Унікальныя курсы

КУРСЫ СУСВЕТНАГА ЎЗРОЎНЮ

На аснове ўласных вынікаў Інстытута матэматыкі і кібернетыкі, у тым ліку ўласнай тэорыі і ўласна распрацаваных камп'ютарных алгарытмаў падрыхтаваны навучальны цыкл “Кібернетыка” (“Алгарытмы і метады тэорыі ведаў”). Экспертыза гэтых распрацовак праводзілася на прэстыжных міжнародных канферэнцыях вядучых міжнародных кібернетычных арганізацый .

У цыкл таксама ўключаныя курсы (навучальныя прадметы) ці главы па самых перадавых тэорыях і практыках, якія знаходзяцца на стрыжні развіцця камп'ютарных навук і кібернетыкі (як агульнай тэорыі для камп'ютарных навук), запатрабаваныя на практыцы і дазваляюць навучэнцам будаваць найбольш эфектыўныя і прыгожыя праграмы.

Тэарэтычнай асновай цыклу будзе аэд-тэорыя (другія назвы: тэорыя ведаў, іерархічная матэматыка) – першая матэматычная (і кібернетычная) тэорыя сістэм, якая дазваляе звязваць любыя веды, патрэбныя ў праграме, апісваючы іх аднастайным спосабам (па адной схеме), і арганізуючы такім чынам неабходныя ўзаемадзеянні між гэтых ведаў.

Агульная тэорыя сістэм: матэматычныя асновы” (паводле Месаравіча і Такахары) http://bookre.org/reader?file=561969 лічыцца самай складанай матэматычнай кнігай дваццатага стагоддзя.

Інстытут матэматыкі і кібернетыкі – адна з нешматлікіх устаноў у былым Саюзе, і магчыма адзіная – у Беларусі, у якім працуе група, якая (яшчэ ў 80-я гг.) асвоіла матэматычны апарат дынамічных сістэм (паводле Месаравіча і Такахары), і карысталася ім практычна каля дваццаці год (у якасці элементарнай “цаглінкі”, злучаючы такія элементы па правілах уласнай тэорыі) адпрацавала методыку і мае практычны досвед навучання гэтай тэорыі.

        Уводны курс:

    базавыя алгарытмы тэорыі ведаў для праграмавання – чытаецца на першым курсе, разам з уводным курсам праграмавання на C. Дае студэнту простыя рыцэпты (распрацаваныя ў Інстытуце матэматыкі і кібернетыкі) пабудовы вельмі эфектыўных праграм, адразу прыгодныя для выкарыстання. Закладае прынцыпы сістэмнага падыходу, і правільнай (сістэмнай) архітэктуры праграм, якія будуць развітыя ў наступных курсах цыклу.

    Тэмы:

  • Увядзенне базавых паняццяў тэорыі сістэм

  • Імітацыя механічных і фізічных сістэм. Праграмаванне ўзаемадзеяння сістэм, і ўнутрана звязаных сістэм.

  • Дынамічная графіка. Імітацыя зместу анімацыі.

  • Сучасныя алгарытмы распазнавання (графікі). Распазнаванне літар і простых малюнкаў алгарытмам вусень.

  • Праграмаванне руху робата (алгарытм "вусень")

  • Праграмаванне шатуннай перадачы (алгарытм "вусень")

  • Алгарытм "вусень" для апісання тэксту, старонкі, сайту

  • Алгарытм "вусень" для апісання баз ведаў (звестак)

Курсы, якія даюць сістэматычныя веды ў іерархічных алгарытмах, прызначаных для пэўнай галіны праграмавання.

іерархічныя алгарытмы дынамічнай камп’ютарнай графікі – Выкладаюцца арыгінальныя алгарытмы распрацаваныя ў межах тэорыі ведаў, здольныя апрацоўваць графіку ў рэальным часе, без запісу яе ў відэафайл. Пабудова праграм з рэальным on-line. Адваротная графічная задача (задачу распазнавання графічных вобразаў). Двухбаковая задача. Аўтаматычная апрацоўка фота і відэа. Сцісканне графічнай і відэаінфармацыі. Стварэнне дынамічнай графічнай мадэлі па абмежаванай графічнай інфармацыі. Параўнальны выклад сродкаў і магчымасцяў вядомых метадаў камп’ютарнай графікі. Стварэнне іерархічнага дзвіжка для камп’ютарнай графікі.

іерархічныя базы звестак. – Спосабы ўладкавання баз звестак, прапанаваныя тэорыяй ведаў. Іерархічная структура інфармацыі. Размеркаваныя базы звестак і абмены між яе частак. Патокі звестак (інфармацыйныя абмены) і змены ў архітэктуры базы звестак. Іерархічныя мадэль змены архітэктура базы звестак у працэсе яе маштабавання. Вядомыя базы звестак і іх праблемы. Вядомыя размеркаваныя базы звестак. Праблема моў кіравання базамі звестак.

канструяванне сістэм новымі сродкамі кібернетыкі. – выкарыстанне дынамічнай кап’ютарнай графікі. Задача канструявання. САПР. Візуальнае канструяванне. Спрошчаныя версіі візуальнага канструяванне для навучальных, пакупніцкіх праграм, праграм для чайнікаў і інш. Уключэнне падсістэмы канструявання ў праграму (сайт). Стварэнне дзвіжка канструявання. Абмежаванні вядомых сістэм канструявання.

канструяванне сетак ведаў (knowledge networks). - Выкладаюцца сеткі ведаў (knowledge networks) і сеткі ўлады (sway networks) – новая архітэктура вышэйшага ўзроўня, якая ўладкуе абмен ведамі ў сетках (лакальных ці глабальных). Разглядаюцца прыкладанні сетак ведаў да пабудовы фірмовых, галіновых, нацыянальных і міжнародных сетак кіравання, канструявання і асветы. Даюцца кірункі ўладкавання сацыяльных сетак і Web 2.0. Узаемадзеянне праграмных сродкаў і абслугоўваемых імі грамадскіх сістэм. Параўнальна разглядаецца альтэрнатыўная амерыканская тэхналогія grid, класічны Інтарнет (Web 1.0), Web 2.0.

уладкаванне ведаў у іерархічных базах і сетках. – Разглядаюцца працэсы, якія адбываюцца ў базах звестак і сетках на вышэйшым іх узроўні – у ведах. Апісваюцца алгарытмы для працы з ведамі. Параўнальна выкладаецца імітацыя працы з ведамі ў вядомых сістэмах.

інфармацыйныя тэхналогіі і тэхналогіі ведаў. – Інфармацыйныя тэхналогіі як працэсы і сістэмы. Інфармацыйная тэхналогія – тэхналогія уладкавання інфармацыйных (ведавых) узаемадзеянняў творчых сістэм. Інфармацыйная тэхналогія – тэхналогія складання і множання ведаў. Узоры інфармацыйных тэхналогій. Узаемадзеянне інфармацыйных тэхналогій у сістэме ведаў, і ў сістэме вядзення творчай дзейнасці. Жыццёвы цыкл інфармацыйнай тэхналогіі. Сістэма, праграма, сайт, кампанент, доступ як сродак (складовы элемент) інфармацыйнай тэхналогіі. Творчыя адзінкі і творчыя супольнасці. Інфармацыйныя тэхналогіі як сродкі стварэння творчых адзінак і іх інтэграцыі (складання) у супольнасці. Творчы вынік як мэта і мера творчай дзейнасці і інфармацыйнай тэхналогіі. Канструяванне праграмы – як элемента інфармацыйнай тэхналогіі і канструяванне інфармацыйнай тэхналогіі.

кампютарная лінгвістыка. – задача фармальнага апісання граматык натуральных моў. Фармальнае апісанне граматык натуральных моў сродкамі тэорыі ведаў. Тыпы (станы) граматык. Структура граматычнай інфармацыі ў тэксце. Аўтаматычны пераклад (тэхнічны). Абмен інфармацыі і вядзенне інавацыйнай дзейнасці ў мнагамоўных палях. Распазнанне сэнсу ў інтарфэйсе праграмы. Генерацыя тэкстаў. Апрацоўка моўных карпусоў. Параўнальна – вядомыя сродкі камп’ютарнай лінгвістыкі іх магчымасці і межы: фармальныя граматыкі, ключавыя словы і інш.

структура праграм і сістэм. – Выкладецца будова праграмных сістэм. Праграмы, разам з іх будовай: кампанентамі, бізнес-логікай, інтарфейсам, загружанымі дакументамі, настройкамі, хэлпам, макрасамі і інш. апісваюцца як іерархічныя сістэмы (сродкамі тэорыі ведаў). Сістэмы ўключаючы аперацыйную сістэму (і яе часткі: маніторы, віртуальныя машыны, файлавыя сістэмы, мэняджары памяці і інш.), праграмы, сродкі інтэграцыі (камандзяры, кансолі, абалонкі, і інш.), іх узаемадзеянні прызначэнне (сэрверы, персаналкі, тэрміналы, працоўныя станцыі і інш.) – апісваюцца як іерархічныя сістэмы (сродкамі тэорыі ведаў). Жыццёвы цыкл праграм і сістэм. Сувязі ў гэтых сістэмах. Стандартныя архітэктуры праграмных сістэм. PC. Мабільныя і воблачныя сістэмы. Прафесійныя магутныя сеткавыя сістэмы. Спецыялізаваныя сістэмы маніторынгу і кіравання: мядычныя, інжынерныя, камерцыйныя і інш. Аўтаматызацыя. Сістэмы рэальнага часу. Адхіленні ў архітэктуры, прапановы і альтэрнатыўныя варыянты. Гісторыя праграмных сістэм. Перспектыўныя кірункі ўдасканалення праграмных сістэм.

мовы і сродкі праграмавання. – Выкладаецца будова сістэм праграмавання (змены праграмных сістэм). Мовы і іншыя сродкі праграмавання: машыны, платформы, фрэймворкі, API і інш. апісваюцца як іерархічныя сістэмы (сродкамі тэорыі ведаў). Тэхналогіі праграмавання, стандарты. Інструменты. Дэманструюцца ўзаемасувязі ў гэтых сістэмах, і іх практычнае выкарыстанне ў працэсе праграмавання. Убудова ў праграму ўласнай мовы/сродкаў праграмавання. Поўная і ўрэзаная рэалізацыя. Граматнае канструяванне ўрэзанай сістэмы праграмавання.

іерархічны падыход у праграмаванні. – Падыходы ў праграмаванні. Прынцыпы іерархічнага падыходу. Вядомыя падыходы: аб’ектны, структурны, працэдурны, і іншыя архаічныя. Рэалізацыя іерархічнага падыходу да праграмавання ў вядомых платформах. Стварэнне ўласнай платформы (мовы) для іерархічнага праграмавання. Падыход і глыбіня інтэграцыі камп’ютарнай сістэмы. Аэд-працэсар як новая платформа праграмавання, патрабаванні для яе і яе магчымасці.

аэд-працэсар, і яго рэалізацыі ў практыцы праграмавання. - Аэд-працэсар – найбольш магутны алгарытм тэорыі ведаў, прызначаны для рашэння любых вядомых задач. У курсе разглядаюцца архітэктура аэд-працэсару (аэд-машыны) шляхі, спосабы і прыёмы яе рэалізацыя ў вядомых платформах. А таксама – спосабы выбару запатрабаванага функцыяналу аэд-працэсару і граматная пабудова частковых яго рэалізацый. Аэд-працэсар як праграмная сістэма і платформа праграмавання.

штучны інтэлект. – Разлік – прырода інталекту. Сродкі разліку: логіка і яе межы, машына Цюрынга, класічны працэсар, граматыка. Разліковыя магчымасці аэд-працэсару. Статут – і яго рэалізацыя для кіравання аб’ектамі і іх групамі ў праграме. Межы вядомых штучных інтэлектаў і чаму не былі створаны камп’ютары пятага пакалення.

Курсы, ў якіх сістэматычна выкладаюць тэорыю ведаў (іерархічную матэматыку), і яе выкарыстанне ў праграмаванні:

тэорыя ведаў і яе рэалізацыя ў праграмаванні. – Сістэматычны выклад асноў тэорыі ведаў (аэд-тэорыі) і некаторыя алгарытмы да якіх яна прыводзіць. Асноўныя выразы тэорыі ведаў. Тры стратэгіі апрацоўкі інфармацыі: фіксацыі ўзаемадзеянняў, прадказання ўзаемадзеянняў, змены ўзаемадзеянняў – іх алгарытмы і алгарытмы пераходу між стратэгій. Эфектыўнасць алгарытму і патрабаванні да алгарытму. Наборы вядомых алгарытмаў. Як рабіць агляд алгарытмаў. Выбар алгарытму. Пераход між алгарытмаў. Аўтаматызаваны пераход між алгарытмаў. Канструяванне алгарытму. Задачы праграмы, і канструяванне яе алгарытму. Удасканаленне алгарытму ў працэсе распрацоўкі праграмы (канструяванне і рэканструкцыя алгарытму).

Іерархічная матэматыка. – Апісанне сістэм (прадметнай вобласці) сродкамі іерархічнай матэматыкі. Адзінкі (сістэмы), іх будова, узаемадзеянні, рухі, лікі, улада і мэта. Асноўныя схемы іх узаемадзеянняў. Фармалізацыя сістэмы. Месца матэматыкі ў працы праграміста: пераход ад тэорыі да алгарытму. Канструяванне (вывад) уласнага алгарытму для праграмы. Выпрабаванне алгарытму.

іерархічныя многаўзроўневыя сістэмы. – Рэальныя сістэмы як іерархічныя. Рэальныя сістэмы як многаўзроўневыя. Фармалізацыя іерархічных многаўзроўневых сістэм. Практычнае апісанне іерархічных многаўзроўневых сістэм. Праграмаванне іерархічных многаўзроўневых сістэм: магчымыя падыходы. Гнуткасць архітэктуры ведаў (сістэмы параметраў) задаваных іерархічнымі многаўзроўневымі сістэмамі. Добры стыль і магчымыя памылкі. Гісторыя: іерархічныя многаўзроўневыя сістэмы паводле Мясаравіча і Такахары.

Іерархічная арыфметыка. – Працэсы ў сістэмах і ўзаемадзеянні сістэм. Іх Фармалізацыя. Лік. Разлік (працэсаў і ўзаемадзеянняў). Разлік (працэсаў і ўзаемадзеянняў). Канструяванне (разлік) схемы праграмы. Разлік у праграме. Канструяванне ўласных алгарытмаў (разліковай схемы аб’екту, працэсу). Канструяванне (разлік) уласных алгарытмаў. Магчымасці ліку і арыфметыкі. Пазіцыйны лік. Вядомая тэорыя лікаў і яе межы. Вядомы працэсар і яго магчымасці. Аэд-працэсар.

Іерархічная механіка натуральных сістэм. – Апісанне фізічных і хімічны сістэм. Апісанне фізіка-хімічнага ўзроўню тэхнічных сістэм. Выкарыстанне для збору інфармацыі і маніторынгу. Выкарыстанне для сістэм кіравання, фізіка-хімічнымі, тэхнічнымі, тэхналагічнымі, экалагічнымі сістэмамі і падсістэмамі. Выкарыстанне для сістэм канструявання гэтых сістэм. Мадэляванне (імітацыя). Падыходы да апісання біялагічных, біятэхналагічных, дэмаграфічных сістэм. Практыка апісання сістэм і канструяванне адпаведнага сістэме практычнага алгарытму.

Іерархічная механіка ведаў. – Апісанне ведавых (інфармацыйных) сістэм: вытворчых і творчых. Вытворчыя сістэмы: кірункі вытворчасці, і сродкі ўладкавання: транспарт, таргоўля і манетарныя сістэмы. Дакументазварот у банкаўскіх сістэмах. Творчыя сістэмы: кірункі навукі канструявання і асветы, мастацтва, мова, кібернетыка і матэматыка. Выкарыстанне для збору інфармацыі і маніторынгу. Выкарыстанне для сістэм кіравання, фізіка-хімічнымі, тэхнічнымі, тэхналагічнымі, экалагічнымі сістэмамі і падсістэмамі. Выкарыстанне для сістэм канструявання гэтых сістэм. Мадэляванне (імітацыя). Дакументазварот, архіў, бібліятэка і іх уладкаванне сродкамі тэорыі ведаў. Камерцыйныя сістэмы дакументазвароту і іх уладкаванне.


Курсы па самых магутных вядомых тэорыях і алгарытмах і практычным карыстанні імі:

прыкладанні тэорыі дынамічных сістэм (дадатковы курс). – Выкладаецца найбольш магутная з вядомых (тэарэтыка-множных) матэматычных сістэм агульная тэорыя сістэм (паводле Месаравіча і Такахары) і дынамічныя сістэмы (паводле Месаравіча і Такахары). Асновы тэорыі ад чорнай скрыні, да кананічнага прадстаўлення. База матэматычных тэорый. Яе роля – уладкаванне вядомых алгарытмаў і пераходаў між іх. Тэарэма Гёдаля. Яе роля ў матэматычнай сістэме і ў матэматыцы. Тэарэма Гёдаля для сістэмы Саймана. Практычнае выкарыстанне дынамічных сістэм (паводле Месаравіча і Такахары): ад фіксацыі дадзеных (табліцы) да формул і выяўлення тыпаў.


Спысылкі:



1. Тэорыя ведаў. Базавы курс. Камп'ютарная графіка. (ёсць частка метадычкі). 2013 http://vk.com/club53045670


Comments