455-0513/01 – Systémy s umělou inteligencí (SsUI)

Garantující katedraKatedra měřicí a řídicí technikyKredity4
Garant předmětuprof. Dr. Ing. Miroslav PokornýGarant verze předmětuprof. Dr. Ing. Miroslav Pokorný
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník3Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2003/2004Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KRO127 Ing. Michal Kropáč
POK40 prof. Dr. Ing. Miroslav Pokorný
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 2+2
kombinovaná Klasifikovaný zápočet 2+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Studenti se seznámí se základy vědního oboru umělá inteligence, poznají její nástroje v různých aplikačních oblastech a seznámí se s metodami syntézy jednoduchých expertních systémů a fuzzy regulátorů. Schopnost orientace a analýzy nástrojů umělé inteligence, návrh fuzzy expertního systému nebo fuzzy regulátoru. Studenti budou schopni prktického použití nástrojů umělé inteligence, návrhů fuzzy expertního systému nebo fuzzy regulátorů.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Předmět je zaměřen na širší pojetí uplatnění metod a nástrojů umělé inteligence v informačních systémech. Uvádí zdroje a principy umělé inteligence, pro vysvětlení jejích přístupů seznamuje s klasickou výrokovou logikou a vysvětluje přechod k vícehodnotové logice netradiční. Postupuje od problematiky řešení složitých úloh a strojového dokazování. Zavádí pojem využití neurčitosti ve znalostech, uvádí principy fuzzy matematiky, fuzzy vícehodnotové jazykové logiky a jejich využití v expertních a řídicích systémech. Všímá si systémů pravděpodobnostních, založených na využití principů podmíněné a Baesovské pravděpodobnosti. Uvádí principy a aplikace neuronových sítí a genetických algoritmů v technických aplikacích moderní kybernetiky a robotiky. Učební látka je přizpůsobena úrovni znalostí bakalářského studijního programu.

Povinná literatura:

ZBOŘIL,F.Umělá inteligence. VUT Brno, 1990 MAŘÍK,V a kol. : Umělá inteligence I, II. ACADEMIA Praha, 1993 (I), 1997 (II) POKORNÝ,M.Umělá inteligence v modelování a řízení. BEN Technická literatura Praha, 1996 SARNOVSKÝ,J.a kol.Multiagentové hybridné riadenie zložitých systémov. ELFA Košice, 1999 BROWN,M., HARRIS,Ch.: Neurofuzzy Adaptive Modelling and Control, Prentice Hall, 1994 GOLDBERG,D.E.: Genetic Algorithms, Addison-Wesley Publishing Company, 1989 Novák,V.: Základy fuzzy modelování, BEN Praha, 2000

Doporučená literatura:

Pokorný,M.:Systémy s umělou inteligencí. Sylaby na WWW stránkách katedry,2002 (http://kat455.vsb.cz)

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Průběžná kontrola je prováděna na základě účasti studenta v laboratorních cvičeních. Podmínky udělení zápočtu: Student může dosáhnout 60 bodů za výsledek písemné zkoušky a 40 bodů za vypracování a odevzdání semestrální práce. K absolvování předmětu musí student vypracovat test a odevzdat semestrální práci.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Úvod.Umělá inteligence, její historie. Umělá inteligence jako vědní disciplína. Principy metod umělé inteligence, přechod od pradigmatu aristotelovské logiky k logice Lukaszewského. Význam znalostí, přechod od zpracování dat ke zpracování znalostí. Reprezentace znalostí.Hluboké a mělké znalosti, význam znalostí v systémech UI. Jazykové modely. Podmíněná pravidla IF-THEN. Expertní systémy. Historie EX, charakteristické vlastnosti ES, oblasti použití. Struktura ES. Reprezentace znalostí, řídicí mechanizmy, zpracování neurčité informace. Diagnostické ES, použití heuristických znalostí bez neurčitosti a s neurčitostí. ES s modelem. Plánovací ES. Kognitivní analýza pravidlové báze znalostí. Fuzzy orientované expertní systémy. Základy fuzzy množinové matematiky. Fuzzy relace. Jazyková proměnná a její fuzzy reprezentace. Fuzzy aproximace funkcí. Aproximativní vyvozování. Použití fuzzy logiky v expertních systémech. Neuronové sítě. Perceptron. Vícevrstvé sítě. Metody adaptace. Hopfieldova síť , asociativní pamět, optimalizace. Samoorganizace, Kohonenova adaptace. Kompetice. Neuronové sítě a řízení. Genetické algoritmy. Filozofie genetického algoritmu. Genetické operace, generování populací. Genetický algoritmus jako nástroj optimalizace a řízení. Použití metod umělé inteligence v technické praxi. Laboratoře: Laboratorní úloha s modelem mobilního robota VIMR - analýza pohybového systému Laboratorní úloha s modelem mobilního robota VIMR - analýza orientačního systému Laboratorní úloha s modelem mobilního robota VIMR - analýza komunikačního systému Fuzzy regulace s využitím PLC TECOMAT Laboratorní úloha s modelem mobilního robota VIMR - optimalizace pohybové trasy Návrh a vyšetřování vlastností neuronového regulátoru Projekty: Semestrální projekt (expertní systém, fuzzy regulátor) Počítačové laboratoře: Příklady sestavení jazykových modelů chování soustav pomocí produkčních pravidel. Práce s vývojovým prostředím FuzzyToolboxu a LMPS Návrh fuzzy regulátoru v prostředí MATLAB Návrh neuronového regulátoru Optimalizace fuzzy regulátoru s využitím genetického algoritmu

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100 (100) 0
        Laboratorní práce Laboratorní práce 40  0
        Písemka Písemka 60  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Šumperk 3 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2003/2004 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2003/2004 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku