Искусственный интеллект. Экспертные системы. Интеллектуальные САПР и АСУП

Исследуются возможности рекуррентных нейронных сетей с управляемыми синапсами со стиранием устаревшей информации. Решается задача оценки емкости памяти этих сетей. Отмечается, что для ее решения из-за специфики правил запоминания информации известные методы не пригодны. Они не ориентированы на оценку запоминания длинных последовательностей совокупностей единичных образов. В них не принимается во внимание предельный суммарный вес синапсов, активно используемых в качестве элементов памяти, не учитывается зависимость емкости памяти от функций ослабления сигналов в сети. Рассматривается новый метод оценки емкости памяти рекуррентных нейронных сетей, обрабатывающих информацию в реальном масштабе времени. Приводится спиральная структура сети на уровне нейросетевых каналов. Получено аналитическое выражение, связывающее емкость памяти таких сетей с их параметрами. В качестве этих параметров выступают число нейронов и предельно достижимый суммарный вес синапсов сети, средние значения функций ослабления расходящихся и сходящихся в сети единичных образов и другие. Показано, что предельные оценки емкости памяти рекуррентных нейронных сетей выше, чем считалось ранее. На один синапс может приходиться больше двух бит информации. Сформулированы рекомендации по совершенствованию рекуррентных нейронных сетей. В качестве элементов долговременной памяти предлагается использовать только те синапсы, которые связывают нейроны, обеспечивающие встречное продвижение единичных образов в сети.

Описан процесс создания и применения онтологии предметной области (оптики) для образовательного портала музея оптических технологий. Приведен сравнительный анализ верхнеуровневых онтологий и описана методика извлечения знаний

Данная книга окажет методическую помощь в работе учителя (педагога) в разделе преподавания курса робототехники для детей 5–10 лет. Книга окажется полезна как в дошкольном, так и в начальном образовании. Сборник охватывает малоизученную тему преподавания робототехники для дошколят и детей начальных классов. Методика преподавания основывается на применении образовательного конструктора Lego Education WeDo на занятиях по конструированию и робототехнике для развития инженерного потенциала малышей. Сборник оснащён подробной схемой сборки дополнительно 30 авторских конструкций.

Платформа TensorFlow от компании Google является ведущим инструментом с открытым исходным кодом для машинного обучения. Эта книга охватывает более 10 полноценных приложений для iOS, Android и Raspberry Pi на базе TensorFlow, построенных с нуля и выполняющих всевозможные модели в автономном режиме прямо на устройстве: от компьютерного зрения и обработки речи и языка до генеративно-состязательных сетей и AlphaZero-подобного глубокого самообучения с максимизацией получаемого вознаграждения.

Описывается модификация алгоритма муравьиных колоний, позволяющая осуществлять поиск оптимальной траектории перемещения грузоподъемной машиной груза произвольной формы в трехмерном пространстве с произвольными препятствиями, заданными в дискретном виде, с учетом угловой ориентации груза.

Основы нейроинформатики. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Эта книга дает всестороннее представление о нейроэволюции — подходе к обучению искусственных нейронных сетей, который использует эволюционные алгоритмы, чтобы упростить процесс решения сложных задач в таких областях, как игры, робототехника и моделирование естественных процессов. Читатель начнет знакомство с ключевыми концепциями и методами нейроэволюции, написав несложный код на языке Python, а затем получит практический опыт работы с популярными библиотеками Python и научится решать распространенные и нестандартные прикладные задачи, используя алгоритмы на основе нейроэволюции. Речь пойдет о том, как адаптировать методы нейроэволюции к существующим проектам нейронных сетей для повышения эффективности обучения и принятия решений; в завершение будет рассказано о топологиях нейронных сетей и о том, как нейроэволюция позволяет развивать сложную топологию из простейшей базовой структуры.

Пособие представляет курс лекций, в которых дано систематическое изложение современной электроники, охватывающей как основные теоретические представления, так и важнейшие экспериментально установленные факты для объяснения принципов действия широкого круга электронных приборов и устройств, изложены физические основы процессов, лежащих в основе работы электронных приборов. Предназначено для бакалавров направления подготовки 210700.62 – Инфокоммуникационные технологии и системы связи.

