- •Декан Факультета прикладной математики и информатики
- •Рабочая программа учебной дисциплины системы искусственного интеллекта
- •1. Внешние требования
- •7.1. Требования к профессиональной подготовленности специалиста
- •2. Особенности (принципы) построения дисциплины
- •3. Цели учебной дисциплины
- •4. Содержание и структура учебной дисциплины
- •5. Учебная деятельность
- •6. Правила аттестации студентов по учебной дисциплине
- •7. Список литературы
- •8. Контролирующие материалы для аттестации студентов по дисциплине
- •8.1. Контролирующие материалы для проверки остаточных знаний
- •8.2. Контролирующие материалы для аттестации студентов
- •9. Приложение а
- •10. Приложение б
9. Приложение а
Предлагаемые ниже темы студенческих проектов имеют разный уровень сложности. Некоторые из них могут быть основой для темы выпускных работ бакалавров, дипломных работ и магистерских диссертаций.
Реализовать перевод произвольного предложения в языке логики предикатов первого порядка в хорновские дизъюнкты.
Реализовать логическую программу аналитических преобразований алгебраических выражений с целью их упрощения. Критерием простоты считать длину выражения.
Реализовать логическую программу аналитических преобразований логических выражений с целью их упрощения. Критерием простоты считать длину выражения.
Реализовать логическую программу для деления двух многочленов в символьном виде [1,2].
Реализовать экспертную систему (ЭС) для планирования расписания экзаменов на факультете[6].
Реализовать ЭС, помогающую диагностировать и исправить автомобиль (телевизор, утюг и пр. Не менее 20 правил)[6].
Реализовать ЭС, помогающую подобрать прическу (костюм, галстук, губную помаду и пр. Не менее 20 правил)[6].
Реализовать ЭС для определения стратегии гоночной яхты в регате в реальном времени.
Реализовать ЭС для построения оптимального взаимозачета (клиринга) предприятий.
Реализовать программу психологической помощи п.2.2 [6].
Реализовать перевод запроса в базу данных на ограниченном русском языке в SQL-запрос. Гл.8 [6].
Реализовать ЭС, определяющую оптимальную структуру линейной регрессионной модели по заданной выборке (шаговая регрессия). Реализовать данный алгоритм в технологии экспертных систем.
Реализовать ЭС для выбора оптимального плана эксперимента для линейной модели.
Реализовать на Прологе программу для доказательства теорем из элементарной геометрии (свойства треугольников)[3].
Используя стратегию выделения пространства состояний и подходящие эвристики, реализовать логическую программу для сборки кубика Рубика. Оценить сложность.
Реализовать продвинутую «наивную» программу для игры в шашки. Использовать альфа-бета- стратегии.
Реализовать продвинутую «наивную» программу для игры в шахматы. Использовать альфа-бета- стратегии.
Реализовать систему распознавания образов, используя распределенную динамическую среду (модель спинового стекла[12, гл.3].
Реализовать вероятностный алгоритм обучения. Машина Больцмана [12, гл.3].
Реализовать метод обратного распространения ошибок при обучении нейронной {сети12, гл.3].
Реализовать логическую программу, устанавливающую изоморфизм или изоморфное вложение двух произвольных графов (в качестве прототипа использовать задачу изоморфного вложения двух деревьев [5] ). Оценить сложность.
Задана система аксиом (база знаний), устанавливающая общие родственные отношения. Базовыми отношениями являются отношения «мать», «отец», «мужчина», «женщина». Для вашей семьи и родственников (в разумных пределах) составьте базу данных в терминах базовых отношений. Ваша экспертная система должна уметь устанавливать сложные родственные отношения в кругу ваших родственников типа «свекровь», «сноха», «кузен» и пр.
Найдите подходящую систему представление знаний для того, чтобы решить проблему распознавания плоских объектов и анализа сцен на детских рисунках типа «дом», «человек», «солнце», «двор, огороженный забором, где играет мальчик с собакой в мяч и светит солнце» и пр. Предполагается, что уже существует система, которая сканирует рисунок и переводит его в описание для вашей системы представления знаний. Реализуйте данную систему на Прологе .
Реализуйте систему представления знаний, в которой имеются отношения типа «подходит» и «взаимно подходит» для поиска комплементарных пар. Примерами комплементарной пары является
Пара, возникшая в результате деятельности брачного агентства (взаимно подходит);
совместимые компоненты вычислительных систем (взаимно подходит);
бизнес-партнеры (взаимно подходит);
лекарство – болезнь (подходит);
товар –покупатель (подходит).
В соответствии со своими интересами выберете какую либо предметную область, где возникает необходимость выбора комплементарных пар. Реализуйте данную систему на Прологе.
Используйте одну из подходящих систем модальных логик (K,T,KT4,S5) и семантику возможных миров Хонтикки для моделирования метауровня в экспертных системах и базах данных. Система должна быть способной контролировать состояние полноты баз [7].
Найдите подходящий способ представления знаний для задачи классификации. Примером такой задачи является распознавание вида растения по заданной системе признаков (почему мы березу отличаем от клена?) Подберите интересный для Вас пример и реализуйте систему на Прологе.
Для построения планов экспериментов используют комбинаторные конфигурации. Одним из эффективных методов генерации планов является метод, использующий конечные поля Галуа. Напишите логическую программу, в которой на уровне декларативной семантики представлена аксиоматика конечного поля Галуа. Сгенерируйте ортогональный факторный двухуровневый план (ортогональную таблицу) [В.В. Налимов. Новые идеи в теории планирования экспериментов. М.: Наука, 1969] .
Реализуйте интеллектуального агента в объектно-ориентированной технологии. Агент – это активный объект, который знает как себя вести в определенной ситуации. Агент наделен целью, ресурсом, знаниями, убеждениями, опытом. Агент может нанимать других агентов, передовая часть своего ресурса и знаний. Агент имеет базу знаний и базу метазнаний. Метазнания – знания о том как использовать знания. Выберете подходящую предметную область и дайте интерпретацию агенту. За подробностями обратитесь к ведущему лектору.
Реализуйте искусственную среду, населенную программными организмами, для которых работают законы Дарвина. За подробностями обратитесь к ведущему лектору.
Разработайте концепцию Интернет-фирмы с интеллектуальными агентами. За подробностями обратитесь к ведущему лектору.
Реализуйте программу машинного обучения на примера мира кубиков Уинстона [18]. Стр.414. За подробностями обратитесь к ведущему лектору.
Реализуйте на языке Пролог метапрограмму, которая на основе предлагаемых примеров генерирует объектную программу (см. [11]).