Интеллектуальные пространства
2020/21 учебный год г., Институт математики и информационных технологий, V курс10 семестр(ы)
Направления подготовки:
- 010400 - Прикладная математика и информатика (квалификация (степень) выпускника "Магистр").
- 230400 - Информационные системы и технологии (квалификация (степень) выпускника "Магистр").
Содержание лекционных занятий и учебно-методические материалы
Слайды на англ.языке.
- Глава 0: Введение.
- Глава 1: Повсеместные вычисления. Концепция Интернета вещей. Методы окружающего интеллекта. Умные цифровые сервисы. Вычислительная среда Интернета вещей. Информационные ресурсы вычислительной среды для приложения. Взаимодействие участников и интероперабельность.
- Глава 2: Модели взаимодействия агентов. Классная доска и публикация/подписка. Многоагентные системы и событийно-ориентированное программирование. Операции доступа к информации. Сценарии построения сервисов множеством участников. Рекомендательные сервисы. Информационные ассистенты.
- Глава3: Семантические технологии. Семантический веб. Онтологическое моделирование. Построение информационных сервисов как взаимодействующих процессов по интеллектуальному анализу данных. Семантические технологии. Модель RDF представления информации. Модель OWL представления информации. Модель семантической сети.
- Глава 4: Платформа Smart-M3. Процессоры знаний. Принципы и возможности для разработки интеллектуального пространства.
Содержание практических занятий
Теоретическая проработка проекта умного приложения
В рамках практических занятий обучающийся разрабатывает теоретический проект умного приложения (идея, требования, концепция, архитектура, проектирование). Проект предполагает разработку теоретических решений, необходимых для реализации приложения в интеллектуальном пространстве в условиях Интернета вещей. Основные этапы разработки:
- постановка задачи приложения (цифровые сервисы);
- анализ требований (на программно-аппаратную сервисно-ориентированную систему);
- проектирование (модели данных, архитектура, алгоритмы).
Рекомендуемые классы приложений для выбора.
- Цифровые окружения совместной деятельности людей.
- Мобильные ассистенты человека (в различных предметных областях).
- Рекомендательные сервисы мобильного здравоохранения и здорового образа жизни.
- Сервисы электронного туризма.
- Цифровизация культурного наследия.
- Приложения для промышленного Интернета (в различных областях производства).
- Территориальные умные системы (умный дом, умный город и пр.).
Проект выполняется в индивидуальном порядке или небольшой группой обучающихся. Обязательные виды разрабатываемых решений:
- описание идеи, сервисов, требований, программно-аппаратной концепции;
- архитектурные решения проектирования приложения;
- онтологические модели представления и обработки информации;
- алгоритмы процессоров знаний для совместного построения информационных сервисов.
Требования и рекомендации по разработке «умного приложения
- Проектирование приложения: распределенная система вычислительных устройств.
- Проектирование приложения: многоагентная система построения сервисов в среде Интернета вещей
- Проектирование приложения: модели и алгоритмы построения информационных сервисов.
- Проектирование программных компонент (процессоров знаний, агентов).
Литература:
- Кашевник А.М., Корзун Д.Ж., Баландин С.И., Пономарев А.В. Разработка рекомендующих систем на основе интеллектуальных пространств : учеб. пособие для студентов мат. и техн. специальностей вузов. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2015. - 70 с. Допущено УМО по классическому университетскому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению ВПО 010402 «Прикладная математика и информатика». Электронная версия.
- Кашевник А. М., Корзун Д. Ж., Баландин С. И. Разработка интеллектуальных систем на базе платформы Smart-M3 : учеб. пособие для студентов мат. и техн. специальностей вузов. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2013. - 51 с. Электронная версия.
- J. Mitchell. Inspiring the Internet of Things: A Comic Book, 2011. Открытый доступ: http://www.alexandra.dk/uk/services/Publications/Documents/IoT_Comic_Book.pdf
- Джонс М.Т. Программирование искусственного интеллекта в приложениях. М.: ДМК Пресс, 2011. - 313 с. Доступ постраничного просмотра в Университетской библиотеке online: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=131005
- Тельнов Ю.Ф. , Казаков В.А. Проектирование систем управления знаниями. Учебное пособие. М.: Евразийский открытый институт, 2011. - 207 с. Доступ постраничного просмотра в Университетской библиотеке online: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=90460
- Рыбина Г.В. Основы построения интеллектуальных систем. Учебное пособие. М.: Финансы и статистика, 2010. - 432 с. Доступ постраничного просмотра в Университетской библиотеке online: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=78945
- Ambient Intelligence Services in IoT Environments: Emerging Research and Opportunities. IGI Global, 2019, https://www.igi-global.com/book/ambient-intelligence-services-iot-environments/218560
Инструкции по обучению
- Каждый обучающийся еженедельно работает над теоретическим проектом по разработке «умного приложения». Решения формулируются в эл.виде (презентация или другой документ). Содержание работ по проекту, требования и рекомендации представлены ниже.
- Текущая версия документа по проекту еженедельно высылается лектору по email.
- Лектор уточняет формулировку решений, комментирует применение методов разработки, предлагает варианты улучшений. Оценка и комментарии высылаются обучающемуся.
Шаги 1-3 повторяются еженедельно. Каждая еженедельная итерация эквивалентна проведению 3 часов аудиторных занятий (1 ч. лекции + 2 ч. практики). Ведется учет в журнале учебной дисциплины.
В итоге, к концу семестра каждый обучающийся должен сформировать документ, содержащий решения по проекту по разработке умного приложения (упрощенный вариант документации: спецификация требований, документ проектирования). Аттестационное занятие будет построено в виде индивидуального собеседования с обучающимся по представленному документу.
