БУ ВО СУРГУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ИВТ
Лабораторные работы
по дисциплине
«Интеллектуальные системы и технологии»
Разработчик: Шайторова И.А.
ст.преподаватель кафедры ИВТ
политехнический институт СурГУ
Сургут 2020 г.
1
СОДЕРЖАНИЕ
Лабораторная работа №1 ........................................................................................................................... 3
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ НЕЙРОН.................................................................................................................... 3
Лабораторная работа №2 ........................................................................................................................... 4
КЛАССИФИКАЦИЯ ЧИСЕЛ НА ЧЁТНЫЕ И НЕЧЁТНЫЕ ....................................................................... 4
Лабораторная работа №3 ........................................................................................................................... 5
РАСПОЗНАВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ БУКВ ...................................................................................................... 5
Лабораторная работа №4 ........................................................................................................................... 6
РАСПОЗНАВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ И РУКОПИСНЫХ БУКВ ..................................................................... 6
Лабораторная работа №5 ........................................................................................................................... 7
ДВУХСЛОЙНЫЙ ПЕРСЕПТРОН.................................................................................................................. 7
Лабораторная работа №6 ........................................................................................................................... 8
МЕДИЦИНСКАЯ ДИАГНОСТИКА – один диагноз ................................................................................... 8
Лабораторная работа №7 ........................................................................................................................... 9
МЕДИЦИНСКАЯ ДИАГНОСТИКА –несколько диагнозов ....................................................................... 9
Лабораторная работа №8 ......................................................................................................................... 10
РАБОТА С ПРОГРАММОЙ НЕЙРОСИМУЛЯТОР .................................................................................. 10
2
Лабораторная работа №1
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ НЕЙРОН
Теоретический материал к лабораторной работе №1 См. файл: 1.pdf
Задание: для каждой логической функции подобрать два различных набора параметров нейрона,
обеспечивающих её моделирование.
Требования к лабораторной работе №1:
1. Читаем теорию в файле 1.pdf
2. Выполняем работу в тренажере.
3. На каждую функцию («И», «ИЛИ», «Исключающая ИЛИ») подобрать минимум 2 различных
набора параметров нейрона (6 скринов получится).
4. Формируем отчет: Титульный лист, Теоретический материал из файла 1.pdf, Выполнение
(скрины), ВЫВОД обязателен!!!
3
Лабораторная работа №2
КЛАССИФИКАЦИЯ ЧИСЕЛ НА ЧЁТНЫЕ И НЕЧЁТНЫЕ
Теоретический материал к лабораторной работе №2 См. файл: 2.pdf
Задание: обучить ОДНОСЛОЙНЫЙ персептрон классифицировать цифры на четные и нечетные.
Требования к лабораторной работе №2:
1. Читаем теорию в файле 2.pdf
2. Выполняем работу в тренажере.
3. Каждой ЦИФРЕ (от 1 до 9) формируем обучающий пример (10 скринов – для каждой цифры в
отчет).
4. Пример распознавания цифры на четную или нечетную (от 1 до 9)
5. Формируем отчет: Титульный лист, Теоретический материал из файла 2.pdf, Выполнение
(скрины), ВЫВОД обязателен!!!
4
Лабораторная работа №3
РАСПОЗНАВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ БУКВ
Теоретический материал к лабораторной работе №3 См. файл: 3.pdf
Задание: обучить однослойный персептрон распознавать буквы алфавита.
Требования к лабораторной работе №3:
1. Читаем теорию в файле 3.pdf
2. Выполняем работу в тренажере.
3. Сформировать множество обучающих примеров. На входе персептрона нарисуйте буквы А, В, С
(по 3 раза каждую – итого 9) указывая на входе персептрона на ту букву, которую вы нарисовали.
4. Скрины сформированного множества обучающих примеров и подтверждения распознавания букв
вставляем в отчет.
5. Формируем отчет: Титульный лист, Теоретический материал из файла 3.pdf, Выполнение
(скрины), ВЫВОД обязателен!!!
5
Лабораторная работа №4
РАСПОЗНАВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ И РУКОПИСНЫХ БУКВ
Теоретический материал к лабораторной работе №4 См. файл: 4.pdf
Задание: обучить однослойный персептрон распознавать печатные и рукописные буквы алфавита.
Требования к лабораторной работе №4:
1. Читаем теорию в файле 4.pdf
2. Выполняем работу в тренажере.
3. Сформировать множество обучающих примеров. На входе персептрона нарисуйте буквы А, В, С
указывая на входе персептрона на ту букву, которую вы нарисовали. Каждую букву нарисуйте по
2 раза печатным шрифтом и по 2 раза рукописным.
4. Скрины сформированного множества обучающих примеров и подтверждения распознавания букв
вставляем в отчет.
5. Формируем отчет: Титульный лист, Теоретический материал из файла 4.pdf, Выполнение
(скрины), ВЫВОД обязателен!!!
6
Лабораторная работа №5
ДВУХСЛОЙНЫЙ ПЕРСЕПТРОН
Теоретический материал к лабораторной работе №5 См. файл: 5.pdf
Эта работа является продолжением первой лабораторной работы. Задание состоит в моделировании
логических функций, но только в место одного нейрона используется двухслойный персептрон.
Выполняя задание, студент задает структуру персептрона – количество нейронов на скрытом слое, вид
активационных функций, скорость обучения и количество эпох обучения.
Задание: для каждой логической функции подобрать два различных набора параметров нейрона,
обеспечивающих её моделирование.
Требования к лабораторной работе №5:
1. Читаем теорию в файле 5.pdf
2. Выполняем работу в тренажере.
3. На каждую функцию («И», «ИЛИ», «Исключающая ИЛИ») подобрать минимум 2 различных
набора параметров нейрона (6 скринов получится).
