Материал: 3363

6

Этапы работы генетического алгоритма. Кодирование информации и формирование популяции. Оценивание популяции. Селекция. Скрещивание и формирование нового поколения. Мутация. Настройка параметров генетического алгоритма. Канонический генетический алгоритм.

Тема 2. Пример работы генетического алгоритма. Рекомендации к программной реализации генетического алгоритма. Применение генетического алгоритма для решения задач оптимизации и аппроксимации.

Раздел 6. Искусственные нейронные сети Тема 1. Понятие о нейросетевых системах.

Биологические нейронные сети. Формальный нейрон. Искусственные нейронные сети. Обучение нейронной сети. Алгоритм обратного распространения ошибки.

Тема 2. Пример работы и обучения нейронной сети.

Программная реализация. Применение нейронных сетей для решения задач аппроксимации, классификации, автоматического управления, распознавания и прогнозирования. Мультиагентные системы.

Содержание лабораторного практикума

Дисциплина «Интеллектуальные системы и технологии» предусматривает лабораторные занятия, темы которых приведены в табл. 1. Студенты после выполнения каждой работы составляют письменный отчет, который устно защищается.

Отчет лабораторных работ может включать выполнение индивидуальных практических заданий, выдаваемых преподавателем.

7

Задания к лабораторной работе № 1

В соответствии с вариантом задания постройте когнитивную карту.

Вариант 1 Анализ качества транспортной системы

1.Комфорт передвижения

2.Вероятность опоздания

3.Уровень шума внутри транспортного средства

4.Качество езде

5.Профессионализм водителя

6.Терпимость к переполнению

7.Число пассажиров в транспортном средстве

8.Удобство расписания (частота рейсов)

Вариант 2 Ликвидация разлива нефти

1.Активизация командного центра

2.Приведение в готовность оборудования

3.Закрытие гавани

4.Доставка дополнительного оборудования

5.Создание механических заграждений

6.Использование средств для снятия пленки

7.Использование биоактиваторов защиты

8.Очистка побережья

Вариант 3 Оценка транспортного маршрута

1.Протяженность (пассажирокилометры)

2.Экономия горючего

3.Численность населения

4.Стоимость билета

5.Стоимость транспортного средства (ТС)

6.Количество вредных продуктов сгорания от ТС

7.Расход горючего

8.Опасность маршрута

Вариант 4 Создание экспертной системы

1.Идентификация— определение характеристик задачи

2.Техническое задание

8

3.Поиск понятий для представления знаний

4.Проектирование структуры для организации знаний

5.Разработка структуры для организации знаний

6.Коррекция структуры представления знаний

7.Формулировка правил, воплощающих знания

8.Тестирование

Вариант 5 Разработка информационной системы

1.Идентификация проблемной области, постановка целей

2.Формулировка технического задания

3.Проектирование ИС

4.Коррекция технического задания

5.Реализация ИС, кодирование

6.Тестирование пилотной версии

7.Коррекция ИС, повышение качества работы системы

8.Реализация

Задания к лабораторной работе № 2

1.В соответствии с вашей когнитивной картой, построенной в ходе лабораторной работы №1, оцените устойчивость системы и стабильность начальных переменных.

2.Проведите анализ полученных результатов и установите дестабилизирующие узлы.

3.С помощью правил продукции составьте корректирующие условия для экспертной системы.

Задания к лабораторной работе № 3

1.Создайте в текстовом редакторе (например, в Блокноте) документ с расширением *.xml

2.В соответствии с вашим вариантом по предыдущей лабораторной работе, напишите развернутую онтологию предметной области, содержащую словарь, описывающий все рассмотренные в процессе генерации решения понятия.

3.Обоснуйте область применения вашей онтологии.

4.Проведите сравнительный анализ вашей онтологии.

Задания к лабораторной работе № 4

Проектирование диаграммы прецедентов:

1. Идентифицируются все взаимодействующие с системой объекты.

9

2.Для каждого объекта рассматриваем поведение, которого он ожидает или требует от системы.

3.Описываем способы, посредствам которых объекты взаимодействуют

ссистемой, изменяют ее состояние, а так же реагируют на события.

4.Осуществляем трассировку потока данных в системе относительно каждого объекта. Начинать при этом всегда нужно с главных потоков и только потом рассматривать альтернативные.

5.Группировать родственные потоки, объявив соответствующий прецедент.

6.Изображаем объекты и прецеденты на диаграмме прецедентов и установить отношения между ними.

7.В соответствии с описанием проектирования диаграммы прецедентов выполните все 6 пунктов в письменном виде для своего варианта информационной системы, разработанной в ходе лабораторной работы №3.

8.Постройте в Visual UML диаграмму прецедентов по своему проекту.

Задания к лабораторной работе № 5

Диаграммой классов (class diagram) называют диаграмму, на которой по-

казано множество классов и отношений между ними. Построение диаграммы классов осуществляется следующим образом:

1.Запустите программу Visual UML. Создайте новую модель с помощью пункта меню File->New Model и специфицируйте язык отображения модели (например, Visual CPP).

2.Выберите в навигаторе системы пункт Class Diagram и с в контекстном меню, вызываемом с помощью правой кнопки, выберите пункт New. Определите имя диаграммы и начальные параметры.

3.С помощью панели инструментов создайте на диаграмме классы и отношения между ними.

4.Определить атрибуты и операции классов, а также свойства отношений можно в контекстных меню, вызываемых с помощью двойного щелчка мыши на требуемых объектах.

5.В соответствии с описанием проектирования диаграммы классов опишите классы и отношения, основываясь на диаграмме прецедентов лабораторной работы №4.

6.Постройте в Visual UML диаграмму классов по своему проекту.

10

Задания к лабораторной работе № 6

В соответствии с вариантом проведите ранжирование по Парето.

1.Вариант

Пусть имеем небольшое частное предприятие. Необходимо принять решение о покупке служебного автомобиля. Выбор производиться исходя из следующих критериев:

K1экономичность

K2грузоподъемность

K3удобство использования

K4цена

Оцениваются следующие автомобили: L1- «Пирожок»

L2- «Газель»

L3КАМАЗ

L4микроавтобус

2. вариант.

Путь необходимо принять решение о покупке телевизора. Оценка производится по следующим критериям.

K1цена

K2качество изображения

K3гарантийный срок

Оцениваются следующие автомобили: L1цветной, диагональ 37см

L2цветной, диагональ 51 см

L3плоскопанельный телевизор

L4домашний кинотеатр

L5цветной, диагональ 70 см

3. Вариант

Необходимо принять решение о покупке компьютеров в компьютерный клуб. Выбор производиться исходя из следующих критериев:

K1экономичность

K2графические возможности

K3вычислительные возможности

K4цена

К5совместимость с другими системами Оцениваются следующие процессоры: