Znalostní systém pro podporu výuky BI-ZNS

Abstract

Cílem této práce bylo vytvorení nového frameworku pro výuku znalostních systému v predmetu Znalostní systémy (BI-ZNS) na Fakulte informacních technologií CVUT. V první fázi byla provedena analýza problematiky znalostních systému. Analýza se prevážne zabývala definicí požadavku a omezení na cílovou doménu problému, který budou uživatelé mít za úkol rešit pomocí znalostního systému. Na základe analýzy vznikl základní model pocítacové hry žánru vežová obrana, která bude sloužit jako problémová doména pro znalostní systémy. Následne byl proveden dukladní návrh veškerých herních principu, které se budou vyskytovat ve hre. Na základe principu a požadavku na celý systém byl vytvoren návrh modulárního frameworku a jeho komponent. Na základe analýzy a návrhu byl naprogramován Python framework, který obsahuje samostatne hratelnou pocítacovou hru. Zároven framework obsahuje pomocné moduly a základní kostru pro vytvárení znalostních systému. V záveru se práce zabývá možností rozšírení frameworku o další funkcionalitu nebo prípadné vytvorení nové hry s využitím modulu znalostního systému. Pro umožnení snadného rozšírení a bezproblémové využití frameworku pri výuce se poslední cást práce zabývá testováním veškeré funkcionality frameworku.

The objective of this thesis was to create a new framework for teaching knowledge-based systems in the subject Knowledge-based Systems (BI-ZNS) at the Faculty of Information Technology. In the first phase was done an analysis of knowledge-based systems. The analysis was focused on defining the requirements and constraints of the target problem domain that users will use for creating the knowledge-based system. Based on the analysis was developed a basic concept of the tower defense game. The game will serve as a problem domain for knowledge-based systems. Subsequently, a detailed design of all game principles that will occur in the game was made. Based on the principles and requirements for the entire system, a modular framework and its components were designed. Based on the analysis and design, the framework in Python was developed. The framework contains a standalone playable computer game. Also, the framework contains auxiliary modules and a basic skeleton for building knowledge-based systems. In the end, the thesis deals with the possibility of extending the framework with additional functionality. Also, there is the possibility to create a new game with re-using knowledge-based system modules. To enable an easy extension and trouble-free use of the framework in teaching, the last part of the theses is focused on testing of all framework functionality.