Datos Identificativos 2013/14
Asignatura (*) Sistemas Intelixentes Código 614G01020
Titulación
Grao en Enxeñaría Informática
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 2º cuadrimestre
Segundo Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Prerrequisitos
Departamento Computación
Tecnoloxías da Información e as Comunicacións
Coordinación
Porto Pazos, Ana Belen
Correo electrónico
ana.portop@udc.es
Profesorado
Alonso Betanzos, Maria Amparo
Alonso Ríos, David
Dorado de la Calle, Julian
Moret Bonillo, Vicente
Pazos Sierra, Alejandro
Perez Otero, Ramon
Porto Pazos, Ana Belen
Rabuñal Dopico, Juan Ramon
Rivero Cebrián, Daniel
Correo electrónico
amparo.alonso.betanzos@udc.es
david.alonso@udc.es
julian.dorado@udc.es
vicente.moret@udc.es
alejandro.pazos@udc.es
ramon.otero@udc.es
ana.portop@udc.es
juan.rabunal@udc.es
daniel.rivero@udc.es
Web
Descrición xeral

El primer objetivo de la asignatura es proporcionar al alumnado unos conocimientos básicos en el ámbito de los sistemas de inteligencia artificial simbólica, búsqueda, resolución, representación y razonamiento.

El segundo objetivo de la asignatura es proporcionar al alumnado unos conocimientos básicos en el ámbito de los sistemas de inteligencia artificial subsimbólica.

Los conocimientos adquiridos le permitirán considerar estos sistemas como herramientas computacionales alternativas que se pueden aplicar en la resolución de diferentes tipos de problemas.

Competencias do título
Código Competencias da titulación
A1 Capacidade para a resolución dos problemas matemáticos que se poden presentar na enxeñaría. Aptitude para aplicar os coñecementos sobre: álxebra linear; cálculo diferencial e integral; métodos numéricos; algorítmica numérica; estatística e optimización.
A3 Capacidade para comprender e dominar os conceptos básicos de matemática discreta, lóxica, algorítmica e complexidade computacional e a súa aplicación para a resolución de problemas propios da enxeñaría.
A4 Coñecementos básicos sobre o uso e a programación dos ordenadores, sistemas operativos, bases de datos e programas informáticos con aplicación na enxeñaría.
A5 Coñecemento da estrutura, organización, funcionamento e interconexión dos sistemas informáticos, os fundamentos da súa programación e a súa aplicación para a resolución de problemas propios da enxeñaría.
A9 Capacidade para comprender a importancia da negociación, os hábitos de traballo efectivos, o liderado e as habilidades de comunicación en todos os contornos de desenvolvemento de sóftware
A12 Coñecemento e aplicación dos procedementos algorítmicos básicos das tecnoloxías informáticas para deseñar solucións a problemas, analizando a idoneidade e a complexidade dos algoritmos propostos.
A13 Coñecemento, deseño e utilización de forma eficiente dos tipos e estruturas de datos máis adecuados á resolución dun problema.
A21 Coñecemento e aplicación dos principios fundamentais e técnicas básicas dos sistemas intelixentes e a súa aplicación práctica.
A42 Capacidade para coñecer os fundamentos, paradigmas e técnicas propias dos sistemas intelixentes, e analizar, deseñar e construír sistemas, servizos e aplicacións informáticas que utilicen as ditas técnicas en calquera ámbito de aplicación.
A43 Capacidade para adquirir, obter, formalizar e representar o coñecemento humano nunha forma computable para a resolución de problemas mediante un sistema informático en calquera ámbito de aplicación, particularmente os relacionados con aspectos de computación, percepción e actuación en ambientes ou contornos intelixentes.
A44 Capacidade para desenvolver e avaliar sistemas interactivos e de presentación de información complexa e a súa aplicación á resolución de problemas de deseño de interacción persoa-computadora.
A45 Capacidade para coñecer e desenvolver técnicas de aprendizaxe computacional e deseñar e implementar aplicacións e sistemas que as utilicen, incluídas as dedicadas á extracción automática de información e coñecemento a partir de grandes volumes de datos.
B1 Capacidade de resolución de problemas
B2 Traballo en equipo
B3 Capacidade de análise e síntese
B4 Capacidade para organizar e planificar
B5 Habilidades de xestión da información
B6 Toma de decisións
B8 Capacidade de traballar nun equipo interdisciplinar
B9 Capacidade para xerar novas ideas (creatividade)
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral coma escrita, nas linguas oficiais da comunidade autónoma.
C2 Dominar a expresión e a comprensión de forma oral e escrita dun idioma estranxeiro.
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.
C4 Desenvolverse para o exercicio dunha cidadanía aberta, culta, crítica, comprometida, democrática e solidaria, capaz de analizar a realidade, diagnosticar problemas, formular e implantar solucións baseadas no coñecemento e orientadas ao ben común.
C5 Entender a importancia da cultura emprendedora e coñecer os medios ao alcance das persoas emprendedoras.
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
Conocer la historia de la IA A1
A5
A9
B1
B3
C3
C4
C5
C6
C8
Comprender los dominios y problemas típicos de la IA A1
A5
A9
B1
B3
C3
C4
C5
C6
C7
C8
Conocer y aplicar distintas técnicas de representación del conocimiento A1
A5
A9
B1
B3
C3
C4
C5
C6
C7
Aprender, comprender y ser capaces de construir arquitecturas inteligentes A1
A5
A9
B1
B3
C3
C4
C5
C6
C7
C8
Dominar distintos esquemas de razonamiento, y ser capaces de aplicarlos a los sistemas intelit¡gentes A1
A5
A9
B1
B3
C3
C4
C5
C6
C7
C8
Manejar entornos de emulación de sistemas conexionistas A1
A4
A12
A13
A21
A42
A43
B1
B2
B3
B4
B6
B8
B9
C1
C6
C7
C8
Identificar los antecedentes históricos y los conceptos clave de los Sistemas Conexionistas y su entorno, así como las características específicas de los problemas que pretenden resolver. A1
A5
B3
B4
C5
C6
C7
C8
Entender cuál es la base neurobiológica en la que se fundamentan los Sistemas Conexionistas y de la cual obtienen su estructura y funcionalidades. A1
B3
B4
C4
C7
Comprender el proceso de construcción de modelos computacionales cerebrales y la importancia de sus aplicaciones. A1
A3
A5
B3
B4
C4
C6
C7
C8
Aprender la metodología de construcción de Sistemas de Inteligencia SubSimbólica desde la identificación del problema hasta la etapa de transferencia tecnológica. A1
A3
A5
A21
A42
A43
B1
B3
B4
B8
B9
C4
C6
C8
Aprender diferentes modelos de Sistemas de Inteligencia SubSimbólica y analizar las capacidades y limitaciones de cada uno de ellos. A21
A42
A43
A44
A45
B1
B3
B4
B5
B9
C2
C4
C6
C7
C8

