Зияткерлік басқару жүйелері және нейрондық желілер
Сипаттама: Пән көп деңгейлі иерархиялық жүйелер класында күрделі динамикалық объектілерді басқарудың интеллектуалды жүйелерін құруға байланысты мәселелерді зерттеуге арналған. Бұлыңғыр логиканы, нейрондық желілерді қолдана отырып, интеллектуалды басқару жүйелерін құрудың теориялық негіздері қарастырылады. Басқару жүйелеріндегі нейрондық желі технологиялары, бұлыңғыр логикаға негізделген басқару жүйелерінің синтезі сипатталған. Интеллектуалды басқару жүйелеріндегі негізгі міндеттер мен оларды шешудің мысалдары қарастырылады.
Кредиттер саны: 5
Пререквизиты:
- Техникалық жүйелерді автоматтандыру
Пәннің еңбек сыйымдылығы:
| Жұмыс түрлері | сағат |
|---|---|
| Дәрістер | 15 |
| Практикалық жұмыстар | |
| Зертханалық жұмыстар | 30 |
| СӨЖО | 30 |
| СӨЖ | 75 |
| Қорытынды бақылау нысаны | емтихан |
| Қорытынды бақылауды жүргізу нысаны |
Компонент: Таңдау бойынша компонент
Цикл: Кәсіптік пәндер
Мақсат
- подготовка высококвалифицированного специалиста, глубоко знающего теорию и практику построения интеллектуальных систем управления на основе новейших инновационных технологий, умеющего выполнять расчеты систем автоматизации с широким использованием современной компьютерной техники.
Міндет
- освоение основных принципов организации интеллектуальных систем управления, методов и технологий при их использовании;
- овладение аппаратом нечеткой логики, теории нечетких множеств, нейронных сетей для решения задач прикладной математики, а также построения и исследования соответствующих нечетких и нейросетевых моделей систем управления;
- формирование научных представлений о принципах и методах проектирования, разработки и эксплуатации интеллектуальных систем управления применяемых в области автоматизации управления техническими системами;
- овладение способностью к организации и проведению экспериментальных исследований и компьютерного моделирования с применением современных средств и методов.
Оқыту нәтижесі: білу және түсіну
- описывать технологии, методы и средства синтеза систем интеллектуального управления;
Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану
- выбирать информационные технологии для построения интеллектуальных систем управления техническими системами и технологическими процессами;
Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру
- анализировать данные по расчету устойчивости, оценивать точность и качество интеллектуальных систем управления;
Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер
- применять результаты освоения дисциплины в профессиональной деятельности;
Оқыту нәтижесі: Оқу дағдылары немесе сабаққа қабілеттілігі
- применять аппарат нечеткой логики, теории нечетких множеств, нейронных сетей для построения и исследования моделей интеллектуальных систем управления;
- применять пакет прикладных программ MATLAB для исследования и моделирования интеллектуальных систем управления.
Оқыту әдістері
интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь);
построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий;
информационно-коммуникационная (занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ);
поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность в процессе обучения);
Білім алушының білімін бағалау
Оқытушы ағымдағы бақылау жұмыстарының барлық түрлерін жүргізеді және академиялық кезеңде екі рет білім алушылардың ағымдағы үлгеріміне тиісті баға береді. Ағымдағы бақылау нәтижелері бойынша 1 және 2 рейтинг қалыптастырылады. Білім алушының оқу жетістіктері 100 балдық шкала бойынша бағаланады, Р1 және Р2 қорытынды бағасы ағымдағы үлгерім бағасынан орташа арифметикалық ретінде шығарылады. Академиялық кезеңде білім алушының жұмысын бағалауды пән бойынша тапсырмаларды тапсыру кестесіне сәйкес оқытушы жүзеге асырады. Бақылау жүйесі жазбаша және ауызша, топтық және жеке формаларды біріктіре алады.
