Прислать материал
Комплекс лабораторных работ по предмету «Математические основы искусственного интеллекта»
Актуальность вопроса проектирования состоит в том, что есть необходимость разработать комплекс лабораторных работ по искусственному интеллекту и составить методические указания к выполнению этих лабораторных работ для студентов, у которых проходит дисциплина «Математические основы искусственного интеллекта». Так же в задачу входит изучение программных средств и встроенных языков программирования.
Этот курс лабораторных работ будет рассчитан на ознакомление студентов с самой программой и языком программирования, на изучение студентами методов построения нечетких множеств с использованием различных типов функций принадлежности, ознакомление с наиболее распространенными логическими операциями над нечеткими множествами, так же моделирование нечеткой системы средствами инструментария нечеткой логики, изучение и работу с нейронными сетями.
В результате проекта будет разработан лабораторный практикум и написаны методические указания к нему.
Искусственный интеллект можно определить как научную дисциплину, которая занимается автоматизацией разумного поведения. Целью искусственного интеллекта является создание технических систем, способных решать задачи не вычислительного характера, а требующие переработки содержательной информации. Одной из важных задач искусственного интеллекта является создание интеллектуальных роботов, способных автономно совершать операции по достижению целей, поставленных человеком и вносить коррективы в свои действия. Из основных приложений искусственного интеллекта внимание в управлении уделяется двум приложениям – нечеткая логика и нейронные сети.
Основными существующими подходами к разработке и решению задач по нечеткой логике и нейронным сетям являются следующие:
1. Использование встроенных и написание новых функций для определения входных и выходных функций принадлежности.
2. Использование встроенного программного инструментария для задания входных и выходных параметров с дальнейшим автоматическим построением необходимых функций принадлежности по этим параметрам.
3. Использование встроенного программного инструментария для непосредственного графического задания типа ФП и их параметров.
4. Определение входных и выходных значений ФП в табличном и графическом виде.
5. Загрузка и обработка необходимых данных для построения системы из специальных файлов.
В результате разработан комплекс лабораторных работ по предмету «Математические основы искусственного интеллекта». Лабораторный комплекс включает в себя рассмотрение таких тем, как: изучение современного программного комплекса Scilab, исследование способов формирования нечетких множеств и операции над ними, моделирование нечеткой системы средствами инструментария нечеткой логики, работа с радиальными базисными сетями и с сетью Хопфилда, работа с 2d и 3d графикой.
В итоге были спроектированы девять лабораторных работ.
Также в ходе разработки проекта выполнено следующее.
Проведен анализ существующих подходов, средств и программных комплексов для работы с нечеткой логикой и нейронными сетями, сделан выбор программных комплексов для разработки в них лабораторных работ и их подробное описание.
Разработана структурная схема комплекса лабораторных работ и составлены варианты по индивидуальным заданиям, каждый из которых был решен и проанализирован полученный результат. По каждой лабораторной работе спроектированы подробные методические указания, которые включают теоретические сведения, практическую часть и задания для самостоятельной работы.
Таким образом, разработанный комплекс лабораторных работ является достаточно эффективным в процессе обучения и закрепления пройденного материала на практике.
По экономической части рассчитаны и графически представлена смета затрат на разработку и внедрение комплекса. Также построены ленточные графики временных затрат на разработку и внедрение. Разработан документ «Руководство пользователя по установке и настройке пакета Scilab».
2. Википедия [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/
3. Fuzzy Logic Toolbox [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://atoms.scilab.org/toolboxes/sciFLT
4. ANN Toolbox [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://atoms.scilab.org/toolboxes/ANN_Toolbox
5. Mathlab. Руководство для начинающих [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:// www.mathworks.com/products/matlab/
6. Scilab Решение инженерных и математических задач. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://docs.altlinux.org/books/2008/altlibrary-scilab-20090409.pdf
7. Scilab помощь [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://help.scilab.org/doc/5.3.3/en_US/index.html