Теоретические основы восприятия информации, обучения и распознавания в интеллектуальных системах
Модель окружающего мира. Этапы переработки информации. Статическое и динамическое восприятие. Интеграция информации. Зрительное восприятие. Распознавание образов – типология задач. Задачи идентификации и классификации. Индуктивные рассуждения и формирование гипотез для решения задач распознавания. Обучение распознаванию. Субъекты обучения. Действие. Обучающая информация. Решающее правило. Успех действия. Гарантированный результат. Модели, методы и алгоритмы обучения.
Графический интерфейс интеллектуальных систем и когнитивная графика
Основные принципы организации графического интерфейса. Базовые математические модели. Проекции в 3-мерном пространстве. Объект, точка наблюдения и перспективное изображение. Работа с точками и управление курсором. Отрезки прямых линий, грани и объекты. Невидимые линии и печать. Форматы объектных файлов. Вогнутые вершины, отверстия. Базовые преобразования. Тела вращения и разрезы. Гладкие пространственные кривые. Кабели и узлы. Расчлененные виды. Аппроксимация сферы. Кривые и поверхности типа В-сплайна. Интенсификация научного творчества посредством использования нетрадиционных возможностей интерактивной компьютерной графики (ИКГ). Концепция когнитивной ИКГ. Визуализация научных абстракций. ИКГ-языковый интерфейс между человеком и проблемой. Технологии визуального программирования интеллектуальных систем. Представление графовых конструкций на виртуальном экране. Использование цветового кодирования, яркости и мерцания. Визуальная отладка параллельных интеллектуальных систем. Дизайн и эргномика интерфейса.
Компьютерная лингвистика и естественно-языковой интерфейс
Формальные модели естественных языков. Структура и состав Лингвистического Процессора (ЛП). Прикладные функции ЛП: понимание текстов естественного языка, перевод с одного естественного языка на другой. Источники разработки и компоненты ЛП. Формальные языки для записи лингвистической информации. Структура правила. Основные группы отношений, используемых для представления лингвистической информации. Морфологическая структура предложения. Морфологические словари. Формальная модель синтаксиса. Синтаксическая структура предложения. Синтаксические отношения. Предсинтаксический анализ и синтаксический анализ в собственном смысле. Синтагмы. Алгоритмы синтаксического анализа и синтаксического синтеза. Комбинаторные словари и их место в синтаксическом анализе. Формальная модель семантики. Языки семантических структур. Правила семантического анализа и семантического синтаксиса. Этапы синтаксического анализа: нормализация, семантизация, канонизация. Семантические словари. Прикладные системы машинного перевода, их возможности и ограничения.
Речевой интерфейс
Параметры речевого сигнала. Фонема как основная единица речевого сообщения. Способ и место образования фонем. Голосовые и шумовые форманты. Акустические параметры, артикуляторно-акустические характеристики фонем. Первичный анализ речевого сигнала. Выделение акустических признаков способа и места образования фонем. Синтез речи по тексту: подходы, алгоритмы, специализированные программно-аппаратные средства. Распознавание речевых команд ограниченного словаря. Методы распознавания на основе статистических моделей речевого сигнала. Метод динамического программирования. Метод скрытых марковских моделей. Дикторонезависимые методы распознавания. Методы, ориентированные на распознавание слитной речи неограниченного словаря. Распознавание на основе комплекса акустико-фонетических знаний. Понятие аллофона. Особенности аллофонов гласных и согласных фонем. Формантные характеристики аллофонов. Современные системы речевого общения (в США, Европе, Беларуси, России и других странах СНГ), их характеристики. Задача понимания речи как важная составная часть задачи обеспечения дружественного интерфейса для малоподготовленного пользователя. Невозможность решения задачи понимания речи без привлечения средств синтаксического и семантического анализа речевых сообщений. Архитектура систем интеллектуального речевого интерфейса.