Рабочая программа по дисциплине "Интеллектуальные системы и технологии"
рабочая программа (информатика и икт) по теме

Министерство образования Нижегородской области

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Арзамасский коммерческо-технический техникум»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Интеллектуальные системы и технологии»

для специальности среднего профессионального образования

технического профиля:

230401 Информационные системы (по отраслям)

Арзамас,2013

Автор:

Н. И. Богомолова, преподаватель информатики второй квалификационной категории ГБОУ СПО «Арзамасский коммерческо-технический техникум»

Рецензенты:

        М.С. Помелова, преподаватель информатики Арзамасский филиал Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (Арзамасский филиал ННГУ.

        В. П. Дианов, преподаватель специальных дисциплин высшей квалификационной категории ГБОУ СПО «Арзамасский коммерческо-технический техникум»

РЕЦЕНЗИЯ

на рабочую программу дисциплины «Интеллектуальные системы и технологии» для специальности 230401 Информационные системы (по отраслям)

 преподавателя Арзамасского коммерческо-технического техникума                                                        Богомоловой Надежды Игоревны

                Рабочая программа отвечает Федеральному  государственному образовательному стандарту среднего профессионального образования нового поколения, предложенному Министерством общего и профессионального образования Российской Федерации, утверждённому Министерства образования России.

В рабочей программе имеет место региональный компонент, то есть необходимость знаний некоторых тем дисциплины «Информатика» для специалистов предприятий г. Арзамаса.

Порядок изложенных в тематическом плане тем предусматривает получение новых знаний (например, из области роботехники, экспертных системах), совершенствование уже полученных знаний, умений и навыков из области информатики, систематизируют полученные знания в области программирования.

Рабочая программа содержит перечень лабораторных работ, составленных согласно изученным темам, требующим компьютерной программной поддержки.

Составленные лабораторные работы предусматривают работу с современными компьютерными технологиями и специализированными программами.

Рабочая программа предусматривает межпредметные связи.

Данная рабочая программа представляет широкие возможности для творческой инициативы преподавателю, ориентирует его на такую систему преподавания, которая:

• развивает у студентов интерес к современному программному обеспечению,
• развивает программистский стиль мышления, отвечающий требованиям современного производства;
• раскрывает роль средств вычислительной техники в развитии общества, изменении характера труда человека, и повышение его производительности;
• формирует представление применения программ для решения практических задач из сферы жизни человека.

РЕЦЕНЗЕНТ:

Преподаватель информатики Арзамасского филиала Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (Арзамасский филиал ННГУ)

Помелова М. С._________________

РЕЦЕНЗИЯ

на рабочую программу дисциплины «Интеллектуальные системы и технологии» для специальности 230401 Информационные системы (по отраслям)

 преподавателя Арзамасского коммерческо-технического техникума                                                        Богомоловой Надежды Игоревны

Рабочая программа составлена в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования.

В рабочей программе учтена специфика профессии, предусмотрены межпредметные связи. Отдельный акцент делается на использование и применение специализированных программ по программированию искусственного интеллекта, работа в экспертных системах. При ее составлении была использована современная литература, электронные книги, современные профессиональные программы для программирования Prolog и Lisp.

Учащиеся приступая к изучению данной дисциплины должны знать основы таких учебных предмета как «Информатика и ИКТ», «Основы программирования». По завершению курса учащиеся должны уметь программировать в предложенных программах логического программирования.

Программой предусмотрено проведение лабораторных работ, кроме этого предусмотрена самостоятельная работа студентов и дифференцированный зачет по завершению курса.