Эта книга поможет читателю овладеть алгоритмами обучения с подкреплением (ОП) и научиться реализовывать их при создании самообучающихся агентов. В первой части рассматриваются различные элементы ОП, сфера его применения, инструменты, необходимые для работы в среде ОП. Вторая и третья части посвящены непосредственно алгоритмам. В числе прочего автор показывает, как сочетать Q-обучение с нейронными сетями для решения сложных задач, описывает методы градиента стратегии, TRPO и PPO, позволяющие повысить производительность и устойчивость, а также детерминированные алгоритмы DDPG и TD3. Читатель узнает о том, как работает техника подражательного обучения, познакомится с алгоритмами исследования на базе верхней доверительной границы (UCB и UCB1) и мета-алгоритмом ESBAS.

В учебном пособии системно, в полном объеме рассматриваются инновационные инструменты для создания всех видов маркетинговых коммуникаций на основе искусственного интеллекта и нейронных сетей. На многочисленных практических примерах демонстрируются создание контента и каналов коммуникации с использованием искусственного интеллекта и различных нейронных сетей, образовательные возможности на основе искусственного интеллекта, их внедрение в образовательную деятельность, обучение нейронных сетей, создание рекламной продукции с помощью нейронных сетей и др. Богато иллюстрировано.

Является руководством к выполнению курсового проекта по курсам «Интегрированные системы проектирования и управления», «Проектирование АСОИУ». Предназначено для студентов, обучающихся по специальностям 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств», 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления», а также по направлениям 220400 «Управление в технических системах», 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств», 230100 «Информатика и вычислительная техника».

Настоящее учебное пособие – это продолжение учебного пособия «Введение в искусственный интеллект и логическое программирование. Программирование в среде Visual Prolog», представляющего собой вводную часть курса по искусственному интеллекту, основной целью которой является изучение модели представления знаний на основе классических логических исчислений – исчисления высказываний и исчисления предикатов. В пособии рассматриваются: работа с рекурсивными структурами данных в Прологе, назначение и применение предиката «Отсечение», а также внелогические предикаты Пролога и предикаты работы со строками.

Прочитав эту книгу, вы получите четкое представление о том, что такое глубокое обучение, когда его следует применять и каковы его ограничения. Авторы описывают стандартный рабочий процесс поиска решения задачи машинного обучения и рассказывают, как устранять часто возникающие проблемы. Всесторонне рассматривается использование Keras для решения самых разнообразных прикладных задач, в числе которых классификация и сегментация изображений, прогнозирование временных рядов, классификация текста, машинный перевод, генерация текста и многое другое. Опыт работы с Keras, TensorFlow или моделями глубокого обучения не требуется.

Рассмотрены вопросы проектирования программно-технических комплексов автоматизированных систем с помощью системы автоматизированного проектирования ТЕПРОЛ, которая представляет собой интегрированную среду для разработки прикладного программного обеспечения контроллеров и содержит средства для создания, редактирования, компиляции, компоновки и отладки программ.

В данном учебном пособии рассмотрены подходы к решению прямых и обратных задач магниторазведки. Рассмотрено решение линейных и нелинейных обратных задач магниторазведки, в том числе с использованием нейросетей. Пособие может быть рекомендовано как для самостоятельного изучения курса «Современные компьютерные технологии», так и для подготовки к выполнению практических заданий.

Среди систем, созданных для агрегации, систематизации и прочей автоматизации работы с логами, Splunk — один из самых мощных. Он позволит следить за тонкостями жизни всех ваших систем, особенно если их много и они достаточно распределенные. Splunk — ведущая платформа, реализующая эффективные методологии поиска, мониторинга и анализа больших данных с постоянно растущим объемом. Эта книга позволит вам реализовать новые услуги и использовать их для быстрой и эффективной обработки машинных данных. Вы познакомитесь со всеми возможностями и улучшениями в Splunk 7, включая новые модули Splunk Cloud и Machine Learning Toolkit, научитесь эффективно использовать поисковые запросы и метасимволы, а также работать с полями и расширениями диаграмм.

Учебное пособие содержит сведения о методах идентификации статических и динамических объектов управления средствами нейронных сетей, о нейроуправлении, а также принципах, используемых при построении схем нейросетевого управления. Теоретические материалы сопровождаются примерами, реализованными с использованием программных средств пакетов MATLAB и Simulink.

