Контрольная работа по "Интеллектуальные информационные системы"

Министерство образование РФ

Рязанский Государственный Радиотехнический Университет

 

 

Кафедра АСУ

 

 

 

 

 

Контрольная работа 
по дисциплине "Интеллектуальные информационные системы"

 

 

 

 

 

Выполнил: 
студент группы 2033 
Черненок К.Н. 
Проверил: 
Малинин Ю.И.

 

 

 

 

Рязань 2015

Содержание

Введение

1. Способы и средства разметки текста документов.
2. Способы и программные средства поиска информации в Интернете.

3. Характеристики искусственного интеллекта (ИИ). Виды моделей знаний. Семантические базы знаний.

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

        Эволюция информационных технологий и систем все в большей степени определяется их интеллектуализацией. Интеллектуальные информационные системы и технологии – одна из наиболее перспективных и быстро развивающихся научных и прикладных областей информатики. Она оказывает существенное влияние на все научные и технологические направления, связанные с использованием компьютеров, и уже сегодня дает обществу то, что оно ждет от науки практически значимые результаты, многие из которых способствуют кардинальным изменениям в сферах их применения. Целями интеллектуальных информационных технологий являются, во-первых, расширение круга задач, решаемых с помощью компьютеров, особенно в слабоструктурированных предметных областях, и, во-вторых, повышение уровня интеллектуальной информационной поддержки современного специалиста. Ключевым компонентом научного фундамента интеллектуальных информационных систем является искусственный интеллект (ИИ).

       Интеллектуальные информационные системы или системы, основанные на знаниях – это один из видов автоматизированных информационных систем. Интеллектуальные информационные системы 4 представляет собой комплекс программных, лингвистических и логико-математических средств для реализации основной задачи: осуществление поддержки деятельности человека и поиска информации в режиме продвинутого диалога на естественном языке. Перечень задач, решаемых интеллектуальными информационными системами весьма впечатляющ: интерпретация данных, диагностика, мониторинг, проектирование, прогнозирование, планирование, обучение, управление, поддержка принятия решений и др. Интеллект как атрибут информационной системы определяется формированием «образа» (изменением структуры внутренних связей в базе знания), влияющего на реакцию на внешние воздействия. Он проявляется только в актах общения со столь же сложными объектами и активизируется в системе в процессе реорганизации внутренних информационных связей. Основной цикл управления интеллектуальной системы основан на работе со знанием. Классический основной цикл управления не может быть распространен на системы, требующие интеллектуального управления, потому что управление через «образ», во-первых, требует существенного учета конкретного накопленного знания, формально распределенного между руководителем и системой, а, во-вторых, более критично к изменению информации в процессе принятия решения.

Способы и средства разметки текста документов

 

Язык разметки документов - это набор специальных инструкций, называемых тэгами, предназначенных для формирования в документах какой-либо структуры и определения отношений между различными элементами этой структуры.  
        Различают логическую и визуальную разметки. В первом случае речь идет только о том, какую роль играет данный участок документа в его общей структуре (например, «данная строка является заголовком»). Во втором определяется, как именно будет отображаться этот элемент (например, «данную строку следует отображать жирным шрифтом»). Идея языков разметки состоит в том, что визуальное отображение документа должно автоматически получаться из логической разметки и не зависеть от его непосредственного содержания. Это упрощает автоматическую обработку документа и его отображение в различных условиях (например, один и тот же файл может по-разному отображаться на экране компьютера, мобильного телефона и на печати, поскольку свойства этих устройств вывода существенно различаются). Однако это правило часто нарушается: например, создавая документ в редакторе наподобие MS Word, пользователь может выделять заголовки жирным шрифтом, но нигде не указывать, что эта строка является заголовком. 
       HTML – язык разметки документов с помощью специальных конструкций, называемых тегами. Эти конструкции берутся в угловые скобки. Различают теги «открытия», которые задаются ключевыми словами и допустимыми параметрами, и теги «закрытия» – ключевые слова с символом «/». Общая структура HTML-документа может быть представлена следующим форматом:

 

<!DOCTYPE  HTML  PUBLIC  “-//W3C//DTD  HTML  4.0//EN”

“http://www.w3.org/TR/REC-html40/strict/dtd”>

<HTML>

<HEAD>

<TITLE>Наименование документа</TITLE>

<META name=keywords  content=”Представление знаний,

Мультиагентные системы”>

  </HEAD>

<BODY>

Собственно текст документа

</BODY>

<./HTML>

 

Комментарий <!DOCTYPE…> фиксирует текущее состояние спецификации версии языка HTML. Кроме того, в HTML-документе выделяются две основные структурные единицы – «голова» документа (между тегами <HEAD> и </HEAD>) и его «тело» (между тегами  <BODY> и </BODY>).

