- •Глава 4 информационные ресурсы и информатизация общества 64
- •Раздел II прикладная информатика 82
- •Глава 5. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и хранения информации 82
- •Глава 6. Технические средства реализации информационных процессов 105
- •Глава 11 глобальная информационная сеть internet 222
- •Глава 12 искусственный интеллект 270
- •Глава 13 экспертные системы 297
- •Острейковский в.А. Информатика
- •Введение
- •Раздел I теоретическая информатика глава 1 основные понятия и определения информатики
- •1.1. Терминология информатики
- •1.2. Объект информатики
- •1.3. Предметная область информатики как науки
- •1.4. Краткая история развития информатики
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2 информатика как наука
- •2.1. Категории информатики
- •2.2. Аксиоматика информатики
- •2.3. Виды и свойства информации
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Математические основы информатики
- •3.1. Методы и модели оценки количества информации
- •3.2. Основные понятия теории алгоритмов
- •3.3. Системы счисления
- •3.3.1. Позиционные системы счисления
- •3.3.2. Двоичная система счисления
- •3.3.3. Другие позиционные системы счисления
- •3.3.4. Смешанные системы счисления
- •3.3.5. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •3.4. Формы представления и преобразования информации
- •3.4.1. Числовая система эвм. Представление целых чисел без знака и со знаком
- •3.4.2. Индикаторы переноса и переполнения
- •3.4.3. Представление символьной информации в эвм
- •3.4.4. Форматы данных
- •Контрольные вопросы, упражнения и задачи
- •Глава 4 информационные ресурсы и информатизация общества
- •4.1. Особенности информационного ресурса
- •4.2. Формы и виды информационных ресурсов
- •4.3. Информатизация общества
- •4.3.1. Сущность и цели информатизации
- •4.3.2. Создание информационных структур
- •4.3.3. Формирование индустрии информатики
- •4.3.4. Развитие интеллектуального и информационного рынков
- •4.4. Перспективы перехода к информационному обществу
- •Контрольные вопросы
- •Раздел II прикладная информатика глава 5. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и хранения информации
- •5.1. Восприятие информации
- •5.2. Сбор информации
- •5.3. Передача информации
- •5.4. Обработка информации
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6. Технические средства реализации информационных процессов
- •6.1. Определение и принципы организации информационных процессов в вычислительных устройствах
- •6.2. Функционирование эвм с шинной организацией
- •6.3. Функционирование эвм с канальной организацией
- •6.4. Информационная модель эвм
- •6.5. Основные команды эвм
- •6.6. Персональные эвм
- •6.6.1. Общие сведения о пэвм и их классификация
- •6.6.2. Структурная схема пэвм
- •6.6.3. Внешние устройства пэвм
- •6.6.4. Внешние запоминающие устройства пэвм
- •6.6.5. Печатающие устройства пэвм
- •6.6.6. Перспективы развития пэвм
- •6.7. Вычислительные системы
- •6.8. Поколения вычислительных средств
- •Контрольные вопросы, упражнения и задачи
- •Глава 7 алгоритмизация и программирование
- •7.1. Определение алгоритма
- •7.2. Методы разработки алгоритма
- •7.2.1. Метод частных целей
- •7.2.2. Метод подъема
- •7.3. Программирование с отходом назад
- •7.4. Алгоритмы ветвей и границ
- •7.5. Жизненный цикл программного обеспечения
- •Контрольные вопросы, упражнения и задачи
- •Раздел III элементы информационных технологий глава 8 базы и банки данных
- •8.1. Автоматизированные банки данных
- •8.2. Модели данных
- •8.3. Схема функционирования субд
- •8.4. Организация поиска данных
- •8.5. Администратор базы данных
- •Контрольные вопросы
- •Глава 9 пакеты прикладных программ
- •9.1. Классификация ппп
- •9.2. Проблемно-ориентированные ппп
- •9.4. Интегрированные ппп
- •9.4. Пакеты прикладных программ для решения научно-технических задач
- •9.5. Библиотеки стандартных программ
- •Контрольные вопросы
- •Глава 10 вычислительные сети
- •10.1. Принципы построения и классификация вычислительных сетей
- •10.2. Способы коммутации и передачи данных
- •10.3. Программное обеспечение вычислительных сетей
- •10.4. Локальные вычислительные сети
- •10.4.1. Классификация лвс
- •10.4.2. Организация обмена информацией в лвс
- •10.4.3. Методы доступа в лвс
- •10.4.4. Модели взаимодействия в лвс
- •10.5. Обеспечение безопасности информации в вычислительных сетях
- •Контрольные вопросы
- •Глава 11 глобальная информационная сеть internet
- •11.1. Краткая характеристика основных информационных ресурсов internet
- •11.2. Принципы функционирования internet
- •11.2.1. Иерархия протоколов internet
- •11.2.3. Спецификация универсального адреса информационного ресурса в internet
- •11.3. Технология world wide web (www)
- •11.3.1. Общая характеристика www
- •11.3.2. Программы-клиенты www
- •11.3.3. Стратегия поиска информации в сети
- •11.3.4. Язык гипертекстовой разметки web-документов html
- •11.3.5. Поисковые машины www
- •11.4. Электронная почта в internet
- •11.5. Технологии доступа к ресурсам internet, отличные от www
- •11.5.1. Удаленный доступ к ресурсам сети telnet
- •11.5.2. Обмен файлами по протоколу ftp. Служба архивов ftp
- •Контрольные вопросы
- •Глава 12 искусственный интеллект
- •12.1. Направление исследований в области искусственного интеллекта
- •12.2. Машинный интеллект и робототехника
- •12.3. Интеллектуальные роботы
- •12.4. Моделирование биологических систем
- •12.5. Эвристическое программирование и моделирование
- •12.6. Система знаний
- •12.7. Модели представления знаний
- •12.7.1. Логическая модель представления знаний
- •12.7.2. Сетевая модель представления знаний
- •12.7.3. Фреймовая модель представления знаний
- •12.7.4. Продукционная модель представления знаний
- •Контрольные вопросы
- •Глава 13 экспертные системы
- •13.1. Общая характеристика эс
- •13.2. Структура и режимы использования эс
- •13.3. Классификация инструментальных средств эс
- •13.4. Организация знаний в эс
- •13.5. Отличие эс от традиционных программ
- •13.6. Виды эс
- •13.7. Типы задач, решаемых эс
- •Контрольные вопросы
- •Приложение 3 глоссарий экспертных систем
Контрольные вопросы
1. Что такое ИИ?
