Лекция "Экспертные системы"

Лекция 6­2. Раздел 3. Программное обеспечение. Содержание Тема5. Вычислительная математика, Экспертные системы, Интернет.........................1 5.1 Вычислительная математика...................................................................................1 — раздел математики, включающий круг вопросов, связанных с производством  вычислений и использованием компьютеров. В более узком понимании  вычислительная математика — теория численных методов решения типовых  математических задач....................................................................................................1 5.2 Экспертная система.................................................................................................2 5.3 Интернет...................................................................................................................3 Тема5. Вычислительная математика, Экспертные системы,  Интернет 5.1 Вычислительная математика  — раздел математики, включающий круг вопросов, связанных с  производством вычислений и использованием компьютеров. В  более узком понимании вычислительная математика — теория  численных методов решения типовых математических задач. К задачам вычислительной математики относят:      решение систем линейных уравнений  нахождение собственных значений и векторов матрицы  нахождение сингулярных значений и векторов матрицы  решение нелинейных алгебраических уравнений  решение систем нелинейных алгебраических уравнений      решение дифференциальных уравнений (как обыкновенных  дифференциальных уравнений, так и уравнений с частными производными)  решение систем дифференциальных уравнений  решение интегральных уравнений  задачи аппроксимации  задачи интерполяции  задачи экстраполяции  Основное отличие вычислительной математики заключается в том, что при решении  вычислительных задач человек оперирует машинными числами, которые являются  дискретной проекцией вещественных чисел на конкретную архитектуру  компьютера. Так например если взять машинное число длинной в 8 байт, то в нем  можно запомнить только 264 разных чисел, поэтому важную роль в вычислительной  математике играют оценки точности алгоритмов и их устойчивость к  представлениям машинных чисел в компьютере. Именно поэтому, например, для  решения линейной системы алгебраических уравнений очень редко используется  вычисление обратной матрицы, так как этот метод может привести к ошибочному  решению в случае с сингулярной матрицей, а очень распространенный в линейной  алгебре метод, основанный на вычислении определителя матрицы и ее дополнения  требует гораздо больше арифметических операций, чем любой устойчивый метод  решения линейной системы уравнений. 5.2 Экспертная система ее ее Эксп ртная сист ма (ЭС, expert system) заменить специалиста­эксперта в решении проблемной ситуации. ЭС начали  разрабатываться исследователями искусственного интеллекта в 1970х годах, а в  1980х получили коммерческое подкрепление.  — компьютерная программа, способная  Похожие действия выполняет программа­мастер (wizard). Как правило, мастера  применяются в системных программах для интерактивного общения с  пользователем (например, при установке ПО). Главное отличие мастеров от ЭС —  отсутствие базы знаний; все действия жестко запрограммированы. Это просто набор форм для заполнения пользователем. Другие подобные программы — поисковые или справочные системы. По запросу  пользователя они предоставляют наиболее подходящие (релевантные) разделы базы статей. Содержание 1 Структура ЭС  2 Классификация ЭС[1]  2.1 Классификация ЭС по решаемой задаче2.2 Классификация ЭС по связи с реальным временем  3 См. также:  4 Ссылки  5 Литература  [1] представляет следующую структуру ЭС: Решатель   База знаний   Интерфейс пользователя    Подсистема объяснений   Интеллектуальный редактор базы знаний   Пользователь   Эксперт   Инженер по знаниям  База знаний, состоит из правил анализа информации от пользователя по конкретной  проблеме. ЭС анализирует ситуацию, и, в зависимости от направленности ЭС, дает  рекомендации по разрешению проблемы. ЭС создается при помощи 2х групп людей: 1. инженеров по знаниям, которые разрабатывают ядро ЭС и, зная организацию  базы знаний, заполняют ее при помощи:  2. экспертов (эксперта) по специальности.  Классификация ЭС по решаемой задаче  Интерпретация данных   Диагностика   Мониторинг   Проектирование   Прогнозирование   Сводное Планирование   Обучение   Управление   Поддержка принятия решений  Классификация ЭС по связи с реальным временем Статические ЭС  Квазидинамические ЭС  Динамические ЭС  5.3 ИнтернетПримерное графическое изображение информации во Всемирной паутине Интернет (пишется с прописной (заглавной) буквы, читается [интэрн тээ Internet) — всемирная система добровольно объединённых компьютерных сетей,  построенная на использовании протокола IP и маршрутизации пакетов данных.  Интернет образует всемирную (единую) информационную среду — обитель  оцифрованной информации. Служит физической основой для Всемирной паутины.  Часто упоминается как Всемирная сеть и Глобальная сеть. Известен также  жаргонизм Ин тее ], от англ.  . Когда сейчас слово Интернет употребляется в обиходе, то чаще всего имеется в  виду Всемирная паутина и доступная в ней информация, а не сама физическая сеть. Содержание [убрать] 1 Написание  2 История сети Интернет  3 Ключевые принципы Интернет  4 Протоколы Интернет  5 Услуги Интернет  6 Субкультура Интернет  6.1 Интернет­сообщества  6.2 Интернет­зависимость  6.3 Троллинг  6.4 Киберпанк  7 Цензура в Интернет  7.1 Китай  7.2 Иран  7.3 Куба  7.4 Россия  7.5 Северная Корея  8 Рунет  9 Перспективы  10 Написание  11 Примечания  12 См. также13 Ссылки  13.1 Организации, занимающиеся развитием Интернета и Всемирной паутины  13.2 Статистика  13.3 История  13.4 Различные аспекты Интернет  14 Литература  15 См. также  Написание Строго говоря, если исходить из англоязычного технического источника RFC (сокр.  от англ. Request for Comments — запрос комментариев) 1983 вводящего этот  термин, возможны два написания и, соответственно, два смысла этого слова. Когда  слово internet написано со строчной буквы, оно означает просто объединение сетей  (англ. interconnected networks) посредством маршрутизации пакетов данных. В этом  случае не имеется в виду глобальное информационное пространство. В среде не англоязычной или менее технической эти понятия обычно не различают. История сети Интернет После запуска Советским Союзом искусственного спутника Земли в 1957 году,  Министерство обороны США посчитало, что на случай войны Америке нужна  надёжная система передачи информации. Агентство передовых исследовательских  проектов США (ARPA) предложило разработать для этого компьютерную сеть.  Разработка такой сети была поручена Калифорнийскому университету в Лос­ Анджелесе, Стэнфордскому исследовательскому центру, Университету штата Юта  и Университету штата Калифорния в Санта­Барбаре. Компьютерная сеть была  названа ARPANET (англ. Advanced Research Projects Agency Network), и в 1969 году в рамках проекта сеть объединила четыре указанных научных учреждения, все  работы финансировались за счёт Министерства обороны США. Затем сеть  ARPANET начала активно расти и развиваться, её начали использовать учёные из  разных областей науки. Первый сервер ARPANET был установлен 1 сентября 1969 года в Калифорнийском  университете в Лос­Анджелесе. Компьютер «Honeywell 516» имел 12 КБ  оперативной памяти. К 1971 году была разработана первая программа для отправки электронной почты  по сети, программа сразу стала очень популярна. В 1973 году к сети были подключены через трансатлантический телефонный кабель  первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии, сеть стала  международной. В 1970­х годах сеть в основном использовалась для пересылки электронной почты,  тогда же появились первые списки почтовой рассылки, новостные группы и доски  объявлений. Однако в то время сеть ещё не могла легко взаимодействовать с  другими сетями, построенными на других технических стандартах. К концу 1970­х  годов начали бурно развиваться протоколы передачи данных, которые были  стандартизированы в 1982—83 годах. 1 января 1983 года сеть ARPANET перешла с  протокола NCP на TCP/IP, который успешно применяется до сих пор дляобъединения (или, как ещё говорят, «наслоения») сетей. Именно в 1983 году термин «Интернет» закрепился за сетью ARPANET. В 1984 году была разработана система доменных имён (англ. Domain Name System,  DNS). В 1984 году у сети ARPANET появился серьёзный соперник, Национальный  научный фонд США (NSF) основал обширную межуниверситетскую сеть NSFNet  (сокр. от англ. National Science Foundation Network), которая была составлена из  более мелких сетей (включая известные тогда сети Usenet и Bitnet) и имела гораздо  оэ б льшую пропускную способность, чем ARPANET. К этой сети за год  подключились около 10 тыс. компьютеров, звание «Интернет» начало плавно  переходить к NSFNet. В 1988 году был изобретён протокол Internet Relay Chat (IRC), благодаря чему в  Интернете стало возможно общение в реальном времени (чат). В 1989 году в Европе, в стенах Европейского совета по ядерным исследованиям  (фр. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, CERN) родилась концепция  Всемирной паутины. Её предложил знаменитый британский учёный Тим Бернерс­ Ли, он же в течение двух лет разработал протокол HTTP, язык HTML и  идентификаторы URI. В 1990 году сеть ARPANET прекратила своё существование, полностью проиграв  конкуренцию NSFNet. В том же году было зафиксировано первое подключение к  Интернету по телефонной линии (т. н. «дозв н» оэ В 1991 году Всемирная паутина стала общедоступна в Интернете, а в 1993 году  появился знаменитый веб­браузер NCSA     Mosaic. Всемирная паутина набирала  популярность. В 1995 году NSFNet вернулась к роли исследовательской сети, маршрутизацией  всего трафика Интернета теперь занимались сетевые провайдеры, а не  суперкомпьютеры Национального научного фонда. В том же 1995 году Всемирная паутина стала основным поставщиком информации в Интернете, обогнав по трафику