Учебно-методическое обеспечение для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине (модулю)




страница1/3
Дата27.09.2016
Размер0.5 Mb.
  1   2   3
Содержание рабочей программы дисциплины

стр.


1.

Результаты обучения по дисциплине (модулю), соотнесенные с результатами освоения образовательной программы

4

2.

Место дисциплины (модуля) в структуре образовательной программы

6

3.

Объем дисциплины (модуля)

6

4.

Содержание дисциплины (модуля)

7

5.

Учебно-методическое обеспечение для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине (модулю)

8

6.

Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по дисциплине (модулю)

12

6.1

Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения образовательной программы

12

6.2

Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания

12

6.3

Типовые контрольные задания и материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы

14

6.4

Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих этапы формирования компетенций

18

6.5

Показатели и критерии оценивания сформированности компетенций на различных этапах их формирования, шкалы и процедуры оценивания

19

7.

Основная и дополнительная учебная литература, необходимая для освоения дисциплины (модуля)

20

8.

Ресурсы информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» (далее – сеть «Интернет»), необходимые для освоения дисциплины (модуля)

21

9.

Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля)

21

9.1

Учебно-методические материалы дисциплины по темам

21

9.2

Форма проведения занятий (лекции, семинары, практические, используемые интерактивные формы и т.д.)

26

9.3

Интерактивные формы обучения

27

9.4

Перечень вопросов для подготовки к экзамену

30

10.

Информационные технологии, используемые при осуществления образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости)

31

11.

Материально-техническая база, необходимая для образовательного процесса по дисциплине (модулю)

32



  1. Результаты обучения по дисциплине (модулю), соотнесенные с результатами освоения образовательной программы.


Цели и задачи дисциплины
Цели дисциплины: Основной целью образования по дисциплине «Нечеткая логика и нейронные сети» является формирование у студентов научного представления о методах, моделях и приемах, позволяющих получать количественные выражения в задачах контроля и управления с использованием математического инструментария нечеткой логики и формирования нейронных сетей.

Задачи дисциплины: Задачами изучения дисциплины являются усвоение методов количественной оценки социально-экономических процессов, формирование умений содержательно интерпретировать полученные результаты.


Требования к результатам освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины совместно с изучением других дисциплин образовательной программы выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):

  • иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией, способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13).

Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):

  • использовать основные методы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности для теоретического и экспериментального исследования (ПК-19);

  • использовать соответствующий математический аппарат и инструментальные средства для обработки, анализа и систематизации информации по теме исследования (ПК-20).

В результате освоения дисциплины студент должен:



Знать:

  • Основополагающие понятия нечеткой логики, как способа формализации нечеткости: понятия нечетких множеств, нечетких отношений и нечетких отображений, а также операции над ними; понятия функции принадлежности и нечеткого алгоритма; определение лингвистической переменной и ее свойства; а также методы применение нечеткой логики и нейронных сетей в различных задачах контроля и управления.

Уметь:

  • Разрабатывать и применять модели нечеткой логики в различных задачах контроля и управления;

  • обрабатывать и интерпретировать результаты моделирования.

Владеть:

  • Математическими, статистическими и количественными методами планирования и статистической обработки результатов моделирования; современными системами моделирования на основе технологии логических нейронных сетей.



  1. Место дисциплины (модуля) в структуре образовательной программы.


Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Нечеткая логика и нейронные сети» относится к перечню обязательных дисциплин вариативной части математического и естественно-научного цикла учебного плана по направлению «Бизнес-информатика». Преподавание дисциплины «Нечеткая логика и нейронные сети» основано на дисциплинах - «Теория вероятностей и математическая статистика», «Дискретная математика», «Общая теория систем». В свою очередь она создаёт необходимые предпосылки для освоения программ таких дисциплин, как «Моделирование бизнес-процессов », «Архитектура предприятий» и ряда дисциплин по выбору студента.

Объем дисциплины (модуля)
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы /180 часов.

Объем дисциплины и виды учебной работы.

Таблица 1


Вид работы

Трудоемкость

(в академических часах)



Общая трудоемкость

180

Аудиторная работа

62

Лекции

24

Семинары и практические занятия

38

Самостоятельная работа

82

Контроль самостоятельной работы

36

Вид итогового контроля

Экзамен



Содержание дисциплины (модуля).
Учебно-тематический план дисциплины (модуля) с указанием часов

Наименование темы

Всего часов

В том числе, час. (очно)

Формы контроля

(очно)

Аудиторная работа

Сам. Работа

лекции

практич занятия




5 семестр

 

 

 

 

 

Тема 1. Основные понятия теории нечетких множеств.

38

8

8

22

ОК*

Тема 2. Нечеткая логика.

42

6

12

24

ОК/РК**

Тема 3. Искусственные нейронные сети.

64

10

18

36

ОК/РК

Итоговый контроль

Экзамен







36




Итого в 5-м семестре

180

24

38

82

 

ВСЕГО по дисциплине

180

24

38

82




* ОК – Оперативный контроль.

** РК – Рубежный контроль.
5. Учебно-методическое обеспечение для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине (модулю).
Распределение часов внеаудиторной самостоятельной работы студента при изучении дисциплины

Таблица 3




п/п



Наименование темы или раздела дисциплины (модуля)

Трудоемкость, час.

Список рекомендуемой литературы

Вопросы для самопроверки

Основная

Дополнительная

1

Основные понятия теории нечетких множеств

22

№№ 3

№ 2,4

  1. Сформулируйте понятие нечеткого множества и сравните его с понятием обычного множества.

  2. Что называют носителем нечеткого множества?

  3. Дайте определение точки перехода, унимодальной функции принадлежности, нормального и субнормального нечеткого множества.

  4. Сформулируйте понятие множества а-уровня и запишите формулу разложения нечеткого множества по множествам уровня.

  5. Приведите пример нечеткого множества с дискретным и непрерывным носителем.

  6. Сформулируйте аксиомы меры нечеткости.

  7. Дайте определение обычного множества, ближайшего к нечеткому.

  8. Запишите формулу расстояния между двумя произвольными нечеткими множествами по Хеммингу и Евклиду для дискретного и непрерывного носителя.

  9. Запишите основные формулы вычисления индексов нечеткости по Хеммингу и Евклиду для дискретного и непрерывного носителя.

  10. Что называют заострением нечеткого множества? Запишите операции растяжения и концентрации.

  11. Дайте определение подмножества нечеткого множества.

  12. Сформулируйте определение основных операций над нечеткими множествами и проведите их сравнение с аналогичными для четких множеств. Чем они различаются? В чем сходство?

  13. Сравните свойства операций над обычными и нечеткими множествами. Какие важнейшие логические законы не выполнимы над нечеткими множествами?

  14. Дайте определение Т-нормы и Т -конормы. Для чего введены эти понятия?

  15. Если в качестве операций дополнения, пересечения и объединения взять другие определенные Т -нормы и Т -конормы, можно ли утверждать, что все свойства операций над нечеткими множествами сохранятся?

  16. Как определяют операции умножения нечетких множеств, возведения в целую неотрицательную степень, умножения на число?

  17. Дайте определение оператора нечеткости. Для чего применяют этот оператор? Каковы границы его применимости?

  18. Сформулируйте понятие нечеткого числа.

  19. Какие нечеткие числа называют нормальными, унимодальными и выпуклыми? Сравните определения с соответствующими определениями нечетких множеств. В чем различие? Сходство?

  20. Дайте определения алгебраических операций над нечеткими числами.

  21. Что называют нечетким минимумом и максимумом нечетких чисел? Как сравнить два нечетких числа?

  22. Перечислите свойства операций над нечеткими числами, которые в некоторых случаях нарушаются или выполняются всегда.

  23. Как определяются отношения «равенство» и «нечеткое равенство» для нечетких чисел? Какие нечеткие числа называют приближенно равными? В чем различие понятий равенства для обычных и нечетких чисел?

  24. Приведите пример треугольных и трапециевидных чисел.

  25. Сформулируйте принцип обобщения для нечетких множеств. Охарактеризуйте границы его применимости и практическую значимость.

  26. Дайте определение нечеткого бинарного отношения.

  27. Перечислите способы задания нечетких бинарных отношений.

  28. Что называют декомпозицией нечеткого отношения?

  29. Сформулируйте определение композиции и транзитивного замыкания нечетких бинарных отношений.

  30. Перечислите основные свойства нечетких бинарных отношений.

  31. Приведите типы нечетких бинарных отношений и сравните их с обычными.