Contidos
Temas Subtemas
1. Introducción 1.1 Aspectos históricos
1.2 Cuestiones preliminares
1.3 Consideraciones generales
2. Resolución de Problemas 2.1 Introducción a la resolución de problemas en IA
2.2 El concepto de “espacio de estados”
2.3 Características generales de los procesos de búsqueda
2.4 Métodos de búsqueda puros: anchura y profundidad
2.5 Estrategias de exploración del espacio de estados
3. Representaciones estructuradas del conocimiento 3.1 Aspectos generales
3.2 Métodos declarativos de representación
3.3 Métodos procedimentales de representación
3.4 Ejemplos y realización de un caso práctico
4. Sistemas de producción 4.1 Base de conocimientos
4.2 Memoria activa
4.3 Motor de inferencias
4.4 Dinámica de los sistemas de producción
4.5 Ciclo básico de un sistema de producción
5. Breve Introducción al Razonamiento en IA 5.1 Fundamentos de razonamiento categórico
5.2 Fundamentos de razonamiento bayesiano
5.3 Fundamentos de factores de certidumbre
5.4 Fundamentos de la teoría evidencial
5.5 Fundamentos de razonamiento difuso
6. Sistemas Conexionistas: Origen y Contexto; Fundamentos Biológicos 6.1 Evolución Histórica y Precursores.
6.2 Nacimiento de los Sistemas Conexionistas.
6.3. Bases Biológicas de los Sistemas Adaptativos
6.4. Adquisición y organización de los conocimientos en Sistemas Adaptativos.
7. Arquitectura, Alimentación y Aprendizaje de los Sistemas Conexionistas 7.1. Elemento de procesado en Sistemas Conexionistas.
7.2 Comparación entre el elemento biológico y el formal
7.3 Alimentación y Arquitectura de los Sistemas Conexionistas.
7.4 Aprendizaje en Sistemas Conexionistas.
8. Sistemas Conexionistas con Alimentación Hacia Delante 8.1. Adaline
8.2. Perceptrón
8.3. Metodología. Etapas

9. Otros Modelos de Sistemas Conexionistas 9.1 Redes auto-organizativas
9.2. Otros modelos auto-organizativos: Crecimiento de redes
9.3. Memorias de Hopfield
10. Nuevas Aproximaciones en Sistemas de Inteligencia Sub-simbólica 10.1 Computación Evolutiva.
10.2 Vida Artificial.
10.3 Tecnologías NBIC

Planificación
Metodoloxías / probas Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Prácticas de laboratorio 20 0 20
Traballos tutelados 10 30 40
Sesión maxistral 30 60 90
 
Atención personalizada 0 0 0
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Prácticas de laboratorio - Utilización de técnicas de Inteligencia Artificial Simbólica para resolver problemas.