протокол пересылки файлов FTP, был образован  Консорциум всемирной паутины (W3C). Можно сказать, что Всемирная паутина  преобразила Интернет и создала его современный облик. С 1996 года Всемирная  паутина почти полностью подменяет собой понятие «Интернет». В 1990­е годы Интернет объединил в себе большинство существовавших тогда сетей (хотя некоторые, как Фидонет, остались обособленными). Объединение выглядело  привлекательным благодаря отсутствию единого руководства, а также благодаря  открытости технических стандартов Интернета, что делало сети независимыми от  бизнеса и конкретных компаний. К 1997 году в Интернете насчитывалось уже около  10 млн компьютеров, было зарегистрировано более 1 млн доменных имён. Интернет  стал очень популярным средством для обмена информацией. В 1998 году папа римский Иоанн Павел II учредил всемирный День Интернета (30  сентября). В настоящее время Интернет доступен не только через компьютерные сети, но и  через спутники связи, радиосигнал, кабельное телевидение, телефон, сотовую связь,  англ. Dialup access).специальные оптико­волоконные линии, электропровода. Всемирная сеть стала  неотъемлемой частью жизни в развитых и развивающихся странах. [править] Ключевые принципы Интернет Интернет состоит из многих тысяч корпоративных, научных, правительственных и  домашних сетей. Объединение сетей разной архитектуры и топологии стало  возможно благодаря протоколу IP (сокр. от англ. Internet Protocol) и принципу  маршрутизации пакетов данных. Протокол IP был специально создан агностическим  в отношении физических каналов связи. То есть любая система (сеть) передачи  цифровых данных, проводная или беспроводная, может передавать и трафик  Интернет. На стыках сетей специальные маршрутизаторы (программные или  аппаратные) занимаются сортировкой и перенаправлением пакетов данных, исходя  из IP­адресов получателей этих пакетов. Протокол IP образует единое адресное  пространство в масштабах всего мира, но в каждой отдельной сети может  существовать и собственное адресное подпространство, которое выбирается исходя  из класса сети. Такая организация IP­адресов позволяет маршрутизаторам  однозначно определять дальнейшее направление для каждого мельчайшего пакета  данных. В результате между отдельными сетями Интернет не возникает  конфликтов, и данные беспрепятственно и точно передаются из сети в сеть по всей  планете и ближнему космосу. Сам протокол IP был рождён в дискуссиях внутри организации IETF (сокр. от англ.  Internet Engineering Task Force, Task force — группа специалистов для решения  конкретной задачи), чьё название можно вольно перевести как «Группа по решению  задач проектирования Интернет». IETF и её рабочие группы по сей день занимаются развитием протоколов Всемирной сети. IETF открыта для публичного участия и  обсуждения. Комитеты организации публикуют т. н. документы RFC. В этих  документах даются технические спецификации и точные объяснения по многим  вопросам. Некоторые документы RFC возводятся организацией IAB (сокр. от англ.  Internet Architecture Board — Совет по архитектуре Интернет) в статус Стандартов  Интернет (англ. Internet Standard). С 1992 года IETF, IAB и ряд других интернет­ организаций входят в Общество Интернет (англ. Internet Society, ISOC). Общество  Интернет предоставляет организационную основу для разных исследовательских и  консультативных групп, занимающихся развитием Интернет. [править] Протоколы Интернет Протокол в данном случае — это, образно говоря, «язык», используемый  компьютерами для обмена данными при работе в сети. Чтобы различные  компьютеры сети могли взаимодействовать, они должны «разговаривать» на одном  «языке», то есть использовать один и тот же протокол. Систему протоколов  Интернет называют стеком протоколов TCP/IP. Наиболее распространённые интернет­протоколы (в алфавитном порядке,  сгруппированные в примерном соответствии модели OSI): На прикладном уровне:  DNS  FTP  HTTPHTTPS  IMAP  LDAP  POP3  SMTP  SSH  Telnet  XMPP (Jabber)  SNMP  На сеансовом уровне/уровне представления  SSL  TLS  На транспортном уровне  TCP  UDP  На сетевом уровне  BGP  ICMP  IGMP  IP  OSPF  RIP  EIGRP  IS­IS  На канальном уровне  Ethernet  Frame relay  HDLC  PPP  SLIP  Есть ещё целый ряд протоколов, ещё не стандартизированных, но уже очень  популярных в Интернет. Эти протоколы в большинстве своём нужны для обмена  файлами и текстовыми сообщениями, на некоторых из них построены целые  файлообменные сети. Вот эти протоколы: OSCAR  CDDB  eDonkey2000 (название сети; сам протокол называется MFTP)  BitTorrent  Gnutella  Skype  [править] Услуги Интернет Сейчас наиболее популярные услуги Интернет — это: Всемирная паутина  Веб­форумыБлоги  Вики­проекты (в частности, Википедия)  Интернет­магазины  Интернет­аукционы  Электронная почта и списки рассылки  Группы новостей (в основном, Usenet)  Файлообменные сети  Электронные платёжные системы  Интернет­радио  Интернет­телевидение  IP­телефония  Мессенджеры  FTP­серверы  IRC (реализовано также как веб­чаты)  Поисковые системы  Интернет­реклама