231

УДК 681.3 (075)

Лахов А. Я./ Интеллектуальные информационные системы [Электронный ресурс]: учеб. – метод. пос./А. Я. Лахов; Нижегор. гос. архитектур. – строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. - 13 с. 1 электрон.опт.диск (CD-R)

В методических указаниях представлены задания и пояснения к выполнению лабораторных работ по информационному моделированию в редакторе и браузере SWOOP, по разработке нейронного контроллера в среде разработки Visual C++ в рамках курса «Интеллектуальные информационные системы».

© А. Я. Лахов © ННГАСУ. 2016.

Введение

В настоящее время в области интеллектуальных информационных систем развиваются направления ориентированные на разработку эксплицитных систем, на разработку реактивных систем и на разработку гибридных систем. При разработке эксплицитных систем, в которых используются знания представленные в явном виде, применяется логический вывод на знаниях. Знания могут быть представлены в виде онтологий. При разработке реактивных систем, опирающихся на образцы типа стимул-реакция, применяются нейронные сети. Знания бывают представлены в виде характеристик нейронов, из которых состоят нейронные сети. При разработке гибридных систем применяют различные сочетания подсистем первого и второго типов. Подсистемы с логическим выводом решают стратегические задачи, а подсистемы с нейронными сетями используют для выработки реакций на изменения окружающей среды.

Настоящие методические указания реализуют первое и второе направление разработки интеллектуальных информационных систем, ориентированы на использование редактора и браузера онтологий SWOOP и средства разработки

Visual Studio корпорации Microsoft.

Дополнительную информацию о данных программных средствах можно найти в технической документации к ним. Редактор и браузер онтологий SWOOP является freeware программой. Среда разработки Visual C+ Express Edition является freeware программой.

Требования к выполнению работ

При подготовке к лабораторной работе студенту необходимо изучить соответствующие разделы лекционного курса. В ходе выполнения каждой лабораторной работы студент должен выполнить следующие этапы работы:

∙уяснить номер, тему и цель лабораторной работы;

∙уяснить перечень заданий работы;

∙определить входные и выходные данные для каждого задания;

∙создать информационную модель или набрать и отладить разработанную программу;

∙выполнить формализацию информационной модели или получить работающее приложение;

∙сдать работу преподавателю.

СЕМЕСТР № 3

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

Тема: Онтологии и онтологические системы. Модели онтологий.

Цель работы: Изучение предметной области создания онтологий. Методы представления онтологий.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Онтологии.

2.Онтологические системы.

3.Модели онтологий и онтологических систем.

4.Онтологические компоненты.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Тема: Методология создания онтологических систем.

Цель работы: Изучение методологии разработки онтологий и онтологических систем.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Принципы проектирования онтологий.

2.Построение глоссария терминов.

3.Построение деревьев классификации компонентов.

4.Построение диаграмм бинарных отношений.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Тема: Язык представления онтологий – RDF.

Цель работы: Изучение языка представления онтологий RDF.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Пространства имен.

2.Заголовки онтологий.

3.Простые классы.

4.Индивиды.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Тема: Методы проектирования

Цель работы: Изучение методов проектирования онтологий.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Отличие класса и индивида.

2.Различение уровней представления.

3.Различение подклассов и индивидов.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Тема: Объектные свойства. Свойства и типы данных.

Цель работы: Использование объектных свойств и свойств отражений на типы.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Простые свойства.

2.Объектное свойство: домен и диапазон.

3.Типы данных языка RDF.

4.Свойства – значения.

5.Свойства индивидов.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

Тема: Редактор и браузер web-онтологий SWOOP.

Цель работы: Изучение интерфейса пользователя редактора и браузера онтологий SWOOP.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Основное окно программы SWOOP.

2.Функции программы SWOOP.

3.Сеанс работы со SWOOP: открытие онтологии, навигация по иерархии классов, изменение представлений онтологии.

4.Создание онтологии. Добавление классов, свойств.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

Тема: Semantic web. Интеллектуальные агенты.

Цель работы: Знакомство с семантическим интернетом и языком XML.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Назначение semantic web и языка XML.

2.Разработка web агента. Свойства агента.

3.Схема потоков данных. Основные функции.

4.Реализация web агента на языке С.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

Тема: Информационная модель заданной предметной области.

Цель работы: Выполнение курсовой работы-1.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Создать тезаурус для заданной предметной области.

2.Выполнить построение иерархической структуры классов.

3.Выделить объектные свойства и свойства-значения.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

Тема: Онтология на языке RDF.

Цель работы: Выполнение курсовой работы-2.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Создать онтологию в программе SWOOP v. 2.2.

2.Создать иереархическую систему классов.

3.Создать объектные свойства и свойства-значения.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

Тема: Подготовка отчета по курсовой работе.

Цель работы: Выполнение курсовой работы-3.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Подготовить скриншоты сеанса работы с программой SWOOP v. 2.2.

2.Создать отчет по курсовой работе.

3.Сдать отчет преподавателю.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

Тема: Нейронные сети, управление нейронной сетью.

Цель работы: Изучение основных понятий нейронных сетей.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.