Datos Identificativos 2012/13
Asignatura (*) Vida Artificial e Robótica Autónoma Código 614434018
Titulación
Mestrado Universitario en Computación
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 2º cuadrimestre
Primeiro Optativa 3
Idioma
Castelán
Prerrequisitos
Departamento Computación
Coordinación
Santos Reyes, Jose
Correo electrónico
jose.santos@udc.es
Profesorado
Becerra Permuy, Jose Antonio
Bellas Bouza, Francisco Javier
Santos Reyes, Jose
Correo electrónico
jose.antonio.becerra.permuy@udc.es
francisco.bellas@udc.es
jose.santos@udc.es
Web http://www.dc.fi.udc.es/ai/~santos/curso_va_robotica.html
Descrición xeral En esta asignatura se presenta una descripción de los conceptos de Vida Artificial y Robótica Autónoma, así como de las distintas aproximaciones presentes en ambos campos del conocimiento científico.

Competencias do título
Código Competencias da titulación
A1 Adquirir coñecementos de Lóxicas Computacionais e as súas principais aplicacións a outras áreas específicas de investigación en Computación tales como Raonamento Automático, Representación do Coñemento, Razoamento Temporal e Espacial, Sistemas Multiaxente, Web semántica, Verificación Formal, etc.
A2 Comprender os conceptos básicos da aprendizaxe computacional, as diferentes técnicas dispoñibles e o seu ámbito de aplicabilidade. Ser capaz de aplicar as distintas técnicas de aprendizaxe empregando unha metodoloxía axeitada.
B1 Ser capaz de formular xuízos a partir dunha información que, sendo incompleta ou limitada, inclúa reflexións sobre as responsabilidades sociais e éticas vinculadas á aplicación dos seus coñecementos e xuízos.
B2 Destreza na adquisición do coñecemento, análise do estado da arte e bibliografía relevante nunha área de investigación.
B3 Capacidade para identificar problemas e formular adecuadamente as hipóteses a contrastar seguindo unha metodoloxía científica.
B4 Aplicación do método científico mediante análise empírico das hipóteses formuladas ou mediante demostración formal, no caso de propiedades matemáticas. Destreza no deseño de experimentos e a análise de resultados.
B5 Aptitude para a correcta elaboración e redacción de publicacións científicas tales como artigos de revista ou informes técnicos.
B7 Acostumarse ó uso do inglés como principal idioma de adquisición e transmisión de coñecemento científico e de investigación.
C3 Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da súa profesión e para a aprendizaxe ao longo da súa vida.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C7 Asumir como profesional e cidadán a importancia da aprendizaxe ao longo da vida.
C8 Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Resultados de aprendizaxe
Competencias de materia (Resultados de aprendizaxe) Competencias da titulación
Poseer una visión global de las distintas técnicas de Robótica Autónoma AI1
AI2
BI4
BI5
BI7
CM3
CM8
Conocer los problemas no resueltos dentro de la Robótica Autónoma AI2
BI1
BI3
BI4
BI7
CM6
CM8
Comprender las aproximaciones de Vida Artificial y la utilidad de los trabajos realizados en dicho campo AI1
AI2
BI2
BI7
CM3
CM6
CM7
CM8

Contidos
Temas Subtemas
Historia de la disciplina de Vida Artificial. Definición de vida artificial.

Tendencias en VA.

Propiedades de lo vivo y definiciones de vida.
Aspectos básicos de la vida húmeda. Uso e inspiración en el campo computacional. La información genética, proteínas y biosíntesis de las proteínas.

Teorías sobre el origen de la vida en la Tierra.

Breve visión de la teoría de la evolución.

Métodos bioinspirados: RNAs, Computación ADN, Sistemas inmunológicos artificiales…
Comportamientos emergentes: autómatas celulares. Autómatas celulares - El Juego de la vida.

Clasificación de los ACs.

Comportamiento cooperativo. Insectos sociales.

Boids.

Entornos de simulación.
Auto-replicación. Máquina Universal de Turing y Autómata Universal.

Bucles auto-replicantes de Langton.

Autómatas y auto-reparación.
Evolución simulada. Esquema general de los métodos evolutivos.

Paradigmas evolucionistas utilizados.

Evolución interactiva.

Entornos de simulación en Vida Artificial.