  32. Что называют нечеткими бинарными соответствиями? В чем различие нечетких бинарных отношений и соответствий? В чем сходство нечетких бинарных отношений и соответствий?

  33. Как с помощью введенных определений трактовать понятие «опосредованное влияние»?




2

Нечеткая логика

24

№№ 1-4

№№ 3,4

      1. Что называют термом? В чем принципиальное различие атомарного и составного термов?

      2. Дайте понятие составной лингвистической переменной.

      3. Какие правила называют синтаксическими?

      4. Определите сущность семантического правила. В чем различие и сходство семантического и синтаксического правил?

      5. Дайте определение лингвистической переменной. Приведите примеры лингвистических переменных из различных областей науки.

      6. Дайте понятие булевой переменной, формулы булевой алгебры, основных операций над булевыми переменными.

      7. Дайте понятие нечеткой булевой переменной.

      8. Что называют функцией нечетких булевых переменных?

      9. Какие функции нечетких булевых переменных над тождествами?

      10. Какие функции нечетких булевых переменных называют аналитическими?

      11. В чем заключается смысл анализа аналитических функций нечетких булевых переменных?

      12. Дайте понятие лингвистических переменных «истина» и «ложь». Приведите примеры функций принадлежности этих переменных.




3

Искусственные нейронные сети

36

№№ 1-4

№№ 2,4

        1. Что такое нейронные сети?

        2. Что такое формальный нейрон. Нарисуйте его схему.

        3. В чем сходство и в чем различия однослойной и многослойной нейронных сетей?

        4. Воспроизведите схему нейросетей по Хопфилду и Хеммингу. В чем их различие?

        5. Что называется персептроном Розенблатта?

        6. Что означает представимость и линейная разделимость персептрона?

        7. В чем особенность нейронной сети, используемой в методе обратного распространения ошибок?




6. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по дисциплине (модулю).
Результативность самостоятельной работы студентов обеспечивается эффективной системой контроля, включающей в себя вопросы по содержанию материалов лекций и проверку выполнения текущих заданий, контрольных работ, зачеты и экзамены.

Оперативный контроль. Опросы студентов по содержанию лекций и проверка выполнения текущих заданий проводится на каждом практическом занятии. Результаты проверки фиксируются и сообщаются студенту.

Рубежный контроль. В семестре проводится 2 контрольные работы.

При создании фонда оценочных средств необходимо принимать во внимание ряд условий:

– дидактико-диалектическую взаимосвязь между результатами образования и компетенциями;

– при оценивании уровня сформированности компетенций студентов должны создаваться условия максимального приближения к будущей профессиональной практике; кроме преподавателей конкретной дисциплины, в качестве внешних экспертов должны активно обучающиеся выпускных курсов, преподаватели смежных дисциплин и др.;

– помимо индивидуальных оценок должны использоваться групповые оценки и взаимооценки; экспертные оценки группами из студентов и преподавателей.


    1. Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения образовательной программы.

Матрица формирования компетенций в процессе освоения дисциплины (модуля) ООП

Таблица 4


№ п/п

Компетенции

1

2

3

1

ОК - 13

+

+

+

2

ПК - 19




+

+

3

ПК - 20

+

+






    1. Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания.

Успешность усвоения дисциплины  характеризуется качественной оценкой на основе листа оценки сформированности компетенций, включающего совокупность критериев их освоения.

Качественная оценка может быть выражена: в процентном отношении качества усвоения программы, в уровневом отношении, оценкой «зачтено», «незачтено» и т.д. Преподаватель ведёт  письменный учёт образовательных достижений студента в соответствии с листом оценки по дисциплинам учебного плана.

Все виды контрольно-оценочных средств по учебным дисциплинам оцениваются следующим образом: в процентном отношении качества усвоения программы, в уровневом отношении, в виде отметки. Перевод в балльную шкалу осуществляется по соответствующей схеме:
Шкалы оценки результатов

Таблица 5


Качество освоения дисциплины

Уровневая шкала

Отметка в

5-балльной шкале

Процентная шкала

Отметка в системе

«зачтено-не зачтено»

Средняя итоговая оценка

100 - 90%

высокий

«отлично» / «5»

81-100 %

зачтено

4,6-5

89 - 66%

повышенный

«хорошо» /«4»

61-80 %

зачтено

3,6-4,5

65 - 50%

средний

«удовлетворительно» / «3»

61-80 %

зачтено

2,6-3,5

меньше 50%

ниже среднего

«неудовлетворительно» /«2»

0-40 %

не зачтено

2-2,5

 
Показатели и критерии оценивания формирования компетенций, описание шкал оценивания.