Рабочая, программа отвечает современным требованиям и может быть использована при изучении дисциплины «230401 Информационные системы (по отраслям)»

РЕЦЕНЗЕНТ:

Преподаватель спец.дисциплин

ГБОУ СПО «Арзамасского коммерческо-технического техникума»                                                                                         

В.П. Дианов______________

СОДЕРЖАНИЕ

Пояснительная записка ……………………………………………………….с. 6

Тематический план дисциплины …………………………………………….с. 7

Содержание учебной дисциплины …………………………………………..с. 8

Требования к результатам обучения …………………………………………с. 9

Перечень лабораторных работ ………………………………………………..с. 10

Формы (виды) контроля знаний, умений и навыков обучающихся……….с. 10

Самостоятельная работа по учебной дисциплине …………………………..с. 10

Литература ……………………………………………………………………..с. 11

Материально – техническое обеспечение учебной дисциплины…………..с. 12

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Цель изучения дисциплины «Интеллектуальные системы и технологии» является формирование у студентов представления о теоретических вопросах построения интеллектуальных систем и технологии различного типа, ознакомление студентов с  основами систем искусственного интеллекта (ИИ) и технологией программирования для ИИ.

Основной задачей изучения дисциплины является:

• изучение понятий  различных интеллектуальных систем и технологий;
• программирование  в интеллектуальных системах;
• изучение парадигмы искусственного интеллекта;
• способы программирования искусственного интеллекта;
• робототехника.

Требования к знаниям и умениям. В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

• теоретические основы систем ИИ, модели представления и методы обработки знаний, принципы  естественно-языкового  интерфейса, распознавания образов и синтеза речи.

владеть:

• применять инструментальные средства систем ИИ, программировать на языке Prolog.

уметь:

• способами формализации интеллектуальных задач с помощью языков искусственного интеллекта, методами управления знаниями.

Перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины.

Теоретические основы автоматизированного управления основываются на знаниях следующих дисциплин:

• информатика  и ИКТ,
• программное обеспечение ЭВМ,
• программирование.

Рабочая программа составлена в соответствии с ФГОС для профессий  среднего профессионального образования.

При освоении специальности СПО технического профиля данный предмет изучается как курс по выбору в объеме 32 часов– аудиторная нагрузка (из них 4 часа лабораторные работы).

Содержание  программы представлено 5 разделами:

• Предмет курса и задачи его изучения.
• Искусственный интеллект.
• Технология программирования для ИИ.
• Основы логического программирования. Prolog.
• Искусственные нейронные сети.

Содержание каждого раздела включает теоретический и практико-ориентированный материал, реализуемый в форме  практикумов с использованием средств ИКТ.

При  освоении программы обучающиеся совершенствуют свои знания (которые были получены ранее) на  уроке информатике, углубляются в понимании и усвоении более сложных элементов, приобретают новые знания и навыки при работе за компьютером, в области программирования, совершенствуют свои знания о робототехнике и т. п.

Выполнение практикумов обеспечивает формирование у обучающихся умений самостоятельно  выполнять различного рода заданий, использовать профессиональные программы и на практике исполнять ранее полученные знания, умения и навыки.

Итоговый контроль проводится в форме дифференцированного зачета.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Введение

Понятие о программирование различных уровней.

Раздел  1. Предмет курса и задачи его изучения

• Общие сведения о дисциплине «Интеллектуальные системы (ИС) и технологии»: виды интеллектуальных систем и типы задач, решаемых ими.

Самостоятельная работа:

- подготовка реферата по теме «Кибернетика Н. Винера"»;

- подготовка доклада по теме «ИИ в 60-х - 70-х годах».

Раздел  2. Искусственный интеллект (ИИ)

• Основы искусственного интеллекта (ИИ). Основные направления исследования в области искусственного интеллекта.
• Машинный интеллект и робототехника. Интеллектуальные роботы.

Самостоятельная работа:

• подготовка рефератов по теме «Языки программирования третьего уровня».

Раздел 3. Технология программирования для ИИ. Экспертные системы

• Оболочки экспертных систем. Общая характеристика,  структура и режимы использования.
• Обзор языков. LISP, Prolog, CLIPS.
• Организация знаний в экспертной системе. Виды экспертных систем и типы решаемых ими задач.
• Геоинформационные системы (ГС) и технологии.

Лабораторная работа № 1. Программирование искусственного интеллекта.

Самостоятельная работа:

• подготовка реферата на тему: «Модели представлений знаний»;
• подготовка доклада на тему: «Эвристическое программирование».