Coevolución.
Morfogénesis. Aspectos básicos sobre desarrollo. Redes de Kauffman.
Simulación del desarrollo.
Sistemas de Lindenmayer.
Evolución simulada y morfogénesis
Introducción a la robótica autónoma Introducción a la robótica autónoma
Sistemas robóticos Sensores

Actuadores

Entornos reales
Robótica basada en conocimiento Planificación

Modelado explícito del entorno. Mapas

Modelado funcional del entorno
Robótica basada en comportamiento Robótica basada en comportamiento
Robótica evolutiva Robótica evolutiva
Sistemas multirobot Sistemas multirobot
Aproximaciones híbridas Aproximaciones híbridas

Planificación
Metodoloxías / probas Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral 30 0 30
Presentación oral 2 20 22
Recensión bilbiográfica 0 18 18
 
Atención personalizada 5 0 5
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Exposición del contenido de cada tema por parte de los profesores.
Presentación oral Presentación oral (en inglés) de algún tema de la asignatura, que el alumno desarrollará y ampliará. Los temas serán sugeridos por los profesores o bien por los propios alumnos con la aceptación de los profesores.
Recensión bilbiográfica Se plantearán una serie de cuestiones relacionadas con la asignatura que implicarán que el alumno consulte diversas fuentes bibliográficas. Se centrarán en conceptos avanzados de la asignatura y el alumno realizará este cuestionario de forma autónoma y lo entregará al profesor

Atención personalizada
Metodoloxías
Recensión bilbiográfica
Presentación oral
Descrición
La presentación oral será sobre algún tema propuesto por los profesores, quienes sugerirán la bibiliografía y recursos iniciales a utilizar por parte del alumno.

Los profesores asesorarán al alumno sobre qué bibliografía (revistas, congresos especializados, ...) deberán consultar de cara a resolver el cuestionario.resolver el cuestionario

Avaliación
Metodoloxías Descrición Cualificación
Recensión bilbiográfica Cuestionario sobre conceptos avanzados de la asignatura, que el alumno realizará de forma autónoma y entregará al profesor 40
Sesión maxistral La asistencia a clase será valorada en la nota final 20
Presentación oral Se valorará la presentación del tema y el trabajo realizado de cara a la exposición.
La presentación es obligatorio realizarla en inglés.
40
 
Observacións avaliación

Se calificará no solo la presentación oral final, sino también todo el trabajo desarrollado por el alumno de cara a esa presentación final.


Fontes de información
Bibliografía básica Langton, C.G. (1989). Artificial Life. Addison-Wesley
Santos, J., Duro, R.J. (2005). Evolución Artificial y Robótica Autónoma. RA-MA
Nolfi, S., Floreano, D (2000). Evolutionary Robotics. MIT Press
Adami, C. (1998). Introduction to Artificial Life. Springer-Verlag
Santos, J., Duro, R.J. (2007). Vida Artificial: realizaciones computacionales. UDC

-Langton, C.G., Artificial Life, SFI Studies in the Sciences of Complexity, Addison-Wesley, 1989, Libro,

-Santos, J. y Duro, R., Evolución Artificial y Robótica Autónoma, Ra-Ma, 2005, Libro,

-Nolfi, S. and Floreano, D. , Evolutionary Robotics, MIT Press, 2000, Libro,

-Adami, C., Introduction to Artificial Life, Telos-Springer Verlag, 1998, Libro,

-Santos, J., Vida Artificial. Realizaciones Computacionales, Servicio Publicaciones UDC, 2007, Libro,

Bibliografía complementaria

-Floreano, D. and Nolfi, S. , Adaptive Behavior in Competing Co-evolving Species, Proceedings of Fourth European Conference on Artificial Life (ECAL 97), Complex Adaptive Systems Ser, 1997, Capítulo de revista,pp. 378-38

-Dorigo, M., Di Caro, G., and Gambardella, L.M. , Ant Algorithms for Discrete Optimization, Artificial Life, 1999, Capítulo de revista,Vol. 5, No

-Sims, K. , Evolving 3D Morphology and Behavior by Competition, Alife IV, MIT Press,, 1994, Capítulo de revista,pp. 28-39.

-Hinton, G.E. and Nowlan, S.J., How Learning can Guide Evolution, Complex Systems, 1987, Capítulo de revista,Vol. 1, 49

-Emmeche, C, Vida Simulada en el Ordenador. La Ciencia Naciente de la Vida Artificial, Gedisa Editorial, 1998, Libro,


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Sistemas Evolutivos/614407238
Intelixencia Artificial/614407118

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario

Observacións


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías