Учебное пособие Москва 2008 удк 519. 68. 02 Ббк 65 с 51 icon

Учебное пособие Москва 2008 удк 519. 68. 02 Ббк 65 с 51


2 чел. помогло.

Смотрите также:
Учебное пособие Ижевск 2008 удк 616 07: 519. 248 Ббк 53. 4...
Учебное пособие Москва 2008 удк 004. 738 Ббк 32. 973. 202...
Конспект лекций москва 2004 удк 519. 713(075)+519. 76(075) ббк 22. 18я7...
Учебное пособие Москва, 2008 удк 34 ббк 66. 0...
Учебное пособие Москва 200 8 удк 004. 738 Ббк 32. 973. 202...
Учебное пособие москва 2008 удк ббк федоров И. В., Новикова М. А...
Учебное пособие тверь 2008 удк 519. 876 (075. 8 + 338 (075. 8) Ббк 3817я731-1 + 450. 2я731-1...
Учебное пособие москва-2008 ббк 88. 53 Удк 316...
Учебное пособие Нижний Новгород 2003 удк 69. 003. 121: 519. 6 Ббк 65. 9 (2) 32 5...
Учебное пособие Москва ● 2008 удк 343. 851. 5 Ббк 67. 518. 8-91...
Учебное пособие Москва ● 2008 удк 343. 851. 5 Ббк 67. 518. 8-91...
Учебное пособие Майкоп 2008 удк 37(075) ббк 74. 0я73...



страницы:   1   2   3   4   5   6   7
скачать


Министерство образования и науки РФ


Московский государственный университет экономики, статистики и информатики


Кафедра Прикладной информатики в экономике


Тельнов Ю.Ф.

Трембач В.М.


Интеллектуальные информационные системы


Учебное пособие


Москва 2008



УДК 519.68.02

ББК 65 с 51

Т 318


Тельнов Ю.Ф., Трембач В.М. Интеллектуальные информационные системы. - М.,2008. - стр.


Учебное пособие посвящено теоретическим и организационно-методическим вопросам разработки и применения интеллектуальных информационных систем (ИИС) в экономике. Рассматриваются основные положения исследований в области искусственного интеллекта, классификация, архитектура, этапы проектирования ИИС, выбор инструментальных средств, особенности создания и использования экспертных систем, систем управления знаниями.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 351400 “Прикладная информатика по областям”, а также для студентов и аспирантов других экономических и технических специальностей. Может быть полезно для специалистов, разрабатывающих и использующих системы поддержки принятия управленческих решений, корпоративные информационные системы и системы управления знаниями, а также для преподавателей и аспирантов вузов, занимающихся исследованиями в области применения интеллектуальных информационных технологий в управлении экономическими объектами и процессами.


Ил. -, табл. - , прил. - , список литературы - назв.


Тельнов Ю.Ф., Трембач В.М.


ВВЕДЕНИЕ

Современная экономика, характеризующаяся высокой динамичностью, глобализацией всех процессов, ориентацией на потребителя, возрастающей конкуренцией, проведением непрерывных инноваций, требует применения адекватных методов и средств оптимального управления предприятиями. Ключевым вопросом эффективного применения этих методов и средств является организация и обработка знаний о возможностях и потенциале предприятия, которые становятся его интеллектуальным капиталом. Развивающаяся в настоящее время в менеджменте концепция управления знаниями предприятия предполагает использование современных информационных технологий, базирующихся в первую очередь на достижениях научного направления “Искусственный интеллект”.

В связи с этим учебное пособие “Интеллектуальные информационные системы” призвано осветить основные положения такой области исследований, как искусственный интеллект, вопросы разработки и эффективного применения интеллектуальных информационных технологий в решении различных классов экономических задач в условиях неопределенности и динамичности среды функционирования предприятий, к которым относятся:

  • экономический анализ;

  • обоснование стратегических решений;

  • инвестиционное проектирование;

  • планирование, реорганизация и мониторинг бизнес-процессов;

  • адаптация корпоративных информационных систем;

  • создание и организация доступа к корпоративной памяти (хранилищу знаний).

^ Целью учебного пособия является ознакомление студентов, обучающихся по специальности 351400 “Прикладная информатика по областям”, а также для студентов и аспирантов других экономических и технических специальностей, с проблематикой и областями использования искусственного интеллекта в экономических информационных системах, освещение теоретических и организационно-методических вопросов построения и функционирования систем, основанных на знаниях, привитие навыков практических работ по проектированию баз знаний. В результате изучения учебного пособия студенты получат знания о методах решения интеллектуальных задач, по архитектуре и классификации интеллектуальных информационных систем (ИИС), методам представления знаний, областям применения, а также научатся выбирать адекватные проблемной области инструментальные средства разработки ИИС и методы проектировании базы знаний, разрабатывать приложения в выбранной инструментальной среде.