Таблица 6



Наименование

оценочного

средства


Краткая характеристика оценочного

средства



Представление

оценочного

средства


Шкала оценки

Контрольная

работа



Средство проверки умений применять

полученные знания для решения задач

определенного типа по теме или разделу


Комплект

контрольных

заданий по

вариантам



Отметка в системе

«зачтено-не зачтено»



Тест

Система стандартизированных заданий, позволяющая автоматизировать процедуру измерения уровня знаний и умений

Фонд тестовых

заданий


обучающегося

Процентная шкала

Расчетно-графическая

работа



Средство проверки умений применять полученные знания по заранее определенной методике для решения задач или заданий по модулю или дисциплине в целом

Комплект заданий для выполнения расчетно-графической работы

Процентная шкала

Кейс-задача

Проблемное задание, в котором обучающемуся предлагают осмыслить реальную профессионально-ориентированную ситуацию, необходимую для решения данной проблемы

Задания для решения кейс-задачи


Отметка в 5-балльной шкале




    1. Типовые контрольные задания и материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы.

1. Примеры вариантов контрольных работ.

Вариант № 1



1. Дано нечеткое множество А=0,1/3+0,3/5+0,5/6+0,9/7+0,5/9+0,3/12.

1) Постройте функцию принадлежности нечеткого множества А.

2) Запишите несущее множество.

3) Найдите точки перехода для множества А, если таковые существуют.

4) Если множество является субнормальным, нормируйте его.

2. Дано нечеткое множество:

А = 0,3/5 + 0,7/7 + 1/12 + 0,9/18 + 0,4/20.

Требуется:



            1. записать множества CON(A), DIL(A),

            2. сделать чертеж: изобразить множества А, CON(A), DIL(A),

            3. вычислить индексы нечеткости по метрике Хемминга для множеств А, CON(A), DIL(A);

            4. сравнить степень нечеткости множества А со степенью нечеткости множеств CON(A), DIL(A)

3. Дано нечеткое множество:

А = 0,3/1 + 0,7/3 + 1/5 + 0,9/7.

Найти множество КА, используя оператор увеличения нечеткости К:





4. Даны нечеткие числа: a ={немного меньше 4}, b = {около 5}.

Выступая в роли эксперта запишите нечеткие числа a и b в форме объединения точечных нечетких множеств.

Найти сумму: a + b.

5. Числа a и b являются числами (L-R)-типа:

;

Сделать чертеж функций принадлежности и найти произведение нечетких чисел.

Вариант 2

1. Пусть В=0,1/1+0,3/3+0,4/4+0,6/8+1/10. Разложить нечеткое множество по множествам уровня.

Примечание. В качестве значений -уровня взять все значения функции принадлежности нечеткого множества В.



2. Дано нечеткое множество:

В = 0,7/1 + 1/3 + 0,5/5+0,2/7.

Требуется:



            1. используя операции концентрирования и растяжения, записать множества: CON(B), DIL(B);

            2. сделать чертеж: изобразить множества В, CON(B), DIL(B);

            3. вычислить индексы нечеткости по евклидовой метрике для множеств В, CON(B), DIL(B);

            4. сравнить степень нечеткости множества В с множествами CON(B), DIL(B).

3 На универсальном множестве

:

А = 0,2/a + 0,7/b + 1/d + 0,2/e + 0,8/f;

В = 0,4/a + 0,6/b + 0,5/с+0,9/d +1/е + 0,5/g;

С = 0,1/a + 0,5/b + 0,5/с+0,7/d +0,4/е + 0,1/g;

Найти множества:



4. Даны нечеткие числа: a ={немного меньше 6}, b = {примерно 8}.

Выступая в роли эксперта запишите нечеткие числа a и b в форме объединения точечных нечетких множеств.

Найти разность: b - a.

5. Доказать, что число a: является числом

(L-R)-типа.

Сделать чертеж его функции принадлежности.

  1   2   3


База данных защищена авторским правом ©infoeto.ru 2016
обратиться к администрации
Как написать курсовую работу | Как написать хороший реферат
    Главная страница