Nazwa przedmiotu: Bazy wiedzy i systemy ekspertowe w ekonomice Knowledge basis and ekspert systems in economy Kierunek: Forma studiów: Informatyka Stacjonarne Rodzaj przedmiotu: Poziom przedmiotu: obowiązkowy w ramach treści II stopnia dodatkowych Rodzaj zajęć: wykład, laboratorium Liczba godzin/tydzień: 2W, 2L Kod przedmiotu: IF3_05 Rok : I Semestr: II Liczba punktów: 5ECTS PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU C1. Zapoznanie studentów podstawowymi metodami stosowanymi w systemach ekspertowych i ich algorytmizacją w dziedzinie ekonomii, zarządzania, transportu, podejmowania decyzji, struktur danych, optymalizacji. C2. Nabycie przez studentów umiejętności doboru metody do rozwiązywanego praktycznego problemu oraz umiejętności przedstawienia metody w postaci algorytmu i programu. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Wiedza z zakresu pragmatyki ekonomicznej, logistycznej i decyzyjnej. 2. Podstawowa wiedza z zakresu inżynierii programowania i projektowania systemów. 3. Umiejętność tworzenia i łączenia procedur systemowych. 4. Umiejętność określania celów i budowania kryteriów. 5. Zdolność dostrzegania ograniczeń i ich opis. 6. Umiejętność pracy samodzielnej i współpracy grupowej. 7. Umiejętność interpretacji efektów i rezultatów stosowanych metod. 8. Zdolność opisu warunku i wniosku. 9. Umiejętność korzystania z literatury fachowej. EFEKTY KSZTAŁACENIA EK1 posiada wiedzę teoretyczną z zakresu tworzenia i prezentacji baz danych i baz wiedzy, EK2 zna sposoby rozwiązywania praktycznych problemów i doboru metody ich rozwiązywania, EK3 potrafi zaadoptować mechanizm wnioskowania do wybranej metody i rozwiązywanego zadania, EK4 posiada umiejętności analizy funkcjonowania programu i odnajdywania newralgicznych przypadków, EK5 posiada praktyczne umiejętności wprowadzenia zabezpieczeń przed niewłaściwym funkcjonowaniem systemu, EK6 potrafi ocenić złożoność systemu w przybliżony i dokładny sposób, 1
EK7 posiada umiejętności regulowania parametrami systemu dla osiągnięcia zadanych poziomów dokładności i zbieżności, EK8 zna klasyczne i praktyczne metody definiowania i odnajdywania optymalnych rozwiązań, TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć - WYKŁADY Liczba godzin W1 - Wprowadzenie do systemów ekspertowych - zastosowania 2 W2 Struktura i klasyfikacja systemów ekspertowych 2 W3 Struktura baz wiedzy 4 W4 Funkcje systemowe, reguły i wnioskowanie 4 W5 Parametry i rodzaje metod wnioskowania 4 W6 Systemy ekspertowe czasu rzeczywistego 2 W7 Semiotyczne aspekty struktur wnioskowania 2 W8 Języki do budowania systemów ekspertowych 4 W9 Sposoby pozyskiwania i reprezentacji wiedzy 4 W10 Heurystyki wykorzystywane do tworzenia strategii usprawnień 2 Forma zajęć - ĆWICZENIA Liczba godzin L1 - tworzenie arkuszy decyzyjnych na bazie sieci neuronowych 4 L2 - wykorzystywanie mechanizmu wnioskowania 4 L3 reprezentacje wiedzy poprzez rachunek zdań 2 L4 rachunek predykatów a systemy kodowania 2 L5 - budowanie sieci semantycznych 2 L6 strukturalizacja ram i ich rozszerzeń 2 L7 wykorzystanie algorytmów genetycznych, mrówkowych 3 L8 modelowanie prognoz na automatach komórkowych 3 L9 generowanie reguł na drzewach decyzyjnych 4 L10 wyszukiwanie sprzeczności i nadmiarów 4 NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. - wykład z wykorzystaniem technik multimedialnych 2. - referaty tematyczne z wybranych tematów 3. - prace kontrolne 4. - prezentacje gotowych implementacji systemów ekspertowych 6. - przykładowe zastosowania procedur sztucznej inteligencji 7. - grupowa praca nad tworzeniem rozwiązań optymalnych 2
SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA). ocena przygotowania do ćwiczeń F2. ocena kreatywności w wykorzystywaniu zdobytej wiedzy F3. ocena referatów dotyczących zastosowań algorytmiki F4. ocena aktywności podczas zajęć P1. ocena stopnia przyswojenia wiedzy praktycznej kolokwia i zaliczenie na ocenę* *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen cząstkowych oraz kolokwiów, OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Konsultacje z prowadzącym Zapoznanie się ze wskazaną literaturą Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych i wykonanie sprawozdań Przygotowanie do kolokwiów Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 30W 30L 60 h 5 h 20 h 25 h 15 h Suma 125 h SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego 5 ECTS 2,60 ECTS Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych 2,20 ECTS LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 1. J.Mulawka: Systemy ekspertowe,wnt,1996 2. A.Niederliński: Regułowe systemy ekspertowe,wpk J.Skalmierskiego,2000 3. W.Cholewa, W.Perdycz: Systemy doradcze, Skrypt PSz, 1987 4.H.Piech: Wniskowanie na bazie strategii rozmytych, Monografie PCz, 2005 5. St.Krawczyk: Metody ilościowe w logistyce, C.H.Beck, 2001 6.. St.Krawczyk: Metody ilościowe w planowaniu, C.H.Beck, 2001 7. Maciej M. Sysło, Narsingh Deo, Janusz S. Kowalik, Algorytmy Optymalizacji Dyskretnej, PWN, 2010 3
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL) 1. dr hab. inż. Henryk Piech prof. PCz h.piech@adm.pcz.czest.pl MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia EK1 EK2 EK3 Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) KIF_W01 KIF_W02 KIF_U01 KIF_W02 KIF_W09 KIF_W11 KIF_W15 KIF_U18 Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne C1 W1-15 1,2,5 C1 L1-15 3,7 C2 W3-5 L1-4 1-2,4,6-7 EK4 KIF_W24 C1 W2-5,8-12 1,2,6 EK5 EK6 EK7 EK8 KIF_W15 KIF_W20 KIF_W02 KIF_W15 KIF_W16 KIF_W01 KIF_W22 KIF_U18 KIF_W15 KIF_U18 C1,C2 W5-7 L6-9 1-2,4-7 C1 W4-9 1,2,3 C1 W5-9,11-14 1,3 C1 W6-13 1,5 Sposób oceny F4 F2 F3 P1 F4 F2 F3 P1 P1 F4 4
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY Efekt 1 Na ocenę 2 Na ocenę 3 Na ocenę 4 Na ocenę 5 opanował wiedzę z zakresu prezentacji baz danych i wiedzy, potrafi podać przykłady stosowania różnych metod. Efekt 2 opanował podstawowej wiedzy z zakresu podstaw prezentacji baz. częściowo opanował wiedzę z zakresu opisu baz. opanował wiedzę z zakresu przedstawienia baz, potrafi wskazać właściwą metodę realizacji wybranych metod. bardzo dobrze opanował wiedzę z zakresu materiału objętego programem nauczania, samodzielnie zdobywa i poszerza wiedzę przy użyciu różnych źródeł wykazując kreatywność i aktywność. posiada umiejętności stosowania wiedzy w praktycznym rozwiązywaniu problemów związanych z opisem sposobu realizacji zadań. potrafi przedstawić podstawowych struktur wybranych etapów projektowania z pomocą klasycznych paradygmatów stosowanych w projektowaniu systemów. potrafi wykorzystać zdobytej wiedzy, w zakresie łączenia etapów projektowania ; potrzebna jest pomoc prowadzącego. poprawnie wykorzystuje wiedzę oraz samodzielnie rozwiązuje problemy wynikające w trakcie realizacji zadań. potrafi dokonać wyboru konwencji realizacji problemu oraz wykonać zaawansowane aplikacje na ich bazie, potrafi dokonać oceny oraz uzasadnić trafność przyjętych metod. 5