Учебное пособие “Интеллектуальные информационные системы” предназначено также для студентов экономических специальностей, которые освоят методы принятия управленческих решений, основанные на классификации ситуаций, построении деревьев целей и решений, логической и эвристической аргументации, расчете рейтингов на базе нечеткой логики, динамического управления бизнес-процессами.

Учебное пособие может быть полезно для специалистов, разрабатывающих и использующих системы управления знаниями, системы поддержки принятия управленческих решений, корпоративные информационные системы, а также для преподавателей и аспирантов вузов, занимающихся исследованиями в области применения интеллектуальных информационных технологий в управлении экономическими объектами и процессами.

Структурно учебное пособие состоит из 3 глав:

  • В первой главе рассматриваются основные положения направления исследований - искусственный интеллект: понятия данных, информации, знаний; история и современное состояние ИИ, методы представления знаний и методы решения задач. Эволюция информационных систем. Понятие ИИС. Признаки интеллектуальности ИИС. Классификация ИИС.

  • Во второй главе рассматриваются этапы проектирования: идентификация, концептуализация, формализация, реализация, тестирование, опытная эксплуатация. Разработка прототипов, развитие и модификация проекта. Участники процесса проектирования: эксперты (специалисты проблемной области), инженеры по знаниям (разработчики), конечные пользователи, их взаимодействие.

  • В третьей главе представлены основные этапы разработки наиболее распространенных классов интеллектуальных систем - систем, основанных на знаниях. При этом большое внимание уделяется методам извлечения знаний, вопросам построения концептуальной модели проблемной области, анализу и выбору методов представления знаний и соответствующих инструментальных средств, использованию методов обработки неопределенности знаний.


^ Знание – сила

Ф.Бэкон


ВВЕДЕНИЕ

Современная экономика, характеризующаяся высокой динамичностью, глобализацией всех процессов, ориентацией на потребителя, возрастающей конкуренцией, проведением непрерывных инноваций, требует применения адекватных методов и средств оптимального управления предприятиями. Ключевым вопросом эффективного применения этих методов и средств является организация и обработка знаний о возможностях и потенциале предприятия, которые становятся его интеллектуальным капиталом. Развивающаяся в настоящее время в менеджменте концепция управления знаниями предприятия предполагает использование современных информационных технологий, базирующихся в первую очередь на достижениях научного направления “Икусственный интеллект”.

В связи с этим учебное пособие “Интеллектуальные информационные системы” призвано осветить вопросы разработки и эффективного применения интеллектуальных информационных технологий в решении различных классов экономических задач в условиях неопределенности и динамичности среды функционирования предприятий, к которым относятся:

  • экономический анализ;

  • обоснование стратегических решений;

  • инвестиционное проектирование;

  • планирование, реорганизация и мониторинг бизнес-процессов;

  • адаптация корпоративных информационных систем;

  • создание и организация доступа к корпоративной памяти (хранилищу знаний).

^ Целью учебного пособия является ознакомление студентов, обучающихся по специальности “Прикладная информатика (по областям)”, с проблематикой и областями использования искусственного интеллекта в экономических информационных системах, освещение теоретических и организационно-методических вопросов построения и функционирования систем, основанных на знаниях, привитие навыков практических работ по проектированию баз знаний. В результате изучения учебного пособия студенты получат знания по архитектуре и классификации интеллектуальных информационных систем (ИИС), методам представления знаний, областям применения, а также научатся выбирать адекватные проблемной области инструментальные средства разработки ИИС и методы проектировании базы знаний, разрабатывать приложения в выбранной инструментальной среде.

Учебное пособие “Интеллектуальные информационные системы” предназначено также для студентов экономических специальностей, которые освоят методы принятия управленческих решений, основанные на классификации ситуаций, построении деревьев целей и решений, логической и эвристической аргументации, расчете рейтингов на базе нечеткой логики, динамического управления бизнес-процессами.

Учебное пособие может быть полезно для специалистов, разрабатывающих и использующих системы управления знаниями, системы поддержки принятия управленческих решений, корпоративные информационные системы, а также для преподавателей и аспирантов вузов, занимающихся исследованиями в области применения интеллектуальных информационных технологий в управлении экономическими объектами и процессами.

Структурно учебное пособие состоит из 3 глав:

  • В первой главе рассматриваются основы искусственного интеллекта, вопросы классификации и архитектуры ИИС, а также дается описание основных областей применения при создании статических и динамических экспертных систем, систем интеллектуального анализа данных, адаптивных информационных систем, систем управления знаниями.

  • Во второй главе представлены основные этапы разработки наиболее распространенного класса ИИС - экспертных систем. При этом большое внимание уделяется вопросам построения концептуальной модели проблемной области, анализу и выбору методов представления знаний и соответствующих инструментальных средств, использованию методов обработки неопределенности знаний.

