ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Тихоокеанский государственный университет
Институт экономики и управления
Кафедра Экономической кибернетики
Методические указания по лабораторным занятиям
По дисциплине Базы данных
Для специальности 080801.65 «Прикладная информатика в экономике»
Методические указания разработаны в соответствии с составом УМКД
Методические указания разработала Серебрякова Т.А._____________
Методические указания утверждены на заседании кафедры,
протокол № ______ от «___» _______________ 2010г.
Зав. кафедрой _________ «___» ______________ 2010г. Пазюк К.Т.
Методические указания по лабораторным занятиям по дисциплине «Базы данных» включают тематику вопросов, выносимых для самостоятельной подготовки, задачи, которые решаются студентами под контролем преподавателя или самостоятельно во время аудиторных занятий.
Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании УМКС и рекомендованы к изданию
протокол № ______ от «___» _______________ 2010г.
Председатель УМКС _______ «___» ______________ 2010г. Пазюк К.Т.
Директор института _________ «___» ____________ 2010г. Зубарев А.Е.
Введение
Основной целью дисциплины «Интеллектуальные информационные системы» является формирование у будущих специалистов практических навыков по проектированию и эксплуатации систем искусственного интеллекта с применением современных методов и технологий программирования, обучение работе с научно- технической литературой и технической документацией по программному обеспечению компьютеров.
Данная дисциплина обеспечивает приобретение студентами знаний, умений и навыков по "Интеллектуальные информационные системы" в соответствии с государственным образовательным стандартом (ГОС) высшего профессионального образования по специальности 351400 "Прикладная информатика (по областям)". Она входит в цикл специальных дисциплин специальности.
Дисциплина "Интеллектуальные информационные системы" является теоретическим и прикладным фундаментом для изучения дисциплин специальности 351400, связанных с обработкой информации при мониторинге, анализе, прогнозировании и управлении в экономике и юриспруденции. Знания, умения и навыки, полученные студентами при качественном освоении курса "Интеллектуальные информационные системы" могут использоваться ими при изучении других учебных дисциплин, а также при разработке курсовых и дипломных работ.
Изложение учебного материала дисциплины, согласно представленного в рабочей программе календарно-тематического плана, учитывает специфику деятельности специалиста в области экономики. Оно ориентировано на то, что работа выпускников по данной специальности будет связанна с выявлением фактов непосредственно из эмпирических данных, накоплением фактов, выявлением причинно-следственных взаимосвязей между ними и использованием этих знаний для решения разнообразных задач идентификации, прогнозирования и выработки рекомендаций по управлению (поддержка принятия управленческих решений). Поэтому при преподавании дисциплины упор делается на прикладные аспекты эффективного применения ими интеллектуальных информационных технологий.
К основным задачам, дисциплины следует отнести:
Реализация требований, установленных в квалификационной характеристике, в подготовке специалистов 351400 в области использования интеллектуальных информационных систем, проектирования и разработки этих систем. Системное представление частей различных типов ИИС и технологий их проектирования, а так же решение задач с применением интеллектуальных информационных технологий в различных предметных областях.
Изучение курса «Интеллектуальные информационные системы» проводится в форме лекции и практических занятий, включающих семинары, упражнения. Практические занятия по дисциплине проводятся в двух формах: дискуссия по теме занятия и решение практических заданий. Для проведения дискуссии студенты выполняют подготовительную аналитическую работу. Лабораторные работы выполняются с использованием персонального компьютера. По завершении изучения каждой темы проводится тестирование.
Завершается изучение дисциплины " Интеллектуальные информационные системы" защитой курсовой работы и сдачей зачета.
Тема 1: Факты и правила.
| Содержание лекции | Содержание лабораторного занятия |
| Представление знаний на основе формальных систем Представление знаний с помощью логики предикатов. Выводы в естественной дедуктивной системе. Получение выводов и операции со знаниями на основе принципа резолюции. Модели представления знаний на основе семантической сети. Этапы формализации семантической сети. Описание иерархической структуры понятия и графические средства ее процедурного представления на основе семантической сети. | Представление знаний на основе формальных систем Представление знаний с помощью логики предикатов. Выводы в естественной дедуктивной системе. Получение выводов и операции со знаниями на основе принципа резолюции. Модели представления знаний. Начальные понятия математической логики, необходимые для изложения принципов работы с системой Пролог-Д. Описание знаний с помощью совокупности дискретных объектов и отношений между ними. Терм, функтор, предикат, предикатный символ, формула, предложение. Языки логики первого порядка.Факты и правила. База знаний. |
Факты и правила.