Один из элементов головы документа – это заголовок – произвольный текст между тегами <TITLE> и </TITLE>. Не менее, а может быть и более важным элементом головы документа является тег <META name=keywords  content=”Представление знаний, Мультиагентные системы”>. В приведенном примере этот тег с помощью параметров name и content фиксирует значение первого атрибута как keywords, а второго – как ключевые слова ”Представление знаний’ и  “Мультиагентные системы”. Эти и некоторые другие теги типа <META…> ориентированы на аннотирование Интернет-документов и, кроме того, существенно облегчают задачу индексирования их, например, с помощью сетевых роботов.

Собственно содержание документа находится в теле. Как правило, оно состоит из последовательности структурных единиц, базисными среди которых являются заголовки разного уровня (текст, заключенный между тегами <Hi> и <./Hi>) и параграфы – текст между тегами <P> и <./P>. По существу, это минимальные средства форматирования Интернет-документов. В HTML эти средства значительно богаче (выравнивание, табуляция, списки различных типов и т.д.).

Наиболее важными базовыми конструкциями языка HTML являются якоря. Синтаксически эти конструкции представлены тегами <А> и <./А> с атрибутами NAME и HREF. Пример: <A  NAME=”Метка”>текст<./А> (обеспечивает в пределах документа уникальное имя начала фрагмента). При этом текст, заключенный между тегами <А> и <./А>, как правило, задает семантически значимое наименование заголовка.

Для ссылок на помеченные таким образом части Интернет-документа используют конструкции <A  HREF =”#Метка”>текст<./А> или <A  HREF =”URL”>текст<./А>. Первая из них задает локальную ссылку на часть документа, начинающуюся с указанной метки. Вторая – глобальную ссылку на документ в сети, однозначно идентифицируемый с помощью URL. По существу, URL – это Интернет-адрес: имя домена, уточненное названием протокола, собственное имя документа, включая путь к нему в пределах данного домена. Пример URL: http://www.anywhere.ru/anywhat.html.

Использование в Интернет-публикациях ссылок позволяет организовать логическое структурирование информации и обеспечивает удобную и единообразную навигацию как в пределах одного документа, так и в целом по множеству документов, если они связаны между собой.

Важными конструкциями HTML являются таблицы с возможностями задания многоуровневых заголовков и формы, с помощью которых в язык введены средства обеспечения диалога с пользователями Интернет-документов. Пример:

<TABLE>

<TR>

<TD> Столбец-1, строка-1 </TD>

<TD> Столбец-1, строка-2 </TD>

</TR>

</TABLE>

 

<FORM  METHOD=”POST” …>

<P>

 

Можно ввести в поле одну строку:

<INPYT  NAME=”entry”>

</P>

<P>

Для обработки результатов ввода:

<INPUT  TYPE=”submit”  VALUE=”Принять запрос”>

</P>

</FORM>

На уровне форм HTML имеются возможности ввода информации в просматриваемый документ и ее обработки с помощью специальных программ, выполняемых на сервере или на клиент-терминале.

Другой важной HTML - конструкцией являются кадры (рамки или фреймы). С их помощью можно разделить документ на части и представить их в отдельных неперекрывающихся областях экрана.

Для семантической разметки Интернет-документов прежде всего пригодны теги типа <TITLE>, <META…> и <A>. Первый важен для фиксации семантики всего HTML-документа, так как текст, заключенный между тегами <TITLE> и </TITLE>, чаще всего отражает его назначение и содержание. Теги типа <META…> вводят имена атрибутов, а ссылки и якоря фиксируют отношения между частями документа или документами. Теги <A> фиксируют факт наличия отношения между ссылкой и ее якорем.

Язык HTML имеет ряд недостаков, к которым в первую очередь относятся нерасширяемость и ограниченные средства спецификации семантической структуры документов.

Некоторые недостатки HTML сняты в языке XML. Отличительными свойствами XML являются стандарт на определение синтаксиса и единообразные средства введения в языки разметки новых тегов. Это позволяет конструировать новые языки маркировки Web-документов и обеспечивает возможность различным приложениям и программным агентам понимать и обрабатывать XML-документы.

Каждый XML-документ обладает определенной логикой и физической структурой. Физически это композиция элементов, называемых единицами, которые могут быть связаны взаимными ссылками. Логически документ состоит из деклараций, единиц, комментариев, собственно текстов и инструкций обработки, причем каждая конструкция XML маркируется специальными тегами явным образом. Все теги XML – парные, а конструкции могут быть вложены друг в друга, образуя правильно построенное дерево. Так, например, конструкция <item Attribute 1=”Value 1”></item> определяет единицу с именем item и списком пар атрибут-значение, который в нашем случае представлен единственным атрибутом с именем Attribute 1, имеющим значение ”Value 1”.

Пример XML-документа, описывающего домашнюю страницу исследователя Иванова:

<?xml version=”1.0”?>

<Homepage>

<Name>Домашняя страница Иванова</Name>

<Person>

<firstName>Ivan</firstName >

<lastName>Ivanov</lastName >

<marriedTo Homepage=”http://www.anywhere.ru”>

Mariya Ivanova</marriedTo>

<employee Homepage=”http://www.ccas.ru”>

CCAS of Russia</employee>

<publications>

<book title=”First Book”/>

<book title=”Second Book”/>

……………………………..

