Информационные технологии, ИИ / ТГУ 2025

В качестве фундаментальных средств разработки программ рассматриваются такие вопросы, как структурное решение задач, абстракция данных, принципы программной инженерии и сравнительный анализ алгоритмов. Дано полное освещение большинства модулей знаний, касающихся структур данных и алгоритмов. Бóльшая часть глав начинается основной темой и сопровождается примерами, приложениями и практическими исследованиями. Это учебное пособие дает основательные знания, которые позволяют студентам по ходу своей дальнейшей работы использовать ее также в качестве справочного пособия.

Изложены принципы построения аппаратуры, особенности операционных систем, программирование, отладка и испытания, а также вопросы эксплуатации систем управления физическими объектами. При рассмотрении операционных систем внимание обращено на элементы, имеющие особое значение для систем реального времени: диспетчеризацию и синхронизацию задач, организацию прерываний и счет времени. Кратко рассмотрено программирование задач управления реального времени. Приводятся сведения по методике отладки и характеристикам эксплуатации подобных систем.

Учебное пособие знакомит читателей с историей искусственного интеллекта, моделями представления знаний, экспертными системами и нейронными сетями. Описаны основные направления и методы, применяемые при анализе, разработке и реализации интеллектуальных систем. Рассмотрены модели представления знаний и методы работы с ними, методы разработки и создания экспертных систем. Книга поможет читателю овладеть навыками логического проектирования баз данных предметной области и программирования на языке ProLog.

В учебнике приведена история становления научной области «искусственный интеллект». Освещены основные направления ее развития и сферы применения, выполнено сопоставление трех основных стратегических подходов к созданию интеллектуальных систем: технологии экспертных систем, технологии нейронных сетей и технологии эволюционного моделирования. Изложены теоретические основы и даны примеры разработки интеллектуальных систем, а также примеры их применения для интеллектуального анализа данных в промышленности, экономике, бизнесе, психологии, социологии и других областях. Книга является исчерпывающим руководством по освоению технологий создания интеллектуальных нейросетевых систем и их применению для решения широкого круга проблем, встречающихся во многих областях деятельности современного человека.

Абстракция, абстрагирование — одна из составляющих мыслительного процесса творческой личности. Для развития этого компонента мышления в процессе обучения информатике есть дополнительные возможности, так как знание абстрактных типов данных, умение оперировать ими — необходимый элемент профессиональной культуры специалиста, связанного с разработкой программных комплексов.

Пособие представляет собой лабораторный практикум. Содержит курс лабораторных работ по дисциплине, теоретические основы разработки приложений, приемы решения практических задач с применением инструментария NET Framework, методические указания к выполнению заданий, индивидуальные задания для выполнения, контрольные вопросы, литературу. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 230400.62 – Информационные системы и технологии.

Освещены основы теории массового обслуживания, знание которых необходимо для современного представления о процессах обслуживания сообщений в телекоммуникационных и вычислительных сетях. Рассмотрены потоки заявок на обслуживание, при условии, что структура потока носит случайный характер. Особое внимание уделено пуассоновскому потоку событий. Рассмотрены потоки, обладающие свойствами самоподобия. Проанализирована работа устройств массового обслуживания (в обозначении Кендалла) типа М/М/1, M/G/1, G/M/1 и их модификаций. Рассмотрены системы с относительными приоритетами обслуживания. Рассмотрено интегральное уравнение Линдли. Приведены основные сведения о сетях массового обслуживания.

Рассмотрены с полными доказательствами положения основных моделей безопасности компьютерных систем: дискреционного, мандатного, ролевого управления доступом, безопасности информационных потоков и изолированной программной среды. Описан используемый в рассматриваемых моделях математический аппарат. Классические модели дополнены ориентированными на применение в современных компьютерных системах моделями безопасности логического управления доступом и информационными потоками (ДП-моделями). Приведены примеры решения задач на практических занятиях. Изложены методические рекомендации по организации изучения моделей безопасности компьютерных систем. Во втором издании пособия (кроме исправления неточностей и опечаток) включены нескольких дополнительных примеров решения задач для практических занятий и в главе 6 базовая ролевая ДП-модель заменена на мандатную сущностно-ролевую ДП-модель управления доступом и информационными потоками в ОС семейства Linux, на основе которой строится механизм управления доступом в отечественной защищенной операционной системе Astra Linux Special Edition.

