МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт  математики и компьютерных наук

Кафедра математики и информатики. 
 

Курсовая  работа

По дисциплине: «Основы программирования» 

На тему:

Интеллектуальные  системы: назначение, принципы построения, функциональные возможности, методы приобретения знаний. 
 
 
 

ВЫПОЛНИЛ: студентка 393 группы

Сазонова  Оксана.

ПРОВЕРИЛА: ст. преподаватель

Кафедры МиИ

Трофимова Т. Ю 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тюмень, 2010

Оглавление

Оглавление 2

Введение 3

Глава 1. Интеллектуальные системы: назначение, принципы построения, функциональные возможности, методы приобретения знаний. 4

§ 1. 1. Назначение интеллектуальных систем 4

§ 1. 2. Принципы построения и организации интеллектуальных систем 5

п. 1. 2. 1. Принцип системности. 5

п. 1. 2. 2. Принцип иерархичности. 5

п. 1. 2. 3. Принцип многоканальности. 5

п. 1. 2. 4. Принцип адаптивности. 6

п. 1. 2. 5. Принцип взаимности функциональных и структурных свойств. 6

п. 1. 2. 6. Принцип эквифивальности. 6

п. 1. 2. 7. Принцип динамического самопрограммирования. 6

§1. 3. Функциональные возможности интеллектуальных систем 6

§1. 4. Методы приобретения знаний. 8

п. 1. 4. 1. Категории знаний. 8

§ 1. 5. Виды интеллектуальных систем. 9

п. 1. 5. 1 Экспертные системы 9

п. 1. 5. 2 Гибридные интеллектуальные системы 10

п. 1. 5. 3 Интеллектуально - информационные системы. 10

Глава 2. Разработка программного продукта «Игра «100 спичек». 11

§ 2. 1. Постановка задачи. 11

§ 2. 2. Техническое описание программы. 11

§ 2. 3. Инструкция пользователя. 11

§ 2. 4. Структура программы. 14

Заключение 15

Приложение 1. Блок-схема. 16

Приложение 2. Код программы. 17

Список иллюстраций. 20

Список используемой литературы. 21

 

Введение

      Интеллект (от латинского intellectus - познание, понимание, рассудок) - способность мышления, рационального познания. Естественным примером интеллектуальной системы является человек. Задачи, которые решает человек в своей практической деятельности на основе мышления, относятся к интеллектуальным. Деятельность человека, особенно интеллектуальная (творческая), еще изучена недостаточно, принципы и методы ее объясняются неоднозначно. Многочисленные попытки понять и использовать феномен интеллекта в практических целях имеют заманчивые перспективы и становятся все более и более реальными.

      Будем называть систему, способную решать интеллектуальные задачи, интеллектуальной системой (ИС). К числу основных интеллектуальных задач по аналогии с деятельностью человека можно отнести задачи распознавания (образов, ситуаций, сцен, состояний), обучения и планирования поведения (принятия решений). В этом плане интеллектуальными называют еще системы, обладающие способностью к обучению и изменению своего поведения в результате обучения.

      Целью данной курсовой работы является изучение интеллектуальных систем, их назначение. Принципы построения интеллектуальных систем, их функциональные возможности  и методы приобретения знаний в интеллектуальных системах.

      Актуальность  этой темы заключена в том, что  в настоящее время человека окружает огромное число различных интеллектуальных систем, которые помогают ему в  решении различных задач.

      Другой  целью является разработка программного продукта «Игра «100 спичек» с целью  отработки навыков в области  программирования

 

Глава 1. Интеллектуальные системы: назначение, принципы построения, функциональные возможности, методы приобретения знаний.

§ 1. 1. Назначение интеллектуальных систем

      В настоящее время развитие науки  и техники достигло такого уровня, когда становится уже реальным создание искусственного интеллекта, или точнее, моделирование (имитация) возможностей и способностей человека, а решение  указанных основных задач с помощью  программных и аппаратных средств. Системы Искусственного интеллекта(ИИ) должны воспроизводить функции естественного интеллекта. Поэтому изучению систем ИИ должно предшествовать рассмотрение основных свойств и особенностей естественного интеллекта для того, чтобы понять и использовать свойства биологических систем для решения технических проблем. Кибернетическое изучение живого помогает раскрыть как общие законы функционирования сложных систем, так и частные свойства отдельных органов и организма в целом с точки зрения происходящих в живых, существах информационных процессов и процессов управления.