</publications>

</Person>

</Homepage>

Этот XML-документ пока не имеет «смысла», так как из него не следует, как интерпретируются единицы типа Person, publications, book и т. п. Для решения этого вопроса используется специальная спецификация определения типа документа DTD (document type definition). По сути дела, это грамматика языка разметки, в рамках которой определяются, какие элементы могут присутствовать в документе, какие атрибуты они имеют и как элементы соотносятся друг с другом. Такие спецификации тоже входят в стандарт XML .

 

 

 

 

 

Способы и программные средства поиска информации в Интернете

       Для получения информации в среде Интернета создаются специальные поисковые системы. Как правило, они общедоступны и обслуживают пользователей в любой точке планеты, где имеется возможность работы с Интернетом. Непосредственно для поиска используются поисковые машины, число которых в мире исчисляется несколькими сотнями. Они ориентируются на определенные типы запросов или их сочетание (библиографический, адресный, фактографический, тематический и др.). Кроме того, бывают полнотекстовые, смешанные и другие поисковые машины. 
        Для проведения поиска в Интернете (в WWW) функционирует множество сайтов и поисковых систем, поэтому необходимо не только ориентироваться в таких системах, но и уметь осуществлять в них эффективный поиск, то есть использовать соответствующие технологии. 
        Поисковые системы характеризуются также временем выполнения поиска, интерфейсом, предоставляемым пользователю и видом отображаемых результатов. При выборе поисковых систем обращают внимание на такие их параметры, как охват и глубина. Под охватом понимается объём базы поисковой машины, измеряемый тремя показателями: общим объёмом проиндексированной информации, количеством уникальных серверов и количеством уникальных документов. Под глубиной понимается - существует ли ограничение на количество страниц или на глубину вложенности директорий на одном сервере. 
        Каждая поисковая машина имеет свои алгоритмы сортировки результатов поиска. Чем ближе к началу списка, полученного в результате проведения поиска, оказывается нужный документ, тем выше релевантность и лучше работает поисковая машина.

       Поисковые машины используют общие принципы работы, ориентированные на выполнение двух основных функций.  
        Первая функция реализуется программой-роботом, автоматически просматривающей различные сервера в Интернете. Находя новые или изменившиеся документы, она осуществляет их индексацию и передаёт на базовый компьютер поисковой машины. "Робот" - автоматизированный браузер, загружающий веб-страницу, изучающий её и, при необходимости, переходящим к одной из её гиперсвязей. Когда ему попадается страница, не содержащая связей, робот возвращается на одну-две ступени назад и переходит по адресу, указанному в одной из обнаруженных ранее связей. Запущенный робот проходит огромные расстояния в среде Интернета (киберпространстве), ориентируясь на развитие веб-сети и изменяя в соответствии с этим свои маршруты. Индексирующие роботы обрабатывают лишь HTML-файлы, игнорируя изображения и другие мультимедийные файлы. Они могут: обнаруживать связи с уже несуществующими страницами; устанавливать связь с наиболее популярными узлами, подсчитывая количество ссылок на них в других веб-страницах; регистрировать веб-страницы для оценки роста системы и др. Чаще всего роботы просматривают сервера самостоятельно, находя новые внешние ссылки в уже обследованных документах.  
        Вторая функция заключается в обработке выявленных документов. При этом учитывается все содержание страниц (не только полный текст, но и наличие иллюстраций, аудио и видео файлов, Java-приложений). Индексации подвергаются все слова в документе, что дает возможность использовать поисковые системы для детального поиска по самой узкой тематике. Образуемые гигантские индексные файлы, хранящие информацию о том, какое слово, сколько раз, в каком документе и на каком сервере употребляется, составляют БД, к которой собственно и обращаются пользователи, вводя в поисковую строку ПОЗ (сочетания ключевых слов). Выдача результатов осуществляется с помощью специальной подсистемы, производящей интеллектуальное ранжирование результатов. В своих расчетах она опирается на местоположение термина, частоту его повторения в тексте, процентное соотношение данного термина с остальным текстом на данной странице и другие параметры, характеризующие возможности конкретной поисковой машины.

      "Роботы" имеют ряд разновидностей, одной из которых является "паук" (англ. "spider"). Он непрерывно "ползает по сети", переходя с одной веб-страницы к другой с целью сбора статистических данных о самой "паутине" (Web) и (или) формирования некоторой БД с индексами содержимого веб. 
        Автоматизированные агенты "спайдеры" регулярно сканируют веб-страницы и актуализируют БД адресов (гиперссылки), средства индексирования информации, расположенные по указанным адресам. Полученные индексы используются для быстрого и эффективного поиска по набору терминов, задаваемых пользователем. 
        В разных системах эта цель достигается различным образом. Одни посылают "агентов" на каждую попадающуюся веб-страницу, индексируя все встречающиеся слова. Другие сначала анализируют БД адресов, определяя наиболее популярные (обычно подсчитывается число имеющихся ссылок на них). Именно эти веб-страницы в различной степени индексируются (только заголовки веб-страниц и ссылки, включая автоматическое аннотирование документов или весь текст).