2. Какие существуют направления исследований в области ИИ"
3. Как вы понимаете <машинный интеллект>?
4. Охарактеризуйте основные блоки робота.
5. Расскажите об информационных потоках при функционировании робота.
6. Каковы функции планировщика и решателя в системе уирапления роботом?
7. Чем отличаются поколения роботов?
8. Объясните понятие <машинное зрение> робота.
9. Что такое нейронные сети?
10. Какие принципы заложены в эвристическое программирование?
11. В чем суть эвристического моделирования?
12. Назовите основные проблемы создания систем знаний.
13. Перечислите требования к системам знаний.
14. Расскажите о декларативных и процедурных знаниях.
15. Дайте краткую характеристику моделям представления знаний.
16. Как вы понимаете логическую и сетевую модели знаний?
17. Что такое фрейм?
18. Какие блоки содержит интеллектуальная система?
19. Чем отличается продукционная модель от других моделей представления знаний?
Глава 13 экспертные системы
В течение последнего десятилетия в рамках исследований по искусственному интеллекту сформировалось самостоятельное направление -экспертные системы (ЭС), или инженерия знаний. В задачу этого направления входят исследование и разработка программ (устройств), использующих знания и процедуры вывода для решения задач, являющихся трудными для людей-экспертов. ЭС могут быть отнесены к системам ИИ общего назначения - системам, которые не только исполняют заданные процедуры, но на основе метапроцедур поиска генерируют и используют процедуры решения новых конкретных задач.
Огромный интерес к ЭС со стороны пользователей вызван, по крайней мере, тремя причинами. Во-первых, они ориентированы на решение широкого круга задач в неформализованных областях, на приложения, которые до недавнего времени считались малодоступными для вычислительной техники. Во-вторых, с помощью ЭС специалисты, не знающие программирования, могут самостоятельно разрабатывать интересующие их приложения, что позволяет резко расширить сферу использования вычислительной техники. В-третьих, ЭС при решении практических задач достигают результатов, не уступающих, а иногда и превосходящих возможности людей-экспертов, не оснащенных ЭС.
В настоящее время ЭС применяются в различных областях человеческой деятельности. Наибольшее распространение ЭС получили в проектировании интегральных микросхем, в поиске неисправностей, в военных приложениях и автоматизации программирования. Применение ЭС позволяет: 1) при проектировании интегральных микросхем повысить (по данным фирмы NEC) производительность труда в 3-6 раз, при этом выполнение некоторых операций ускоряется в 10-15 раз; 2) ускорить поиск неисправностей в устройствах в 5-10 раз; 3) повысить производительность труда программистов (до данным фирмы Toshiba) в 5 раз; 4) при профессиональной подготовке сократить (без потери качества) в 8-12 раз затраты на индивидуальную работу с обучаемым.
В настоящее время ведутся разработки ЭС для следующих приложений: раннее предупреждение национальных и международных конфликтов и поиск компромиссных решений; принятие решений в кризисных ситуациях; охрана правопорядка; законодательство; образование; планирование и распределение ресурсов; системы организационного управления (кабинет министров, муниципалитет, учреждение) и т.д.
Исследования и разработки ЭС составляют основу программ по информатизации развитых государств. На проведение этих программ выделены весьма большие средства. Например, на 10-летнюю стратегическую компьютерную программу (СКП) США запланировано выделить 1,6 млрд. дол., а на Esprit Европейского экономического сообщества - примерно 1,94 млрд .дол. По мере выполнения указанных программ интерес к ним возрастает. Так, в начале 1988 г. ЕЭС приняло решение об удвоении ассигнований на Esprit. В США ассигнования на СКП не изменились, однако (с учетом принятия новых программ и расходов частных фирм) затраты на ЭС только в 1987 г. составили более 1 млрд. дол.
Несмотря на значительную стоимость разработки, ЭС приносят существенный доход. Например, ежегодный доход от ЭС DEFT (проверка гигантских дисководов для ЭВМ фирмы ШМ) составляет 12 млн.дол. (начальная стоимость системы 100 000 дол.), а от ЭСXCON (помогает продавцам систем VAX фирмы DEC определять конфигурацию системы) -25 млн.дол. (при стоимости разработки около 3 млн.дол,).