      Новое поколение систем - интеллектуальные системы (ИС) - вызвало к жизни  другие принципы организации компонентов  систем, появились иные понятия, термины, блоки, не встречавшиеся ранее в  разработках и, следовательно, в  научной литературе. Интеллектуальные системы способны синтезировать  цель, принимать решение к действию, обеспечивать действие для достижения цели, прогнозировать значения параметров результата действия и сопоставлять их с реальными, образуя обратную связь, корректировать цель или управление.

      ИС  могут решать интеллектуальные задачи, распознавать ситуации (образы), обучаться  понятиям и навыкам, формировать  модель обстановки (решаемой задачи), планировать  поведение (принимать решение), определять управляющие воздействия и осуществлять их обработку. Возможности практической реализации. ИС для решения различных  задач зависят, прежде всего от производительности современных ЭВМ.

      Характерной чертой уже действующих систем, ориентированных  в основном на обработку знаний, является высокий уровень развития их программного обеспечения. С его  помощью решаются задачи обработки  символьной информации, перебора решений  вычислительных и логических задач  и построения логического вывода решения с использованием заданных систем правил, работы с БД, высокоскоростной обработки изображений, речи и другие. В настоящее время при разработке ИС все чаще используются специализированные аппаратные средства. реализующие в той или иной степени их основные функции.

§ 1. 2. Принципы построения и организации  интеллектуальных систем

      Изучение  ИС позволяет сделать попытку  сформулировать общие принципы, которые, не являясь достаточными, отражают необходимые моменты в их организации  и функционировании.

п. 1. 2. 1. Принцип системности.

      ИС  могут быть только сложными системами, функции всех их элементов должны быть согласованы с назначением  системы и их местом в них, а  также между собой. Именно взаимная согласованность и взаимозависимость  элементов системы обеспечивает целостность и функциональную полноту  наиболее совершенных ИС. Это может  также приводить к структурной  или функциональной избыточности.

п. 1. 2. 2. Принцип иерархичности.

      Сложная иерархическая многоуровневая структура  является основой для одновременного протекания множества процессов. Уровень  неординарности итогового процесса зависит от характера совокупности составляющих процессов. Сложная совокупность процессов принципиально характеризуется  и сложной структурой. Таким образом, в некотором роде уровень сложности  системы и ее структуры определяет и потенциальный уровень ее интеллекта.

п. 1. 2. 3. Принцип многоканальности.

      Получение согласованных с обстоятельствами и средой решений различных задач  основывается на информации, получаемой извне по многим каналам и работающим на различных физических принципах, что позволяет иметь разнородную  характеристику специальных свойств  объектов среды. Комплексирование информационных данных позволяет иметь более  объективную и более полную картину  о происходящих процессах. Разнородная  информация, получаемая по разным каналам, обрабатывается примерно за одинаковое минимально возможное время.

      Наглядность этого принципа характеризует следующий  факт. Человек способен решать различного рода опознавательные задачи за доли секунды, а зрительная система человека несомненно работает как параллельное устройство, Параллельная обработка как зрительной информации, так и поступающей в мозг человека от других органов чувств, дозволяет реализовать инвариантное опознавание объектов.

п. 1. 2. 4. Принцип адаптивности.

      Принцип адаптивности предполагает наличие  у ИС потенциальных возможностей улучшения работы: в условиях априорной  и текущей неопределенности на основе обучения на опыте.

      Особая  роль при этом принадлежит элементам  системы - реализующим память.

Адаптация может происходить путем самонастройки, самообучения или самоорганизации. Адаптивные способности могут определяться объемом информации (памятью) системы и потребными затратами времени на ее обработку.

п. 1. 2. 5. Принцип взаимности функциональных и  структурных свойств.

      Естественно, что назначение системы, ее функции  непосредственно влияют на структуру  системы. Однако и структура системы  должна способствовать наиболее полной

реализации  функций.

п. 1. 2. 6. Принцип эквифивальности.

      Этот  принцип предполагает наличие у  системы множества взаимосогласованных  последовательностей реакций на определенные внешние воздействия, приводящих к одному и тому же практически  полезному результату.

п. 1. 2. 7. Принцип динамического самопрограммирования.

      Самая замечательная особенность нервного управления, наиболее ярко выраженная в целеустремленном творческом разуме человека, заключается в способности  на основании разнообразного анализа  ситуаций мгновенно создавать сложнейшие и вместе с тем оптимальные  программы деятельности, которые  непрерывно перестраиваются и корректируются с учетом прошлых событий, текущей  действительности и прогнозирования  будущего. Уже образование элементарного  условного рефлекса представляет собой  выработку новой программы поведения. Усложнение условных рефлексов означает все более высокую самоорганизацию  поведенческих программ. В кибернетическом  смысле основная функция высшей нервной  деятельности состоит в динамическом поведении самопрограммирования.