Задание: Составить базу знаний для своего варианта используя факты и правила. Написать программу, описывающую данные и правил их обработки.
Исполнение: Выявить множество исследуемых объектов и связей между ними, совокупность которых описывает явление или процесс.
Лабораторная установка: Персональный компьютер с ОС Windows, MS Office, языке Пролог-Д, являющемся учебной версией классического Пролога.
Оценка: Рассматривают содержание нового направления информатики (базы знаний) и особенности его реализации.
Время выполнения работы: 2 часа.
Методические указания
В рамках настоящей темы рассматриваются следующие вопросы: Проблема представления знаний. Необходимые условия представления знаний. Общая схема процесса извлечения и представления знаний. Классификация моделей представления знаний. Общая характеристика подходов к формализации знаний. Языки представления знаний. Одно из актуальных направлений информатики – интеллектуализация информационных технологий. Это означает, что пользователь, применяя компьютерные технологии, сможет не только получать сведения на основе обработки данных, но и использовать по интересующей его проблеме накопленный опыт и знания профессионалов. Интеллектуальные системы и технологии применяются для тиражирования профессионального опыта и решения сложных научных, производственных и экономических задач, например, анализ инвестиций, планирование рекламной кампании, прогнозирование рынка. Для обработки и моделирования знаний применяются специальные модели и создаются так называемые базы знаний.
Особенностью языка Пролог-Д, отличающей его от других языков, используемых для работы на ЭВМ, является его применение не только для программирования, но, главным образом, для описания данных и правил их обработки. Построение базы знаний на Пролог-Д означает выявление множества исследуемых объектов и связей между ними, совокупность которых описывает явление или процесс.
Иными словами, создание информационно-логической модели описываемого на языке Пролог-Д этого явления или процесса. Основное назначение данного раздела состоит в описании методики разработки баз знаний, на примерах достаточно простых, заимствованных из традиционной практики. Первый шаг в направлении построения базы знаний состоит в выявлении объектов и соотношений между ними, отвечающих на вопрос: "Что дано?". Такую информацию целесообразно представлять в виде совокупности фактов. Классическим примером фактографии служит англо-русский словарь. Записанный средствами Пролога-Д он выглядит так:
русангл(мама, mammy);
русангл(небо, sky);
русангл(солнце, sun);
русангл(мальчик, boy);
русангл(круг, ring);
русангл(вокруг, arоund);,
и так далее. Последовательность фактов можно и продолжить, но уже сейчас достаточно слов, чтобы перевести на английский известную детскую песню. Подобные отношения представляют собой грамматическую конструкцию Пролога-Д, называемую фактом. Факт задается в виде функционалa: имя, и совокупность аргументов. В данном примере "русангл" - это имя факта оно определяет информацию, записываемую в нем. Русские и английские слова: мама, mammy, небо, sky, солнце, sky, мальчик, boy представляют собой аргументы факта, определяющего взаимно однозначное соответствие между русскими и английскими словами. Необязательно, чтобы факт имел два аргумента. Например, факт: мужчина(Николай); имеет один аргумент - Николай и имя - мужчина, а факт родился(Петров,Иван,10,сентябрь,1979); имеет пять аргументов - Петров, Иван, 10, сентябрь, 1979 и имя родился. Однако, с точки зрения синтаксиса языка Пролог-Д, необходим хотя бы один аргумент. Если факт в базе знаний имеет имя и не имеет аргументов, то система выдаст сообщение о синтаксической ошибке. Приведенный пример, по сути дела, уже является базой знаний на языке Пролог-Д. К этой базе знаний можно задавать различные вопросы:
?русангл(y,x); - если необходимо узнать, все слова, хранящиеся в базе знаний,
?русангл(мама, x); - если необходимо узнать как по английски мама?
?русангл(x, sky); - если необходимо узнать, что означает слово sky?