| Кезең | Тапсырма түрі | Өлшем |
|---|---|---|
| 1 рейтинг | Лабораторная работа "Синтез функций принадлежности" | 0-100 |
| Лабораторная работа "Синтез нечеткой импликации". | ||
| Лабораторная работа "Дефаззификация". | ||
| Лабораторная работа "Синтез базы правил" | ||
| Лабораторная работа "Синтез регуляторов с нечеткой логикой" | ||
| Лабораторная работа "Проектирование систем управления на основе нечеткой логики" | ||
| Рубежный контроль 1 | ||
| 2 рейтинг | Лабораторная работа "Нейросетевая аппроксимация и прогнозирование функций" | 0-100 |
| Лабораторная работа "Классификация, кластеризация и распознавание на нейронных сетях" | ||
| Лабораторная работа "Нейронные сети в среде Simulink пакета MatLab" | ||
| Лабораторная работа "Сеть Кохонена, самоорганизующаяся нейронная сеть". | ||
| Лабораторная работа "Сеть Хопфилда". | ||
| Рубежный контроль 2 | ||
| Қорытынды бақылау | емтихан | 0-100 |
Жұмыс түрлері бойынша оқыту нәтижелерін бағалау саясаты
| Тапсырма түрі | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Өте жақсы | Жақсы | Қанағаттанарлық | Қанағаттанарлықсыз | |
| Работа на лабораторных занятиях | Проявлена превосходная теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения полностью освоены. Результат лабораторной работы полностью соответствует её целям. | Проявлена хорошая теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения в основном освоены. Результат лабораторной работы в основном соответствует её целям. | Проявлена удовлетворительная теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения частично освоены. Результат лабораторной работы частично соответствует её целям. | Проявлена неудовлетворительная теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения не освоены. Результат лабораторной работы не соответствует её целям. |
| Собеседование по контрольным вопросам | В ответе качественно раскрыто содержание темы. Ответ хорошо структурирован. Прекрасно освоен понятийный аппарат. Продемонстрирован высокий уровень понимания материала. Превосходное умение формулировать свои мысли, обсуждать дискуссионные положения. | Основные вопросы темы раскрыты. Структура ответа в целом адекватна теме. Хорошо освоен понятийный аппарат. Продемонстрирован хороший уровень понимания материала. Хорошее умение формулировать свои мысли, обсуждать дискуссионные положения. | Тема частично раскрыта. Ответ слабо структурирован. Понятийный аппарат освоен частично. Понимание отдельных положений из материала по теме. Удовлетворительное умение формулировать свои мысли, обсуждать дискуссионные положения. | Тема не раскрыта. Понятийный аппарат освоен неудовлетворительно. Понимание материала фрагментарное или отсутствует. Неумение формулировать свои мысли, обсуждать дискуссионные положения. |
Бағалау нысаны
Пән бойынша білім алушының білімін қорытынды бағалау 100 баллдық жүйе бойынша жүзеге асырылады және:
- Емтиханда алынған нәтиженің 40%;
- Ағымдағы үлгерімнің 60% - ы.
Қорытынды бағаны есептеу формуласы:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
мұндағы, Р1, Р2-тиісінше бірінші, екінші рейтингті бағалаудың сандық эквиваленттері;
Э - емтихандағы бағаның сандық баламасы.
Қортынды әріптік бағасы және оның балдық сандық эквиваленті:
Төрт балдық жүйе бойынша цифрлық баламаға сәйкес келетін білім алушылардың оқу жетістіктерін бағалаудың әріптік жүйесі:
| Әріптік жүйе бойынша бағалар | Балдардың сандық эквиваленті | Балдар (%-тік құрамы) | Дәстүрлі жүйе бойынша бағалар |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Өте жақсы |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Жақсы |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Қанағаттанарлық |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Қанағаттанарлықсыз |
| F | 0 | 0-24 |
Дәріс сабақтарының тақырыптары
- Интеллектуальные системы и технологии в инженерии знаний
- Цели и задачи интеллектуального управления
- Интеллектуальные системы управления с использованием нечеткой логики
- Нечеткие алгоритмы
- Процедура синтеза нечетких регуляторов
- Устойчивость систем с нечеткими регуляторами
- Практические примеры построения интеллектуальных систем управления с нечеткими регуляторами
- Интеллектуальные системы управления с использованием нейронных сетей
- Применение нейронных сетей в задачах идентификации динамических объектов
- Синтез структуры многорежимного нейросетевого регулятора
- Примеры построения нейросетевых систем управления динамическими объектами
- Программная и аппаратная реализация нейронных сетей
- Применение интеллектуальных систем и технологий в профессиональной деятельности: организация диалога между человеком и интеллектуальной системой
- Разработка сложных предметно-ориентированных интеллектуальных систем на основе естественно-языкового интерфейса
- Работы с основными объектами, процессами и явлениями, связанными с интеллектуальными системами и использование методов их научного исследования
Негізгі әдебиет
- Станкевич Л. А. Интеллектуальные системы и технологии: учебник и практикум для вузов. – М.: Изд-во Юрайт, 2023. - 495 с.
- Ясницкий Л.Н. Интеллектуальные системы [Электронный ресурс]: учебник. – М.: Лаборатория знаний, 2016. – 224с. https://archive.org/details/20230506_20230506_0951/page/3/mode/2up
- Васильев В.И., Ильясов Б.Г. Интеллектуальные системы управления. Теория и практика; учебное пособие. – М.:Радиотехника, 2009. – 392 с.
Қосымша әдебиеттер
- Поляков А.Е., Иванов М.С. Основы теории интеллектуального управления энергосберегающими режимами. – СПб: Лань, 2022. – 284с.
- Евменов В.П. Интеллектуальные системы управления: учебное пособие. – М.: Книжный дом «Либроком», 2009. – 304с.
- Рутковская Д., Пилиньский М., Рутковский Л. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы. – М.: Горячая линия-Телеком, 2013. – 384 с.
- Тарасян, В.С. Пакет Fuzzy Logic Toolbox for Matlab : учеб. пособие / В.С. Тарасян. – Екатеринбург : Изд-во УрГУПС, 2013. – 112 с
- Николаева С.Г. Нейронные сети. Реализация в Matlab: учебное пособие / С.Г. Николаева. – Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2015. – 92 с.
- https://dokumen.tips/documents/fuzzy-logic-toolbox-users-guide.html
- https://dokumen.tips/education/neural-network-toolbox-matlab.html