Практикум предполагает выполнение студентами индивидуальных домашних заданий и лабораторных работ. При выполнении домашнего задания рассматриваются вопросы, связанные с анализом эффективности трех типов простейших систем массового обслуживания, позволяющие выбрать наилучшую в соответствии с заданным критерием оптимальности систему с отказами или одну из смешанных систем, Лабораторный практикум состоит из трех лабораторных работ, в ходе которых студентами проводится ряд статистических экспериментов, позволяющих оценить эффективность изучаемых систем как сточки зрения потребителей, так и с точки зрения эксплуатации этих систем.

Материалы учебного пособия подготовлены на основе результатов проведенных автором исследований и теоретических обобщений по алгоритмизации прикладных задач, решаемых на электронных вычислительных машинах. Должное внимание уделяется положениям и рекомендациям методического характера, с тем, чтобы материалы пособия могли служить методическим руководством для самостоятельной работы читателя по практической разработке, описанию алгоритмов в интересах их программной реализации.

В учебном пособии описан процесс разработки приложений информационных систем. Большое внимание уделено архитектуре и технологиям разработки приложений: интерфейсам прикладного программирования, механизмам доступа к данным. Рассматриваются методики разработки пользовательского интерфейса. Изложение материала сопровождается большим количеством иллюстраций, предлагаются вопросы для самопроверки, а также практикум, в котором нашли своё воплощение теоретические вопросы.

Проанализированы проблемы разработки и применения систем и модулей поиска информации, основанных на принципах искусственного интеллекта, а также формирование предметно-ориентированных порталов, объединяющих систематизированные информационные ресурсы сети Интернет конкретной предметной области, механизмы их обработки. Разработаны математические модели и алгоритм для систем мониторинга информации на основе онтологического подхода, описана концепция системы формирования знаний.

В основу курса положены ответы на вопросы: что такое (математическая) модель? как она возможна? и некоторые другие вопросы. В курсе изложена общая методология метода математического моделирования, а также ряд фактурных моделей из различных областей научной деятельности. В курсе устанавливается соответствие методологических детерминантов моделирования и конкретики затронутых предметных областей. В полной мере формализовать процесс генерации моделей не удается. Математические модели, представленные в курсе можно поделить на два больших класса: модели из естественно-научных областей и общественных наук. К естественнонаучным относятся модели: пространственных миграций планктонных организмов, морфогенеза, термогеометрической динамики конечного кристалла, электромагнитного коллектора, турбулентности, общей циркуляции атмосферы, дискретного пространства времени и квантовой электродинамики. К математическим моделям общественных наук относятся: нормативная модель глобальной истории, модель политики с позиции силы, психофизическая модель.

Рассмотрен комплекс вопросов, связанных с проведением аудита информационной безопасности на предприятии, даны основные понятия, показана роль анализа и управления информационными рисками. Проведено описание международных и российских стандартов информационной безопасности, изложены методологические основы применения стандартов ISO 15408 и ISO 17799 для оценки и управления безопасностью информационных технологий, дана характеристика программных средств, применяемых при аудите информационной безопасности. Особое внимание уделено практическим вопросам методики проведения аудита информационной безопасности на предприятии.

Изложена методика синтеза многослойных нейросетей различной структуры: с полными и неполными последовательными связями, перекрестными и обратными связями, функционирующими в режимах обучения, самообучения, обучения с учителями, обладающими конечной квалификацией. Приведены этапы исследования надежности и диагностики нейронных сетей. Представлены основные постановки задач перспективных исследований в области теории нейронных сетей.