Раздел 4. Основы логического программирования. Prolog

• Основы программирования на языке PDC Prolog. Стpуктуpа пpогpаммы. Описание  доменов и предикатов.
• Синтаксис программы и значение программы Prolog. Объекты данных. Декларативное значение программы. Процедурное значение.
• Представление списков в программе Prolog, операции со списками. Конкатенация. Подсписок. Перестановки.
• Усовершенствованные методы представления деревьев. Двоично - троичный словарь. АVL - дерево.

Лабораторная работа № 2. Программирование на языке Prolog.

Самостоятельная работа:

• подготовка реферата на тему: «Индуктивное логическое программирование»;
• подготовка доклада на тему: «Принцип минимакса».

Раздел 5. Искусственные нейронные сети

• Распознавание образов. Простые однослойные сети. Сеть Хебба.
• Нейронные сети. Простой персептрон. Нейросетевые топологии.
• Алгоритмы обучения. Многослойные нейронные сети.

Самостоятельная работа:

• подготовка реферата на тему: «Адаптивное управление на основе  эталонной модели».

Дифференцированный зачет.

ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОБУЧЕНИЯ

В результате изучения учебной дисциплины «Информатика и ИКТ» обучающийся должен:

знать/понимать

• Основные языки программирования высшего уровня;
• Понятие интеллекта и интеллектуальной системы;
• Способы организации и функционирования робототехники;
• Основы логического программирования;
• Основы программирования на языке Prolog;
• Основы программирования на языке Lisp;
• Основы программирования на языке Clips;
• Назначение экспертной системы, способы организации и построения;
• Понятие нейронной сети, назначение и состав.

уметь

• работать в программе Prolog;
• работать в программе Lisp;
• работать  с языком Clips;
• работать с экспертными системами;
• строить нейронные сети.

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

• эффективной организации индивидуального информационного пространства;
• автоматизации коммуникационной деятельности;
• применение языков программирования высшего уровня в профессиональной деятельности.

Перечень лабораторных работ

Формы (виды) контроля знаний, умений и навыков обучающихся

Самостоятельная работа по учебной дисциплине

ЛИТЕРАТУРА

Для учащихся

1. Андрейчиков  А.В.,  Андрейчикова  О.Н.  Интеллектуальные  информационные  системы:  Учебник. – М. 2004.
2. Братко И.А. PDC Prolog  -  язык систем искусственного интеллекта:  Учебн. пособие. - СПб.: СЗТУ, 2005.
3. Джексон П.  Введение  в  экспертные  системы.:  Пер. с англ.:  Уч. пос. – М.:  Издательский  дом  «Вильямс»,  2001.
4. Змитрович  А.И.  Интеллектуальные  информационные  системы. – Минск.:  НТООО «ТетраСистем»,  1997.
5. Люггер Д.Ф.  Искусственный  интеллект: стратегия  и  методы  решения  сложных  проблем.  – М.:  Издательский  дом  «Вильямс»,  2003.
6. Острейковский В. А. Информатика: Учебное пособие для студ. сред. спец. учеб. заведений. - М.: Высшая школа., 2003.
7. Хайкин С. Искусственные нейронные сети. М, 2006.

Для преподавателей

1. Петухов О.А. PDC Prolog  -  язык систем искусственного интеллекта:  Учебн. пособие. - СПб.: СЗТУ, 2005.
2. Частиков А.П., Гаврилова Т.А., Белов Д.Л. Разработка экспертных систем. Среда CLIPS. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003.
3. Абдикеев Н.М. Проектирование интеллектуальных систем в экономике: Учебник. – М.: «Экзамен», 2004.

МАТЕРИАЛЬНО – ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Посадочные места по количеству обучающихся.
2. Рабочее место преподавателя.
3. Компьютеры  (10 шт.) с лицензионным ПО.
4. Проектор.
5. Интерактивная доска.

4.    Методические рекомендации для проведения лабораторных работ  (4 часов).

5.    Методические рекомендации для самостоятельной работы обучающихся.

6.    Уроки – презентации по темам:

- Экспертные системы (ЭС);

- Нейронные сети;

- Робототехника;

- Язык программирования Prolog.

7.   Видеоролики по темам:

- Языки программирования высшего уровня, обзор;

8.  Тестовые задания.

.