучение на младших курсах таких дисциплин как: "Основы Информатики", "Основы программирования", "Дискретная математика", "Теория вероятностей и математическая статистика", "Объектно-ориентированное программирование", "Структуры и алгоритмы обработки данных на ЭВМ", "Языки и методы программирования". Знания, полученные студентами при изучении данной дисциплины, будут использоваться при дальнейшем изучении дисциплин, например, "Математические модели обработки данных", "Научно-исследовательская работа" и т.д.

ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных (ОК) и профессиональных компетенций (ПК):

Способность использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями (ОК-14);
Способность приобретать новые научные профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-2);
Способность понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат (ПК-3);
Способность в составе научно-исследовательского и производственного коллектива решать задачи профессиональной деятельности (ПК-4);
Способность осуществлять целенаправленный поиск информации о новейших научных и технологических достижениях в сети Интернет и из других источников (ПК-6);
Способность собирать, обрабатывать и интерпретировать данные современных научных исследований, необходимые для формирования выводов по соответствующим научным, профессиональным, социальным и этическим проблемам (ПК-7);
Способность решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования (ПК-9);
Способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии (ПК-10).

В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: основные методы и модели представления знаний о предметной области: семантические сети, фреймы, продукции, способы вывода знаний на данных моделях, выводы в логике предикатов и высказываний. Методы представления ненадежных и нечетких знаний, понятие о нечетких множествах, выводах на нечетких множествах, байесовский и минимаксных подходы в представлении ненадежных знаний. Состав экспертной системы и принципы ее организации, способы объяснения выводов.
Уметь: проектировать и реализовывать экспертные системы в какой-либо предметной области с использованием систем предназначенных для этого, а также на языках высокого уровня. Работать с экспертами, литературой и другими источниками информации, в том числе сетью Интернет, для выявления знаний и представления их в виде выбранной модели.
Владеть одним и языков программирования высокого уровня (Java, C#) и средствами реализации графического интерфейса пользователя для создания оболочки экспертной системы и машины вывода.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ. ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗНАНИЙ. ЗНАНИЯ. ЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ. ЛОГИКА ВЫСКАЗЫВАНИЙ. ЛОГИКА ПРЕДИКАТОВ. ПРОДУКЦИОННЫЕ И ФРЕЙМОВЫЕ МОДЕЛИ, ВЫВОДЫ В ПРОДУКЦИОННЫХ И ФРЕЙМОВЫХ МОДЕЛЯХ. СЕМАНТИЧЕСКИЕ СЕТИ. ВЫВОДЫ В СЕМАНТИЧЕСКИХ СЕТЯХ. НЕЧЕТКИЕ ЗНАНИЯ. НЕЧЕТКИЕ МНОЖЕСТВА. ОПЕРАЦИИ НА НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВАХ. НЕЧЕТКИЕ ОТНОШЕНИЯ. НЕНАДЕЖНЫЕ ЗНАНИЯ. МИНИМАКСНЫЙ И ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПОДХОДЫ. ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ. СТРУКТУРА И РАЗРАБОТЧИКИ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ. ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ. ЭТАПЫ И СТАДИИ РАЗРАБОТКИ. СРЕДСТВА ОБЪЯСНЕНИЯ В ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЕ. ПРИОБРЕТЕНИЕ ЗНАНИЙ.

ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Лекции, лабораторные работы.

ФОРМА АТТЕСТАЦИИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Изучение дисциплины заканчивается зачетом.