В данной книге рассказывается, как с нуля построить автономный мобильный обслуживающий робот, с помощью которого можно подавать еду в квартире, гостинице и ресторане. Благодаря подробным пошаговым инструкциям читатель узнает весь процесс разработки робота — начиная с теоретической части (принципы дифференциального привода, кинематики и обратной кинематики) и заканчивая практической реализацией (сборка отдельных компонентов, согласование приводов и датчиков с контроллерами). Много внимания уделено программной части — использованию метаоперационной системы ROS, моделированию в Gazebo, обработке изображений в OpenCV, разработке GUI робота на Qt и Python.

Представлены методика и приемы работы в среде современных версий программ AutoCAD и AutoCAD Mechanical. Рассмотрены графический интерфейс, способы ввода команд, средства выбора элементов чертежа, способы ввода координат, режимы построения. Приведены сведения по настройке пользовательского интерфейса, использованию соответствующих стандартов Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) в оформлении рабочих чертежей деталей, по управлению библиотеками стандартных изделий и типовых элементов.

В статье предлагается формальное описание модели представления знаний, объединяющей фреймовую онтологию с продукционной моделью. Фреймовое представление реализует возможности объектно-ориентированного подхода, позволяет оперировать глубоко структурированными знаниями, однако не предоставляет иных механизмов вывода, чем механизм наследования и присоединенные процедуры. Продукционная модель, напротив, имеет довольно слабые выразительные возможности, основанные на логике высказываний, но дает мощный механизм вывода на знаниях, позволяющий на основе метода прямого логического вывода получать логические следствия, являющиеся результатом решения той или иной проблемы. Сочетание указанных моделей в единой гибридной структуре позволяет, с одной стороны, использовать глубокие возможности структурного подхода к представлению знаний, с другой стороны, реализовать на этих структурах унифицированный механизм логического вывода, не исключающий, однако, и механизм наследования, и процедурные вложения.

Проектирование баз данных и баз знаний – развивающаяся область искусственного интеллекта, изучающая вопросы построения и применения систем, основанных на знаниях, которые не только могут накапливать и передавать знания специалистам, но и вступать в диалог, объясняя полученные выводы. В методических указаниях представлены работы, посвященные созданию онтологии в различных предметных областях, проектированию и использованию нейронных сетей разной архитектуры. Также, в одной из работ, изучаются такие методы эволюционных вычислений как генетические алгоритмы. Кроме того, затронута обширная область искусственного интеллекта – нечёткая логика. Изучение и выполнение данных лабораторных работ способствуют по- лучению представлений о практических приложениях теории искусственного интеллекта, предоставляют возможности изучения основ разработки и реализации гибридных интеллектуальных систем.

В данном пособии освещаются вопросы проектирования экспертных систем. В качестве инструментальной среды разработки предлагается использовать экспертную оболочку CLIPS. Суть технологии CLIPS заключается в том, что язык и среда CLIPS предоставляют пользователям возможность быстро создавать эффективные, компактные и легко управляемые экспертные системы. Для этого CLIPS предоставляет готовый инструментарий (встроенный механизм управления базой знаний, механизм логического вывода, менеджеры различных объектов CLIPS) и конструкции (упорядоченные факты, шаблоны, правила, функции, родовые функции, классы, модули, ограничения, встроенный язык COOL).

В книге изложен учебный курс для школьников, начинающих изучать компьютерное зрение с языком программирования Python и библиотекой OpenCV. Описаны особенности установки языка Python, различных библиотек, в том числе OpenCV, и операционной системы Raspbian. Материал разделен на три отдельные темы: программирование на Python, поиск и выделение цветных объектов на графическом изображении и в видеопотоке средствами OpenCV, программирование колесной робоплатформы под управлением Raspberry Pi 3, оснащенной CSI-камерой. Большую помощь читателю окажут многочисленные иллюстрации и листинги программных кодов, а также ссылки на источники и интернет-ресурсы.

Способы построения и визуализации работы искусственной случайной нейронной сети, воспроизводящей свойства памяти биологических нейронных систем.

