541-0545/01 – Expert Systems in GIS (ES_GIS)
Gurantor department | Department of Geological Engineering | Credits | 4 |
Subject guarantor | Doc. PaedDr. Vladimír Homola, Ph.D. | Subject version guarantor | doc. RNDr. František Staněk, Ph.D. |
Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Compulsory |
Year | 4 | Semester | summer |
| | Study language | Czech |
Year of introduction | 1997/1998 | Year of cancellation | 2009/2010 |
Intended for the faculties | HGF | Intended for study types | Master |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
The first part of this course is dedicated to solving expert problems. These problems can arise from other courses as well as from practice. The main emphasis lays in explanation of fundamental principles of problem solving strategies and of their general properties. The students learn how to decide which procedure is a suitable tool for solving a specific problem. An important ingredient of the course is algorithmic implementation in PROLOG language. The students learn how to use existing Expert Systems, too.
The second part of the course deals with basic types of Artificial Neural Networks and with the way in which to understand these networks from both theoretical and practical points of view. The students are taught how to use these general methods to solve the problems arising from other courses of their study and from practice.
Teaching methods
Lectures
Tutorials
Summary
Introduction to Artificial Intelligence (AI). Languages of AI. Introduction to
PROLOG. Problem solving strategies. Expert System (ES). Describe the
characteristics, features, structures, limitations, and benefits of ES.
Describe the various methods of knowledge representation and build simple rule-
based knowledge bases. Describe the various methods of inference. Conduct
manual backward and forward chaining inferences. Artificial Neural Networks.
The most common models like Backpropagation multilayered, Recurrent
multilayered, Kohonen, Counterpropagation, Hopfield, BAM and ART nets are
introduced. Object-oriented model of all mentioned types of neural networks.
Expert System and Neural Network. Applications of Neural Network in Imaging
Processing.
Compulsory literature:
Giarratano, J., Riley, G.: Expert Systems: Principles and Programming. 4th
Ed., Brooks Cole, 2004
Recommended literature:
Nilsson, N.J.: Artificial Intelligence: A New Synthesis. Morgan Kaufmann, 1998
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
· Umělá inteligence jako vědní disciplína, jazyky umělé inteligence.
Základní rysy PROLOGu.
· Hledání řešení – klasické úlohy, grafy a stromy řešení. Prohledávání do
hloubky a do šířky, heuristické prohledávání.
· Expertní systémy, vývoj, charakteristické rysy, vlastnosti. Struktura
expertního systému.Typy expertních úloh. Některé známé systémy.
· Reprezentace znalostí – sémantické sítě, rámce, inferenční sítě.
Pravidla a inferenční sítě – pravděpodobnostní přístup, fuzzy logika. Řídící
mechanismy.
· Lingvistická proměnná, vícehodnotová logika a lingvistické modely.
· Neuronové sítě, jejich specifické rysy. Model neuronu. Základní
aplikační oblasti neuronových sítí. Perceptron, jeho adaptace.
· Vícevrstvé sítě a metoda backpropagation. Spojitý perceptron s
intervalovým stavem excitace a zobecněná metoda backpropagation.
· Rekurentní vícevrstvé neuronové sítě.
· Kompetice, Kohonenovy mapy, samoorganizace.
· Kohonenova síť s učitelem, Counter-Propagation.
· Hopfieldova síť, identifikace předloženého vzoru.
· Boltzmannův stroj, dvousměrná asociativní paměť. Adaptivní rezonanční
teorie.
· Objektově orientovaný přístup k neuronovým sítím.
· Expertní systémy využívající neuronové sítě. Neuronové zpracování
obrazové informace.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.