Datos Identificativos 2012/13
Asignatura (*) Vida Artificial y Robótica Autónoma Código 614434018
Titulación
Mestrado Universitario en Computación
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Máster Oficial 2º cuatrimestre
Primero Optativa 3
Idioma
Castellano
Prerrequisitos
Departamento Computación
Coordinador/a
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
Descripción general 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 del título
Código Competencias de la titulación
A1 Adquirir conocimientos de Lógicas Computacionales y sus principales aplicaciones a otras áreas específicas de investigación en Computación tales como Razonamiento Automático, Representación del Conocimiento, Razonamiento Temporal y Espacial, Sistemas Multiagente, Web semántica, Verificación Formal, etc.
A2 Comprender los conceptos básicos del aprendizaje computacional, las diferentes técnicas disponibles y su ámbito de aplicabilidad. Ser capaz de aplicar las distintas técnicas de aprendizaje empleando una metodología adecuada.
B1 Ser capaz de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
B2 Destreza en la adquisición del conocimiento, análisis del estado del arte y bibliografía relevante en un área de investigación.
B3 Capacidad para identificar problemas y plantear adecuadamente las hipótesis a contrastar siguiendo una metodología científica.
B4 Aplicación del método científico mediante análisis empírico de las hipótesis planteadas o mediante demostración formal, en el caso de propiedades matemáticas. Destreza en el diseño de experimentos y el análisis de resultados.
B5 Aptitud para la correcta elaboración y redacción de publicaciones científicas tales como artículos de revista o informes técnicos.
B7 Acostumbrarse al uso del inglés como principal idioma de adquisición y transmisión de conocimiento científico y de investigación.
C3 Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida.
C6 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C7 Asumir como profesional y ciudadano la importancia del aprendizaje a lo largo de la vida.
C8 Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad.

Resultados de aprendizaje
Competencias de materia (Resultados de aprendizaje) Competencias de la 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

Contenidos
Tema Subtema
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
Metodologías / pruebas Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Sesión magistral 30 0 30
Presentación oral 2 20 22
Recensión bibliográfica 0 18 18
 
Atención personalizada 5 0 5
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Sesión magistral 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 bibliográfica 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
Metodologías
Recensión bibliográfica
Presentación oral
Descripción
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

Evaluación
Metodologías Descripción Calificación
Recensión bibliográfica Cuestionario sobre conceptos avanzados de la asignatura, que el alumno realizará de forma autónoma y entregará al profesor 40
Sesión magistral 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
 
Observaciones evaluación

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


Fuentes de información
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,

Complementária

-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,


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Sistemas Evolutivos/614407238
Intelixencia Artificial/614407118

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