Практикум

по технологиям разработки алгоритмов интеллектуальных информационных систем

Омск 2008

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего и среднего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Практикум

по технологиям разработки алгоритмов интеллектуальных информационных систем

Методические указания для проведения лабораторных занятий

по дисциплине «Интеллектуальные информационные системы»

Омск - 2008

Рецензенты:

В.Г. Осипов, канд. техн. наук, доцент кафедры компьютерные информационные автоматизированные системы (КИАС) Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ).

А.Б. Воробец, заместитель начальника службы ведомственного энергонадзора ОАО «Транссибнефть».

Практикум по технологиям разработки алгоритмов интеллектуальных инфориационных систем: Методические указания для проведения лабораторных занятий по дисциплине «Интеллектуальные информационные системы» / Автор – сост. А.С. Татевосян – Омск: Изд-во ОмГТУ , 2008. – 60 с.

В практикуме рассмотрены вопросы программирования искусственного интеллекта в приложениях. В качестве средства разработки алгоритмов интеллектуальных информационных систем используется среда Delphi и нейросетевой регулятор NARMA- L2. Методические указания содержат необходимое количество справочной информации для выполнения лабораторных работ, включая работы по разработке систем управления электротехнических устройств с применением нечеткой логики и моделей многослойных нейронных сетей.

Методические указания предназначены для студентов очной, заочной и дистанционной форм обучения по специальности 080801 – «Прикладная инфор-матика в электрооборудовании и электрохозяйстве предприятий, организаций и учреждений».

Печатается по решению редакционно-издательского совета ОмГТУ

Омский государственный

технический университет, 2008

Татевосян А.С., 2008

Введение

В практикуме приводится описание различных методов и технологий искусственного интеллекта, которые успешно используются при разработке интеллектуальных информационных систем (ИИС), а также могут применяться в качестве приложений к другим программам, призванным сделать программное обеспечение более умным и полезным.

Практикум составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по дисциплине «Интеллектуальные информационные системы».

Практикум содержит перечень и тематику лабораторных работ по моделированию решения проблем на основе следующих алгоритмов:

• симуляции восстановления (отжига) на основе физического процесса нагрева некоторой субстанции и последующего ее контролируемого охлаждения;

• классификации по принципу отделения несхожих понятий и попыток их объединения в одном кластере с тем, что уже известно;

• муравья, то есть поиска пути решения;

• нейронных сетей обучения с помощью обратной связи;

• построения систем управления с использованием нечеткой логики;

• по разработке системы управления на основе нейросетевого регулятора;

• разработки WEB – агента по сбору и фильтрации информации в сети Internet на основании критериев, заданных пользователем.

Выполнение лабораторных работ по темам занятий сводится к следующему:

• изучению методов и технологий искусственного интеллекта;

• рассмотрению исходных кодов ИИС, реализующих алгоритмы и программы с выполнением комментария к решению проблемы;

• демонстрации используемых алгоритмов и программ ИИС на примерах решения задач;

• оптимизации приведенных алгоритмов ИИС на основе изменения их параметров в зависимости от сложности решаемой задачи.

Итогом выполнения лабораторных работ являются отчеты, оформленные каждым студентом, в которых наряду с названием работы, указанием номера студенческой группы и ФИО студента представлены:

• цель работы;

• домашнее задание;

• рабочее задание, включая тестирование разработанных алгоритмов и программ, а также демонстрационные примеры;

• листинги программ, снабженные комментариями по их использованию;

• ответы на вопросы по защите лабораторной работы.

Содержание и объем лабораторных работ в часах приведены в табл. 1.

Таблица 1

Содержание лабораторных работ	Темы курса лабораторных работ	Отчет по лабораторной работе	Часы
Лабораторная работа № 1	Алгоритм отжига.	Решение задачи оптимизации.	2
Лабораторная работа № 2	Алгоритм теории адаптивного резонанса.	Решение задачи классификации.	2
Лабораторная работа № 3	Алгоритм муравья.	Решение задачи маршрутизации.	2
Лабораторная работа № 4	Алгоритм обратного распространения ошибки	Решение задачи обучения многослойной нейронной сети*.	2 (8)
Лабораторная работа № 5	Построение системы управления с применением правил нечеткой логики.	Решение задачи нечеткого управления.	2 (7)
Лабораторная работа № 6	Разработка системы управления на основе нейросетевого регуля-тора.	Решение задачи построения нейросетевой модели регулятора NARMA- L2	2
Лабораторная работа № 7	Разработка программного агента.	Технология разработки агента для поиска документов, содержащих заданный пользователем текст	2

Примечание: лабораторная работа, помеченная звездочкой, означает наличие в нем в соответствии с учебным планом домашнего задания (по вариантам). В скобках в таблице указаны часы на выполнение домашнего задания, а без скобок соответственно часы, предусмотренные рабочей программой на выполнение рабочего задания.