Журнал «Умное Производство» специализируется на инновационно-промышленных технологиях по теме современного и умного производства, которые являются основными драйверами Индустрии 4.0. Среди них: промышленная политика, роботизация, искусственный интеллект, аддитивные технологии, инжиниринг, цифровизация. Журнал ориентируется на собственников и топ-менеджеров высокотехнологичных компаний.

Там, где традиционные алгоритмы бесполезны или не дают результата за обозримое время, на помощь могут прийти генетические алгоритмы. Они позволяют решить целый комплекс сложных задач, в том числе связанных с искусственным интеллектом, упростить оптимизацию непрерывных функций, выполнять реконструкцию изображений и многое другое. Для изучения материала книги требуются владение языком Python на рабочем уровне и базовые знания математики и информатики.

Лабораторный практикум по дисциплине САПР технологических процессов предназначен для закрепления и углубления теоретических знаний, совершенствования практических навыков в области автоматизированного проектирования технологических процессов и подготовки технологической документации. В пособии описываются различные методы создания технологий изготовления деталей и их сборки, расчет режимов резания, выбор оборудования, инструментов и других составляющих технологических процессов механической обработки и сборки в отечественных системах автоматизированного проектирования ТехноПро, Вертикаль, Т-FLEX Технология и СПРУТ ТП.

Вторая часть пособия посвящена моделированию интеллектуальных систем, в основе функционирования которых лежат методы составляющих концепции мягких вычислений – фазиматематика и нейроматематика.

Автоматические линии и комплексы кузнечно-штамповочного производства. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

В этой книге речь идет о будущем разума и о том, как наши представления о себе, о разуме и о собственной природе могут изменить будущее—к лучшему или к худшему. В ней две центральные сюжетные линии: одна — это размышления о том, что такое сознание, вторая —предупреждение о том, что неспособность продумать философские последствия создания искусственного интеллекта может положить конец дальнейшему процветанию существ, обладающих сознанием. Автор пытается найти ответы на вопросы: могут ли машины обладать сознанием и может ли человек слиться с искусственным интеллектом ради расширения своих возможностей?

Методические указания по выполнению контрольной работы содержат теоретические сведения и практические вопросы выполнения контрольной работы по дисциплине Инженерия знаний. Разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки 09.03.01 - Информатика и вычислительная техника и предназначено для студентов 2 и 2у курсов заочной и дистанционной форм обучения.

Как нарушение законов роботехники может привести к кибернетическому коллапсу.

Журнал «Умное Производство» специализируется на инновационно-промышленных технологиях по теме современного и умного производства, которые являются основными драйверами Индустрии 4.0. Среди них: промышленная политика, роботизация, искусственный интеллект, аддитивные технологии, инжиниринг, цифровизация. Журнал ориентируется на собственников и топ-менеджеров высокотехнологичных компаний.

Целью данного пособия является учебно-методическое обеспечение системы образования Новосибирского Государственного Технического Университета. Пособие содержит англоязычные тексты по специальным тематикам, затрагивающим различные аспекты нефтегазовой промышленности, а также разработанный на их основе комплекс заданий, ориентированных на взаимосвязанное формирование умений иноязычного чтения, письма и говорения в контексте английского для профессиональных целей. Пособие также включает дополнительные задания по развитию навыков перевода и говорения.

Методические указания по выполнению лабораторно-практических занятий содержат теоретические сведения и практические вопросы решения прикладных задач по дисциплине Инженерия знаний. Разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки 09.03.01 - Информатика и вычислительная техника и предназначено для студентов 2 и 2у курсов заочной и дистанционной форм обучения.

Эта книга посвящена созданию интеллектуального робота и разработке кода для его поведенческих сценариев. Для построения робота используются широко доступные компоненты — датчики, двигатели, камеры, микрофоны, динамики, светодиоды и микрокомпьютер Raspberry Pi. Раскрывается ряд специализированных тем, таких как компьютерное зрение и голосовое управление. Также читатель узнает о специализированных сообществах, посвященных робототехнике, и перспективах ее развития. Для изучения материала необходимо знание языка Python и умение работать с циклами, условиями и функциями.

Показано, что обучение человека может быть представлено как процесс подстраивания весов синапсов. При этом некоторые алгоритмы изменяют структуру сети, т. е. количество нейронов и их взаимосвязи. По аналогии с известными принципами самоорганизации нервных клеток построены алгоритмы обучения Хебба.