Efekt 3 potrafi efektywnie tworzyć struktury wnioskowania i analizować wyniki własnych działań potrafi wybrać metody dostosowanej do potrafi tworzyć sekwencji wnioskowania. wykonał polecone zadania ale nie potrafi dokonać systematyzacji etapów realizacji. rozwiązał zadania, potrafi ułożyć strukturę wnioskowania. wykonał zadania, potrafi w sposób racjonalny uzasadnić i obronić wybór metody ekspertowej oraz dokonać analizy porównawczej w odniesieniu do innych rozwiązań. Efekt 4 potrafi analizować działanie metody i znajdować miejsce lokalizacji blokad i sprzeczności Efekt 5 posiada praktyczne umiejętności wprowadzenia metodycznych zabezpieczeń przed niewłaściwym funkcjonowaniem systemu umie odczytywać sekwencje realizowanych działań i procedur. Nie dostrzega możliwych zagrożeń wynikających z braku zabezpieczeń. rozumie dlaczego system generuje złe rezultaty, nie wie jak dojść do miejsc błędnie realizujących cel działania. odczytuje sekwencje działań lecz nie potrafi zabezpieczyć programu przed niekończącymi się cyklami lub nieprawidłowości ą realizacji operacji. rozumie dlaczego system generuje złe rezultaty, nie wie jednak jak i gdzie wprowadzić poprawki. odczytuje sekwencje działań i potrafi zabezpieczyć program przed niekończącym się cyklami lub nieprawidłowości ą realizacji operacji. rozumie dlaczego system generuje złe rezultaty, i wie jednak jak i gdzie wprowadzić poprawki. odczytuje sekwencje działańi potrafi zabezpieczyć program przed niekończącym się cyklami lub nieprawidłowości ą realizacji operacji. Ponadto umie usprawnić metodę lub ją zmodyfikować. rozumie dlaczego system generuje złe rezultaty, i wie jednak jak i gdzie wprowadzić poprawki. Ponadto przewiduje konsekwencje wprowadzanych zmian w systemie. 6
Efekt 6 potrafi ocenić złożoność systemu w przybliżony i dokładny sposób. zna podstaw teoretycznych oceny złożoności systemu, a stąd wynika praktyczna bezradność i nieumiejętność podejścia do zna podstaw y teoretyczne oceny złożoności systemu, ale brak mu praktycznej sprawności w realizacji strategii zna podstaw y teoretyczne oceny złożoności systemu, i nie brak mu praktycznej sprawności w realizacji strategii zna podstaw y teoretyczne oceny złożoności systemu, i nie brak mu praktycznej sprawności w realizacji strategii Ponadto znajduje formy i propozycje zmniejszenia złożoności zadania. Efekt 7 posiada umiejętności regulowania parametrami systemu dla osiągnięcia zadanych poziomów dokładności i zbieżności. odnajduje miejsc w systemie, które decydują o jakości przetwarzania, nie może zatem modyfikować struktury systemu dla poprawy jego efektywności. odnajduje miejsca w systemie, które decydują o jakości przetwarzania, ale nie potrafi modyfikować strukturę systemu dla poprawy jego efektywności. odnajduje miejsca w systemie, które decydują o jakości przetwarzania oraz potrafi modyfikować strukturę systemu dla poprawy jego efektywności. odnajduje miejsca w systemie, które decydują o jakości przetwarzania oraz potrafi modyfikować strukturę systemu dla poprawy jego efektywności. Potrafi także zmienić organizację obliczeń i usunąć miejsca zagrożeń ich ciągłości. 7
Efekt 8 potrafi wykorzystać w praktyce metody kreowania zbiorów kryteriów i ich agregacji umie zdefiniować celów stawianych w praktycznych zdaniach inżynierskich, ekonomicznych i organizacyjnych. umie opisać celów stawianych w praktycznych zdaniach inżynierskich, ekonomicznych i organizacyjnych ale nie potrafi ich zapisać matematycznie. umie opisać celów stawianych w praktycznych zdaniach inżynierskich, ekonomicznych i organizacyjnych i potrafi je zapisać matematycznie oraz zrealizować algorytmicznie. umie opisać celów stawianych w praktycznych zdaniach inżynierskich, ekonomicznych i organizacyjnych i potrafi je zapisać matematycznie oraz zrealizować algorytmicznie. Potrafi także je zagregować i uwzględnić nowe parametry. III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE 1. Wszelkie informacje dla studentów dotyczące stawianych wymagań dotyczących zaliczenia przedmiotu i egzaminów przekazywane są na kilku początkowych zajęciach. 2. Wybrane wykłady (trudniejsze tematycznie) dodatkowo prezentowane są w Internecie lub udostępniane w postaci kopii. 3. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć danego z przedmiotu. 8