Intelligens rendszerek

A tantárgy angol neve: Intelligent Systems

Adatlap utolsó módosítása: 2010. november 24.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Kognitív Tanulmányok Mesterszak, MA képzés
K
ötelezően választható tantárgy

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VITMM031 2 2/0/0/f 3  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Baranyi Péter Zoltán,
4. A tantárgy előadója
 Név: Beosztás: Tanszék, Int.:
 Dr. Baranyi Péter tudományos tanácsadó BME-TMIT
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Az Informatika c. tantárgy ismeretére épít.
6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:
BMETE92MC12    Informatika
7. A tantárgy célkitűzése A tantárgy célja ismertetni az intelligens rendszerek fő struktúráit és elméleti eszközeit. A tantárgy ismerteti a modellezési és információ-ábrázolási módszerek új generációit, és külön figyelmet fordít a lágy-számítástudomány fogalmaira és fő irányaira. Ezekre az eszközökre építve bemutatja az intelligens rendszerek jellegzetes szerkezetét számos példán keresztül.
8. A tantárgy részletes tematikája
  1. Modellezés és információ-ábrázolás klasszikus és modern eszközei.
    A tantárgy Hilbert 13. sejtésétől kezdve a Kolmogorov-féle univerzális approximációs technikákon keresztül vizsgálja a szemcsés szerkezetű uniform modellezési technikákat.
  2. Lágy-számítástudomány biológiai indíttatású módszerei. Összefoglaló.
  3. 3Fuzzy rendszerek: alapfogalmai, koncepciója és módszertanai. Approximációs tulajdonságok vizsgálata. Számítási komplexitás vizsgálta.
  4. Fuzzy halmaz fogalma. Alfa-vágat. Fuzzy logikai műveletek. Paraméter-függő műveletek. Nyelvi szabályrendszer. Következtetés alapsémái. Következtető gép.
  5. Takagi-Sugeno fuzzy operátor alapú következtetőgép átviteli függvénye. Szemantikai és interreláción alapuló következtetések. Egy- és többszabályú következtetés. Fuzzy interpoláció.
  6. Neurális hálózatok: alapfogalmai, koncepciója és módszertanai. Approximációs tulajdonságok vizsgálata. Számítási komplexitás vizsgálta. Mesterséges neurális hálózatok történelmi áttekintése.
  7. Neurális hálózatok összehasonlítása számítógépekkel. Mesterséges neuron alap-modellje. Egyrétegű és többrégetű perceptronok. Általános neurális modellek. Hopfield-hálók, Bolzmann gépek.  Kohonen hálók. Moduláris neurális hálók (spline hálózatok, RBF-hálók).
  8. Genetikus algoritmusok: alapfogalmai, koncepciója és módszertanai. Approximációs tulajdonságok vizsgálata. Számítási komplexitás vizsgálta
  9. Genetikus algoritmusok történeti áttekintése. Kódolás és operátorok a genetikus algoritmusokban. Információátadás genetikus operátorok segítségével. Genetikus algoritmusok tulajdonságai: konvergencia vizsgálata, genetikus drift kérdésének vizsgálata, grádiens alapú módszerek összehasonlítása genetikus algoritmusok konvergenciájával.
  10. Taníthatóság kérdései az intelligens rendszerekben. A lágy-számítástudomány biológiai indíttatású módszereire alkalmazható tanuló-algoritmusok levezetése, ismertetése, valamint alkalmazási kérdései.
  11. Felügyelt és felügyelet nélküli tanítás. MLP tanítása back propagation algoritmussal.  MLP általánosító képessége. Asszociatív és auto-asszociatív hálózatok.  Asszociatív hálózatok tanulásának elemzése (hebbi tanulás, hebbi tanulás geometriai
    értelmezése).
  12. Döntéshozás és irányítás intelligens rendszerekben, taníthatóság kérdései. A lágy-számítástudomány biológiai indíttatású módszereire alkalmazható tanuló-algoritmusok levezetése, ismertetése, valamint alkalmazási kérdési.
  13. Példák részletes vizsgálata: vezetőnélküli helikopter irányítása. Itt a helikopter irányítási kérdésinek szemcsés szerkezetű és uniform ábrázolását ismertetjük, majd az erre épülő tervező módszereket vizsgáljuk
  14. Példák részletes vizsgálata: robotok közlekedési stílusainak tanítása és alkalmazása ismeretlen terepen. Ebben a példában a fő cél megismerni, hogy miként lehet közlekedési stílusokat ábrázolni és tanítani szintén szemcsés szerkezetű modellekkel.
9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás
10. Követelmények
  • A szorgalmi időszakban: 2 db zárthelyi sikeres megírása.
  • A vizsgaidőszakban: vizsga nincs, a tantárgy évközi jeggyel zárul.
  • Elővizsga: nincs.
11. Pótlási lehetőségek

A szorgalmi időszakban a zárthelyihez kapcsolódik pótlási (javítási) lehetőség. A zárthelyi pótlására további lehetőség is van a pótlásra kijelölt időszakban. Javítási céllal írt pótzárthelyi esetén a (javító) pótzárthelyi eredménye felülírja a javítandó zárthelyi eredményét.

12. Konzultációs lehetőségek Előadások előtt és után, valamint e-mailen keresztül történő egyeztetés szerint.
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Kóczy T. László – Tikk Domonkos: Fuzzy rendszerek, Typotex Kiadó, 2000

S. Haykin: Neural networks – a comprehensive foundation, Prentice Hall, 1999

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra28
Félévközi készülés órákra22
Felkészülés zárthelyire40
Házi feladat elkészítése  -
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása  -
Vizsgafelkészülés  -
Összesen90
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
 Név: Beosztás: Tanszék, Int.:
 Dr. Baranyi Péter tudományos tanácsadó BME-TMIT