В статье рассмотрена необходимость применения автоматизированных систем исследования состояния железнодорожного подвижного состава, выделены основные требования к разрабатываемой АСНИ, предложена схема АСНИ оценки состоянии колесных пар

Ученые создают новую версию робота. Его будут звать Евой, а задачей станет проверка веществ-кандидатов в лекарства.

Методические указания предназначены для студентов кафедры «Прикладная математика», изучающих курс «Системы автоматизированного проектирования», и посвящены введению в методику решения задач определения напряженно-деформированного состояния деталей, а также оценке ресурса малоцикловой усталости и оптимизации конструкций методом конечных элементов. Предложено семь заданий, каждое содержит 40 вариантов. Приведены примеры выполнения заданий с пояснениями и рекомендациями.

В монографии рассмотрены вопросы становления и перспектив развития смарт-образования в контексте деятельности российских университетов и образовательных бизнес-структур. Авторы исследуют теоретические и практические аспекты сетевой методологии смарт-обучения в условиях цифровизации, делая акцент на социальных вызовах современной образовательной среды.

Рассмотрена работа с системами автоматизированного проектирования Altium Designer и SolidWorks. Приведен пример создания комплекта конструкторской документации на радиоэлектронную аппаратуру с помощью этих систем.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

Книга содержит лабораторный практикум по электронике и микропроцессорной технике. Практикум включает лабораторные работы по аналоговой и цифровой электронике, разработанные с использованием технологии виртуальных приборов. Практическая реализация осуществлена в программной среде LabVIEW с помощью инструментальных средств компании National Instruments.

Приведен системный подход к определению типа и шкал переменных, произведена классификация методов по целям решаемых задач и типам используемых переменных. Рассмотрены различные подходы к решению задачи распознавания образов и классификации наблюдений. Среди них представлены как классические (дискриминантный анализ, логистическая регрессия, кластерный анализ), так и относящиеся к области Data Mining исследования данных (деревья решений и нейронные сети). Кроме того, изложены важные в практических приложениях методы факторного анализа, которые могут использоваться как для снижения размерности, так и для структуризации множества исходных переменных. Рассмотрены возможности прогнозирования для различных типов зависимой переменной с использованием целого спектра методов. Проведен их сравнительный анализ, рассмотрены особенности, указаны способы верификации качества полученных результатов.

Математическая модель движения мобильного робота с дебалансным вибровозбудителем.

В книге рассказывается о работе диалоговых интерфейсов как способе взаимодействия машины с людьми на естественном языке. Вы научитесь разрабатывать чат-боты для выполнения различных прикладных задач с помощью платформ Microsoft Bot Framework, DialogFlow и Twilio, а также изучите механизмы развертывания чат-ботов на платформах мессенджеров типа Facebook. В заключении освоите отправку и отслеживание сообщений на платформе Twitter, а также поэкспериментируете с технологиями Google Assistant и Amazon Alexa.

Приведены сведения о построении элементарных твердотельных объемных форм, из которых комбинируются сложные твердотельные объекты; рассмотрена последовательность создания и редактирования сложного твердотельного трехмерного объекта.

Автор книги в увлекательной манере рассказывает о принципе устройства «умного дома»: интеллектуальных системах водо- и электроснабжения, отопления и кондиционирования, об управлении дверьми, окнами, печью и даже фундаментом. Особое внимание уделяется бытовой технике — и той, которая используется практически повсеместно (пылесос, посудомоечная и стиральная машина…), и той, которая пока ещё не заняла место в каждом доме (сушилка для одежды, мусорный пресс). Несомненное достоинство книги — наглядность: простые для понимания иллюстрации сопровождаются четкими и лаконичными пояснениями. Это издание станет настольным справочником специалиста по ремонту, а кроме того, пригодится всем, кто планирует самостоятельно усовершенствовать свое жилье или обсудить эту тему с мастером, а также выбрать новое оборудование и стройматериалы.

В книге представлены сквозные проекты построения порождающих состязательных сетей (GAN), способных к самообучению. Структура книги предусматривает повышение уровня сложности от главы к главе. Читатель узнает о том, что такое состязательные сети и как они обучаются генерировать 3D-формы, создавать анимационных персонажей и реалистичные фотоизображения, превращать картины в фотографии и делать многое другое.