  • В третьей главе дается описание методов построения статических экспертных систем, их реализация в среде инструментального средства Guru (отечественной инструментальной среде COMP Pascal). В этой главе приводится ссылка на техническое описание системы. В приложении дается описание статических экспертных систем для внешнего и внутреннего экономического анализа финансово-хозяйственной деятельности предприятий.


Глава 1. Общая характеристика интеллектуальных информационных систем


1.1. Понятия данных, информации, знаний

Принятие решений относительно действий или поведения в той или иной ситуации любыми субъектами (людьми, роботами, сложными системами управления) осуществляется на основе информационных процессов. Информационный процесс реализует отношение объекта и субъекта (рис.1.1) и представляет собой восприятие субъектом объективной реальности в виде данных, переработку этих данных в соответствии с целевой установкой и имеющимися знаниями о зависимостях фактов в информацию. На основе полученной информации происходит обновление знания субъекта, выработка решения по возможному изменению состояния объекта и целевой установки субъекта. Причем изменение состояния объекта во многих случаях может быть представлено в форме данных.



Рис . 1.1. Информационный процесс

Таким образом, информационный процесс рассматривается в трех аспектах:

  • Синтаксический аспект – отображение объективной реальности в какой-либо среде и на каком-либо языке, которое представляет собой данные.

  • Семантический аспект – понимание, осмысливание и интерпретация данных на основе знаний субъекта, которые отражают зависимости, закономерности взаимодействия объектов.

  • Прагматический аспект – оценка полезности полученного нового знания (приращения знания) субъекта в соответствии с целевой установкой для принятия решения, то есть получение информации в узком смысле.

В широком смысле под информацией понимают все три аспекта отражения информационного процесса.

Любая компьютерная информационная система (ИС), реализующая информационный процесс, выполняет следующие функции: воспринимает вводимые пользователем информационные запросы (цели решения задачи) и необходимые исходные данные, обрабатывает введенные и хранимые в системе данные в соответствии с известным алгоритмом и формирует требуемую выходную информацию. С точки зрения реализации перечисленных функций ИС можно рассматривать как фабрику, производящую информацию, в которой заказом является информационный запрос, сырьем - исходные данные, продуктом - требуемая информация, а инструментом (оборудованием) - знание, с помощью которого данные преобразуются в информацию.

Знания субъектов информационного процесса могут представляться в различной форме. У людей знания представляются либо в недокументированной (неявной, непосредственно в голове) форме, либо в документированной (явной, книжной) форме. Причем документированная текстовая форма представления знаний в виде учебников, положений, инструкций и т.д. мало приспособлена для быстрого извлечения необходимых знаний при обосновании конкретных решений. Неявное знание экспертов вообще трудно доступно для использования в решении задач другими специалистами.

Компьютерные информационные системы, выступающие в роли субъектов информационного процесса, призваны упростить процесс использования знания в решении задач принятия решений. Для этого знания должны структурироваться и запоминаться для последующего многократного использования.

Знание имеет двоякую природу: фактуальную и операционную.

  • Фактуальное знание представляет известные сведения об объектах отражаемой реальности и накапливается в обычных базах данных.

  • Операционное знание отражает зависимости и отношения между объектами, которые позволяют интерпретировать данные или извлекать из них информацию. Операционное знание представляется либо в алгоритмической форме, либо в декларативной форме в виде специальных баз структурированных знаний.

Часто фактуальное знание называют экстенсиональным (детализированным), а операционное знание - интенсиональным (обобщенным).

^ 1.2. Введение в основы искусственного интеллекта

Некоторые определения и высказывания об интеллекте

Тест Тьюринга: если поведение машины, отвечающей на вопросы, невозможно отличить от поведения человека, отвечающего на аналогичные вопросы, то она обладает интеллектом.

Нильсон: "..цель работ по ИИ состоит в создании машин, выполняющих такие действия, для которых обычно требуется интеллект человека".

Мичи: определяет систему ИИ, используя вопросы:

1. Использует ли система модель мира?

2. Использует ли система модель мира для формирования планов действия, выполняемого в этом мире?

3. Включают ли планы направленный анализ альтернативных возможностей?

4. Может ли система переформулировать план, если его выполнение ведет к непредсказанным состояниям мира?

5. "Может ли система использовать прошлый опыт для индуктивного расширения и корректировки модели мира?

При положительных ответах система является системой ИИ.

^ Э.В. Попов, Г.Р. Фирдман [17]. "Под системой ИИ понимается система, обладающая способностью

к накоплению и корректировке знания на основе активного восприятия

информации о мире и обобщенного опыта,

к целенаправленному поведению на основе накопленного знания.