4. Формируем отчет: Титульный лист, Теоретический материал из файла 5.pdf, Выполнение
(скрины), ВЫВОД обязателен!!!
7
Лабораторная работа №6
МЕДИЦИНСКАЯ ДИАГНОСТИКА – один диагноз
Теоретический материал к лабораторной работе №6 См. файл: 6.pdf
Задание: научить персептрон ставить диагноз: болен пациент гриппом или нет?
Требования к лабораторной работе №6:
1. Читаем теорию в файле 6.pdf
2. Выполняем работу в тренажере.
3. Вход сети – задаем самостоятельно. Обучающие примеры – формируем самостоятельно.
Параметры обучения сети – подбираем минимум 2 раза (скрины в отчет).
4. Диагноз: болен (3 скрина) и не болен (2 скрина)
5. Формируем отчет: Титульный лист, Теоретический материал из файла 6.pdf, Выполнение
(скрины), ВЫВОД обязателен!!!
8
Лабораторная работа №7
МЕДИЦИНСКАЯ ДИАГНОСТИКА –несколько диагнозов
Теоретический материал к лабораторной работе №7 См. файл: 7.pdf
Студенты, исходя из собственных медицинских знаний, обучают нейронную сеть ставить такие диагнозы
заболеваний, как грипп, пневмония, ОРЗ. Для этого они выбирают симптомы, которые считают важными
для постановки диагноза, и формируют множество примеров постановки диагнозов пациентам, которых
они сами придумывают.
Задание: научить персептрон ставить несколько диагнозов.
Требования к лабораторной работе №7:
1. Читаем теорию в файле 7.pdf
2. Выполняем работу в тренажере.
3. Вход сети – задаем самостоятельно. Обучающие примеры – формируем самостоятельно (отчете
приводим таблицу с примерами выбранных симптомов, так как их много и в один скрин все
симптомы не помещаються). Параметры обучения сети – подбираем минимум 2 раза (скрины в
отчет).
4. Диагноз: ОРЗ(2 скрина), грипп (2 скрина),, пневмония (2 скрина) и не болен (2 скрина)
5. Формируем отчет: Титульный лист, Теоретический материал из файла 7.pdf, Выполнение
(скрины), ВЫВОД обязателен!!!
9
Лабораторная работа №8
РАБОТА С ПРОГРАММОЙ НЕЙРОСИМУЛЯТОР
Теоретический материал к лабораторной работе №8 См. файл: 8.pdf
Задание: создать интеллектуальную информационную систему с помощью «Нейропакет».
Требования к лабораторной работе №8:
1. Читаем теорию в файле 8.pdf
2. Выполняем работу в тренажере.
3. Вкладка Проектирование сети: задаем входной слой (число нейронов входного слоя и функцию),
задаем скрытые слои (число скрытых слоев, число нейронов на скрытых слоях, функцию),
задаем выходной (число нейронов выходного слоя и функцию) (скрины)
4. Вкладка Обучение: пример самостоятельно подбирает студент в соответствии с выбранной
интеллектуальной информационной системой (скрины)
5. Вкладка Проверка: при проверке отслеживайте значения d1 и y1 (максимальная ошибка для d1 и
максимальная относительная ошибка)
6. Вкладка Прогноз: Прогнозируемые значения в соответствии с обучением, которые могут
получиться.
7. Формируем отчет: Титульный лист, Теоретический материал из файла 8.pdf, Выполнение
(скрины), ВЫВОД обязателен!!!
Круг решаемых с помощью нее задач чрезвычайно широк. Вот далеко не полный перечень
интеллектуальных информационных систем, созданных с помощью этой программы:
Интеллектуальный детектор лжи.
Интеллектуальный антиспамер.
Интеллектуальная система диагностики сложных технических устройств.
Интеллектуальная система диагностики здоровья человека.
Интеллектуальная система распознавания автомобильных номерных знаков.
Интеллектуальная система распознавания криминальных ситуаций по данным видеонаблюдений.
Интеллектуальная система оценки жилой недвижимости.
Интеллектуальная система оценки стоимости подержанных автомобилей.
Интеллектуальная система прогнозирования курсов валют, котировок акций и ценных бумаг (с
учетом влияния различных факторов).
10. Интеллектуальная система оценки банковских рисков.
11. Интеллектуальная система оценки кредитоспособности физических лиц.
12. Интеллектуальная система выявления клиентов-мошенников страховых компаний.
13. Интеллектуальная система оценки вероятности банкротств организаций.
14. Интеллектуальная система прогнозирования расхода зданиями тепловой и электрической
энергии.
15. Интеллектуальная система прогнозирования индексов потребительских цен.
16. Интеллектуальная система прогнозирования результатов голосований.
17. Интеллектуальная система прогнозирования результатов выборов президента страны.
18. Интеллектуальная система прогнозирования результатов выборов в законодательное собрание
области, края.
19. Интеллектуальная система оценки шансов поступления абитуриента в вуз.
20. Интеллектуальная система-советчик выбора профессии.
21. Интеллектуальная система-советчик выбора партнера супружеской пары.
22. Интеллектуальная система прогнозирования пола будущего ребенка.
23. Интеллектуальная система поддержки принятия решений руководителя.
24. Интеллектуальная система формирования коэффициентов исхода спортивных матчей
(прогнозирование букмекерских коэффициентов).
25. Интеллектуальная система распознавания лиц.
26. Интеллектуальная система прогнозирования результатов автомобильных гонок, скачек и пр.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10
27. Интеллектуальная система прогнозирования вероятности дорожно-транспортных происшествий.
Умение пользоваться этим и подобного рода нейропакетами и создавать подобного рода
интеллектуальные информационные системы как раз и является целью изучения Учебнометодического комплекса «Искусственный интеллект».
11