- Utilización de técnicas de Sistemas Conexionistas y Sistemas Evolutivos para resolver problemas.
Traballos tutelados - Estudio de los distintos modelos clásicos de agente inteligente e identificación de los conceptos involucrados en dichos modelos en ejemplos de aplicación práctica.
- Estudio de algoritmos de búsqueda avanzados.
- Ejercicios prácticos sobre los distintos Modelos de Razonamiento presentados (Temas 4 y 5.
- Test de evaluación de los conceptos adquiridos.

- Búsqueda, análisis de problemas reales que muestren la aplicación de los Sistemas de Inteligencia Sub-simbólica.


Sesión maxistral Impartición de los contenidos de los diferentes temas de la asignatura, fomentando la participación del alumnado en la comprensión de ejemplos prácticos.

Atención personalizada
Metodoloxías
Prácticas de laboratorio
Traballos tutelados
Descrición
Será evaluada la asistencia y participación del alumnado que asista a las prácticas de laboratorio y a las tutorías en grupos reducidos.

Avaliación
Metodoloxías Descrición Cualificación
Sesión maxistral Examen escrito para evaluar los conocimientos de la Materia. 60
Prácticas de laboratorio

- Se valorará la entrega en plazo, así como la asistencia a las horas asignadas a la realización de prácticas.
30
Traballos tutelados

- Se valorará la entrega en plazo, así como la asistencia a las tutorías en grupo reducido.

10
 
Observacións avaliación

Fontes de información
Bibliografía básica Moret et al. (2005). Fundamentos de inteligencia artificial. Servicio de publicaciones de la UDC (2ª ed, 2ª imp)
José T. Palma, Roque Marín Morales et al. (2008). Inteligencia artificial - Técnicas, métodos y aplicaciones. McGraw Hill (1ª ed.)
Russell & Norvig (2004). Inteligencia artificial: un enfoque moderno. Pearson (2ª ed)

TEMAS 6 y 7

Cajal, S.:“Recuerdos de Mi Vida. Historia de Mi Labor Científica”. Tomo II. Ed. Alianza.1984.

Cajal, S.: “Textura del SistemaNervioso del Hombre y los Vertebrados”. Tomo I. Ed. Alianza. 1989.

Haykin, S.: “Neural Networks: A Comprehensive Foundation”. McMillan College Publishing. New York. 1994.

Hertz, J., Krogh, A. & Palmer, R.: “Introduction to the Theory of Neural Computation”. Santa Fe Institute, Addison-Wesley Editores 1991.

McCulloch, W. S., and Pitts, W.: “A Logical Calculus of the Ideas Inmanent in the Neural Nets”. Buletin of Mathematical Biophysics, vol. 5, pp. 115-137. 1943.

Minsky,M. & Papert, S.: “Perceptrons”. Cambridge,MIT Press, 1969.

Rosenblueth, A., Wiener, N, and Bigelow, J.: “Behavior, Purpose and Teleology”. Phylosophy of Science nº10, pp. 18-24. 1943.

Wiener, N.: “Cibernetics or Control and Communications in the Animals and Machines”. Ed. MIT. Press. 1948.

TEMAS 8 y 9

Hertz,J., Krogh, A. & Palmer, R.: “Introduction to the Theory of NeuralComputation”. Santa Fe Institute, Addison-Wesley Editores 1991.

Hopfield, J. & Tank, D.: “Computing with Neural Circuits” A Model”. Science, vol. 233, pp. 625-633. 1986.

Kohonen, T.: “Self organizing maps”. Springer Velag. Berlín. Segunda Edición. 1995.

Ríos, J.Pazos, A. y otros: “Estructura, Dinámica y Aplicaciones a las Redes NeuronasArtificiales”. Ed. Ceura. Madrid.1991.
Isasi P, Galván I. Redes de Neuronas Artificiales. Un enfoque práctico. Prentice Hall. 2004

TEMA 10

Gestal M, Rivero D et al. Introducción a los Algoritmos Genéticos y la Programación Genética. Servicio de Publicacións da UDC. 2010.

Yao, X. “Evolving Artificial Neural Networks”. In:Proc. IEEE, Vol. 87 nº9 1423-1447. 1999.

Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Representación do Coñecemento e Razoamento Automático/614G01036
Desenvolvemento de Sistemas Intelixentes/614G01037
Aprendizaxe Automático/614G01038
Visión Artificial/614G01068

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario
Programación I/614G01001
Programación II/614G01006
Algoritmos/614G01011
Paradigmas de Programación/614G01014

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