Знания системы - это совокупность информации о внешнем мире, о мире абстрактных наук и о знаниях разумных существ, т.е. об их внутреннем мире, включая знание о внутреннем мире самой системы. Каждая из указанных компонент знания выражается в виде описаний объектов, отношений между ними и законов, действующих в соответствующем мире.

^ А.В. Тимофеев: "Интеллект - способность кибернетической системы решать интеллектуальные задачи путем приобретения, запоминания и целенаправленного преобразования знаний в процессе обучения на опыте и адаптации к разнообразным обстоятельствам".

Под знаниями понимается не только информация от органов восприятия, но и модель окружающей среды. В этой модели объекты реального мира, их свойства и отношения между ними не только отображаются и запоминаются, но и могут мысленно (абстрактно) ""целенаправленно преобразовываться"".

Для принятия такого определения необходимо ответить на вопрос: "Что такое интеллектуальная задача?"


Интеллектуальная задача

^ Определение задачи и проблемы

В психологии существует несколько подходов к определению понятия "задача". Леонтьев А.Н. определяет задачу через ситуацию, требующую от субъекта некоторого действия.

Костюк Г.С. под задачей понимает "ситуацию, требующую от субъекта некоторого действия, направленного на нахождение неизвестного на основе использования его связей с известным" .

Ньюэлл А. понятие "задача" определяет как ситуацию, требующую от субъекта, "некоторого действия, направленного на нахождение неизвестного на основе использования его связей с известным в условиях, когда субъект не обладает способом (алгоритмом) этого действия".

В настоящее время довольно распространенным является представление о смысле понятия "задача", которое определяется вместе с понятием "загадка". Загадка предполагает изображение или выражение, нуждающееся в разгадке, которая в принципе существует, но не известна тому, кто разгадывает. Понятие загадка близка к понятию задача - они в принципе разрешимы и для этого имеются необходимые средства.

Задача имеет языковые средства, с помощью которых можно ясно и определенно сформулировать что дано, что требуется получить, а также имеются разнообразные средства, с помощью которых можно перейти от того, что дано, к тому, что требуется получить.

Проблема в принципе разрешима, но средства для ее выявления, формулирования и решения необходимо создать. В проблеме не только не сформулированы исходные позиции - "дано и требуется получить", но даже нет языковых средств, с помощью которых это можно сформулировать. Соответственно отсутствуют или участникам неизвестны средства для разрешения проблемы. Причем, неизвестен и сам состав участников. Все это требуется найти или создать в процессе выявления, формулирования и разрешения проблемы.

Различают хорошо определенные и плохо определенные задачи. Для хорошо определенных задач, в принципе, существует некий алгоритмический метод их решения.

Важным моментом для области решения задач является их представление. Из-за разнообразия задач очень сложно использовать единую форму представления.

В вычислительные задачи входят переменные (идентификаторы). Например - АХ, Х1, х, ПЛОЩАДЬ. В качестве значений переменных выступают данные. Вычислительные задачи имеют следующую форму:

зная М вычислить y1,y2, …,yn по x1,x2,…,xm,

где М, x1,x2,…,xm, y1,y2,…,yn - переменные. Они имеют смысл, определенный их вхождением в задачу.

Идентификаторы зная, вычислить и по имеют фиксированный смысл и не являются переменными. Они служат для того, чтобы придать формулировке задачи более естественный вид и, кроме того, отделить переменные x1,x2,…,xm от y1,y2,…,yn.

x1,x2,…, xm -входные переменные или входы задачи.

y1,y2,…,yn - переменные, значения которых будут результатами задачи, их требуется вычислить, - это выходные переменные или выходы задачи.

М - переменная, значение которой выражает условия задачи.

С учетом представления знаний, следует иметь ввиду, что данные, являющиеся значением М, выражают знания, необходимые для решения задачи.

В определении задач, вся сложность кроется в значении переменной М, т.е. в определении условий задачи.

Примеры.

  1. "Вычислить площадь треугольника по его трем сторонам"

зная треугольник вычислить S по а, b, с.

2) Задача "в заданной теории построить доказательство формулы, которая будет дана в качестве исходных данных задачи" представляется в виде

зная теория вычислить доказательство по формулам.

Не все вычислительные задачи сразу подходят под схему, предложенную выше. В частности условиями задачи может быть определено, что необходимо вычислить все изменения, которые являются следствием задания новых значений переменных х1, х2, … , хm.

Кроме того, существует много задач совсем другого характера, в которых требуется выполнение некоторых действий. Например, "принести из самой дальней комнаты маленький зеленый ящик. Эта задача относится к задачам планирования.




оставить комментарий
страница1/7
Дата22.09.2011
Размер1,42 Mb.
ТипУчебное пособие, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3   4   5   6   7
средне
  1
отлично
  2
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх