Лабораторный практикум по интеллектуальным информационным системам

Данная лабораторная работа основана на данных, полученных в Кубанском государственном технологическом университете (КубГТУ) при преподавании дисциплин кафедры Информатики: «Новые информационные технологии в учебном процессе» и «Комплексные технологии в науке и образовании» для специальности: 020300 – Социология (Социально-гуманитарный факультет), в 2002 году (акт внедрения имеется).
Краткая теория
При проведении в 2001 году одного из первых в г. Краснодаре экспериментов по централизованному компьютерному тестированию для поступлении в вуз его организаторы предложили заполнить всем тестирующимся дополнительную социологическую анкету. Если бы удалось собрать данные с помощью этой анкеты по ряду регионов России и обработать их совместно с результатами тестирования по предметной обученности по ряду предметов, то в принципе оказалось бы возможным найти зависимости между характеристиками социального статуса абитуриента и его учебными достижениями. Безусловно, такие результаты представляли бы огромный научный интерес. Однако провести это дополнительное тестирование не удалось по ряду причин, среди которых основными, по-видимому, явились следующие:
– это тестирование не было бы анонимным;
– в анкету были включены некоторые вопросы, имеющие спорный характер;
– работа по организации проведению этого дополнительного тестирования потребовало бы от абитуриентов и организаторов проведения тестирования ранее незапланированных затрат времени и других усилий.
Но то, что в свое время не удалось сделать в масштабе России, вполне возможно осуществить в рамках одной лабораторной работы, в которой и предлагается использовать «ту самую социологическую анкету».
Задание
1. Формализовать задачу.
1.1. Сконструировать классификационные шкалы и градации, выбрав в качестве классов – различные уровни учебных достижений по различным дисциплинам, перечень которых взять из зачетной книжки.
1.2. В качестве описательных шкал и градаций использовать предлагаемую анкету.
1.3. Обучающую выборку заполнить на основе данных по учащимся своей группы и дополнить данными параллельной группы.
2. Осуществить синтез и верификацию (измерение адекватности) семантической информационной модели.
3. Провести системно-когнитивный анализ модели:
3.1. Решить задачи идентификации и прогнозирования (для себя).
3.2. Сгенерировать информационные портреты классов и факторов, т.е. решить обратную задачу прогнозирования (результаты отобразить в графической форме двухмерных и трехмерных профилей классов и факторов).
3.3. Провести кластерно-конструктивный анализ классов и факторов (результаты отобразить в форме семантических сетей классов и факторов).
3.4. Осуществить содержательное сравнение классов и факторов (результаты отобразить в форме когнитивных диаграмм классов и факторов).
3.5. Построить нелокальные нейроны и интерпретируемые нейронные сети.
3.6. Построить классические когнитивные модели (отобразить в форме когнитивных карт).