Приложение 3
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Национальный исследовательский университет
Новосибирский государственный университет
Механико-математический факультет
УТВЕРЖДАЮ
_______________________
«_____»__________________201__ г.
Рабочая программа дисциплины
Анализ данных и распознавание образов
Направление подготовки
Error: Reference source not found
Профиль подготовки
Error: Reference source not found
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очная
Новосибирск 2010
Аннотация рабочей программы
Дисциплина «анализ данных и распознавание образов» (АДРО) является частью математического цикла ООП по направлению подготовки «Error: Reference source not found», профиль «Error: Reference source not found». Дисциплина реализуется на Механико-математическом факультете Национального исследовательского университета Новосибирский государственный университет кафедрой Теоретической. кибернетики ММФ НИУ НГУ.
Специальный курс относится к совокупности дисциплин профессионального цикла, ориентированных на подготовку бакалавров и магистров по направлению «математика и прикладная математика» (код специальности – 10200, код квалификации – 68); раздел – «специальные дисциплины» вузовской компоненты. Реализуется в рамках специализации «теоретическая кибернетика» на кафедре Теоретической кибернетики ММФ НГУ.
Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с изучением принципов, моделей, методов, техники, аппарата и алгоритм решения задач в области анализа данных и распознавания образов.
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных компетенций ОК-6, ОК-8, ОК-11, ОК-12, профессиональных компетенций ПК-12, ПК-20, ПК-21, ПК-25, ПК-29 выпускника.
Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: лекции и самостоятельная работа студента.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 36 лекционных часов.
1. Цели освоения дисциплины
(Указываются цели освоения дисциплины (или модуля), соотнесенные с общими целями ООП ВПО).
Целью преподавания курса является овладение студентами базовыми знаниями – основными принципами, моделями, методами, техникой, аппаратом и алгоритмами решения задач в области анализа данных и распознавания образов, – необходимыми для самостоятельной работы в научно-исследовательской, технической и производственной сферах будущей деятельности.
Задачами курса являются получение студентами:
1) знаний об основных принципах, моделях и задачах анализа данных и распознавания образов, а также методах и алгоритмах их решения;
2) навыков по построению моделей, анализу комбинаторной сложности и решению математических задач, к которым сводятся типовые проблемы в области анализа данных и распознавания образов.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
(Дается описание логической и содержательно-методической взаимосвязи с другими частями ООП (дисциплинами, модулями, практиками). Указываются требования к «входным» знаниям, умениям и готовностям обучающегося, необходимым при освоении данной дисциплины и приобретенным в результате освоения предшествующих дисциплин (модулей).)
Дисциплина «Принятие решений» является частью математического цикла ООП по направлению подготовки «Error: Reference source not found», профиль «Error: Reference source not found».
Дисциплина «Принятие решений» опирается на следующие дисциплины данной ООП:
-
Математический анализ;
-
Теория вероятностей и математическая статистика;
-
Теория алгоритмов;
-
Основы работы на ЭВМ;
-
Методы оптимизации (математическое программирование).
Результаты освоения дисциплины «Error: Reference source not found» используются в следующих дисциплинах данной ООП:
-
Базы данных и экспертные системы;
-
Вычислительная практика;
-
Системное и прикладное ПО;
-
Информационные системы.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Error: Reference source not found»:
-
общекультурные компетенции: ОК-6, ОК-8, ОК-11, ОК-12;
-
профессиональные компетенции: ПК-12, ПК-20, ПК-21, ПК-25, ПК-29.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
-
иметь представление о месте и роли изучаемой дисциплины среди других наук;
-
освоить содержание программы курса, формулировки задач, уметь анализировать входные данные задачи;
-
иметь представление об условиях применимости и о характеристиках методов решения задач анализа данных и распознавания образов;
-
уметь определять применимость конкретных методов для решения различных классов задач анализа данных и распознавания образов.
4. Структура и содержание дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет ?? зачетные единицы, 36 часов.
№ п/п
|
Раздел дисциплины
|
Семестр
|
Неделя семестра
|
Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость
(в часах)
|
Формы текущего контроля успеваемости
(по неделям семестра)
Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)
|
Лекция
|
Лабор. работа
|
Самост. работа
|
Контр. работа
|
Зачет
|
1
|
Введение в дисциплину и основные понятия. Анализ данных и распознавание образов: методологические аспекты. Объект, предмет и цели научной дисциплины. Базовые понятия. Основная содержательная проблема и ее типовые варианты. Примеры содержательных задач. Основные этапы и техника решения задач анализа данных и распознавания образов
|
1
|
1
|
4
|
|
|
|
|
|
2
|
Классические модели анализа данных и распознавания образов.
Критерии «похожести», критерии принятия решения; решающие функции, целевые функции, разделяющие гиперповерхности.
Модели Неймана-Пирсона, Байеса, максимального правдоподобия; минимаксная модель.
|
1
|
3
|
4
|
|
|
|
|
|
3
|
Модели и задачи кластерного анализа и поиска подмножеств.
Поиск подмножества векторов, «похожих» по критериям минимума суммы квадратов уклонений и максимального правдоподобия.
Разбиение множества векторов по критериям минимума суммы квадратов уклонений и максимального правдоподобия.
Разновидности задачи разбиения.
Проблема кластеризации структурированных данных. Кластеризация структурированных векторных последовательностей.
Разбиение по минимаксному критерию, критериям Неймана-Пирсона и Байеса.
|
1
|
5
|
10
|
|
|
|
|
|
4
|
Модели и задачи принятия решения об обнаруживаемом и распознаваемом объекте.
Проблема анализа и распознавания структурированных данных и объектов.
Задачи обнаружения повторяющегося вектора в числовой последовательности.
Задачи распознавания последовательности, включающей квазипериодически повторяющийся вектор-фрагмент из алфавита.
Задачи совместного обнаружения и идентификации векторов в числовой последовательности.
Задачи обнаружения в числовой последовательности повторяющегося вектора при наличии посторонних векторов-вставок.
Задачи обнаружения и идентификации повторяющегося набора векторов.
Задачи разбиения последовательности векторов на участки, включающие серии идентичных векторов.
Задачи распознавания алфавита векторов, порождающего последовательности.
|
1
|
11
|
14
|
|
|
|
|
|
5
|
Модели и задачи поиска подмножеств значимых признаков.
Основные подходы к решению проблемы. Постановки типовых задач.
|
1
|
18
|
4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36
|
|
|
|
|
Экзамен
|
(Наиболее распространенные виды/формы организации учебного процесса: лекция/мастер-класс, лабораторная работа, практическая занятие, семинар/коллоквиум, самостоятельная работа студента, консультации/тьюторство, курсовое проектирование, производственная практика, научно-исследовательская работа, выпускная квалификационная работа).
5. Образовательные технологии
(Указываются образовательные технологии, используемые при реализации различных видов учебной работы. Наиболее распространенные виды/формы образовательных технологий: традиционные лекционно-семинарские системы обучения, информационные технологии (обучение в электронной образовательной среде), работа в команде, case-study (анализ реальных проблемных ситуаций и поиск решений), ролевая игра, проблемное изучение, контекстное изучение, обучение на основе опыта, индивидуальное обучение, междисциплинарное обучение, опережающая самостоятельная работа.
В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки реализация компетентностного подхода должна предусматривать широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий (компьютерных симуляций, деловых и ролевых игр, разбор конкретных ситуаций, психологические и иные тренинги) в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся. В рамках учебных курсов должны быть предусмотрены встречи с представителями российских и зарубежных компаний, государственных и общественных организаций, мастер-классы экспертов и специалистов.
Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, определяется главной целью (миссией) программы, особенностью контингента обучающихся и содержанием конкретных дисциплин, и в целом в учебном процессе они должны составлять не менее 30% аудиторных занятий (определяется требованиями ФГОС с учетом специфики ООП). Занятия лекционного типа для соответствующих групп студентов не могут составлять более 50% аудиторных занятий (определяется соответствующим ФГОС)).
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
(Приводятся виды самостоятельной работы обучающегося, порядок их выполнения и контроля, дается учебно-методическое обеспечение (возможно в виде ссылок) самостоятельной работы по отдельным разделам дисциплины.
Указываются темы эссе, рефератов, курсовых работ и др. Приводятся контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.)
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
-
Гимади Э.Х., Глебов Н.И. Математические модели и методы принятия решений. Уч. пос. НГУ. Новосибирск 2008, 163 с.
-
Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и трудно-решаемые задачи: Пер. с англ. – М: Мир, 1982, 416c.
-
Пападимитриу Х., Стайглиц К. Комбинаторная оптимизация. Алгоритмы и сложность: Пер. с англ. – М.: Мир, 1985. 512 с.
-
Фукунага К. Введение в статистическую теорию распознавания образов. М.: Наука, 1979. 368 с.
-
Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен. М.: Мир, 1976. 511 с.
б) дополнительная литература:
-
Глебов Н.И., Кочетов Ю.А., Плясунов А.В. Методы оптимизации // Уч. пособие. Новосибирск: НГУ, 2000. 105 с.
-
Ерзин А.И. Введение в исследование операций. Уч. пособие. Новосибирск: НГУ, 2006. 100 с.
-
Alexander Schrijver. A Course in Combinatorial Optimization // Department of Mathematics. University of Amsterdam. Netherland, 2008. 223 p.
-
Alexander Schrijver. Combinatorial Optimization. Polyhedra and Efficiency // Springer. 2002. 1433 p.
-
Ту Дж., Гонсалес Р. Принципы распознавания образов. М.: Мир, 1978. 411 с.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
-
Ноутбук, медиа-проектор, экран.
-
Программное обеспечение для демонстрации слайд-презентаций.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению «Error: Reference source not found» и профилю подготовки «Error: Reference source not found».
Автор: Кельманов Александр Васильевич
д.ф.-м.н., с.н.с., ММФ НГУ,
г.н.с. ИМ СО РАН
Рецензент (ы)
Программа одобрена на заседании
(Наименование уполномоченного органа вуза (УМК, НМС, Ученый совет)
от ___________ года, протокол № ________
Достарыңызбен бөлісу: |