Datos Identificativos 2013/14
Asignatura (*) Desenvolvemento de Sistemas Intelixentes Código 614G01037
Titulación
Grao en Enxeñaría Informática
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 2º cuadrimestre
Terceiro Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Galego
Prerrequisitos
Departamento Computación
Coordinación
Alonso Betanzos, Maria Amparo
Correo electrónico
amparo.alonso.betanzos@udc.es
Profesorado
Alonso Betanzos, Maria Amparo
Guijarro Berdiñas, Berta M.
Hernandez Pereira, Elena Maria
Correo electrónico
amparo.alonso.betanzos@udc.es
berta.guijarro@udc.es
elena.hernandez@udc.es
Web http://https://campusvirtual.udc.es/moodle/
Descrición xeral Un sistema inteligente es un programa de computación que reúne características y comportamientos asimilables al de la inteligencia humana para resolver problemas para los que no existe una solución algorítmica clara. Un tipo particular de sistemas inteligentes son los Sistemas Basados en Conocimiento (SBC) o sistemas expertos. Al igual que la Ingeniería del Software se ocupa de la gestión de proyectos de desarrollo de software clásicos, la Ingeniería del Conocimiento es la disciplina tecnológica que se centra en la aplicación de una aproximación sistemática, disciplinada y cuantificable al desarrollo, funcionamiento y mantenimiento de los Sistemas Basados en Conocimiento (SBC). En concreto, en esta asignatura se abordará de forma muy práctica el estudio de la metodología CommonKADS basada en el modelado de conocimiento, que presenta una clara tendencia convergente con las técnicas de Ingeniería del Software y que constituye un estándar de facto en Europa.

Competencias do título
Código Competencias da titulación
A7 Capacidade para deseñar, desenvolver, seleccionar e avaliar aplicacións e sistemas informáticos que aseguren a súa fiabilidade, seguranza e calidade, conforme a principios éticos e á lexislación e normativa vixente.
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
A14 Capacidade para analizar, deseñar, construír e manter aplicacións de forma robusta, segura e eficiente, elixindo o paradigma e as linguaxes de programación máis adecuados.
A21 Coñecemento e aplicación dos principios fundamentais e técnicas básicas dos sistemas intelixentes e a súa aplicación práctica.
A22 Coñecemento e aplicación dos principios, metodoloxías e ciclos de vida da enxeñaría do sóftware.
A26 Capacidade para valorar as necesidades do cliente e especificar os requisitos sóftware para satisfacer estas necesidades, reconciliando obxectivos en conflito mediante a procura de compromisos aceptables dentro das limitacións derivadas do custo, do tempo, da existencia de sistemas xa desenvolvidos e das propias organizacións.
A28 Capacidade de identificar e analizar problemas, e deseñar, desenvolver, implementar, verificar e documentar solucións sóftware sobre a base dun coñecemento adecuado das teorías, modelos e técnicas actuais.
A29 Capacidade de identificar, avaliar e xestionar os riscos potencias asociados que se puideren presentar.
A30 Capacidade para deseñar solucións apropiadas nun ou máis dominios de aplicacións utilizando métodos da enxeñaría do sóftware que integren aspectos éticos, socias, legais e económicos.
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.
A48 Capacidade para participar activamente na especificación, deseño, implementación e mantemento dos sistemas de información e comunicación.
A50 Capacidade para comprender e aplicar os principios da avaliación de riscos e aplicalos correctamente na elaboración e execución de plans de actuación.
A51 Capacidade para comprender e aplicar os principios e as técnicas de xestión da calidade e da innovación tecnolóxica nas organizacións.
A52 Capacidade para comprender o contorno dunha organización e as súas necesidades no ámbito das tecnoloxías da información e as comunicacións.
A54 Capacidade para empregar metodoloxías centradas no usuario e a organización para o desenvolvemento, a avaliación e a xestión de aplicacións e sistemas baseados nas tecnoloxías da información que aseguren a accesibilidade, ergonomía e a usabilidade dos sistemas.
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
B7 Preocupación pola calidade
B8 Capacidade de traballar nun equipo interdisciplinar
B9 Capacidade para xerar novas ideas (creatividade)
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.
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
Comprender la naturaleza, posibilidades y limitaciones de los Sistemas Basados en Conocimiento (SSBBCC), para saber identificar el tipo de problemas que pueden abordar y conocer su uso en casos reales interesantes. A21
A28
A30
A42
A48
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
C3
C5
C6
C7
C8
Definir qué es la Ingeniería del Conocimiento, relacionarla con las asignaturas de Inteligencia Artificial e Ingeniería del Software, y reconocerla como un campo más, aunque muy actual, para el desarrollo de software dentro de la Informática. A7
A14
A21
A22
A42
A51
B5
B7
B8
C3
C5
C6
C7
C8
Conocer la problemática particular asociada al desarrollo y gestión de un proyecto de conocimientos, los diferentes roles que participan en él, y las diferentes aproximaciones metodológicas aportadas para resolver los problemas anteriores. A7
A9
A14
A21
A22
A26
A28
A29
A30
A42
A48
A51
A52
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
C3
C5
C6
C7
C8
Conocer la aproximación de Modelado de Conocimiento, tanto en su vertiente conceptual como en sus aspectos metodológicos. Comprender la idea de reutilización de conocimiento Saber aplicar los conceptos anteriores en el proceso de modelado de conocimiento de un sistema real particular. B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
C3
C6
C8
Conocer y saber utilizar algunas herramientas específicas de desarrollo de SSBBCC A21
A28
A42
A43
A48
B1
B2
B4
B5
B6
B7
B9
C3
C6
Definir y establecer el ámbito de aplicación de las diferentes técnicas que se pueden usar para la adquisición de conocimiento. A43
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
C3
C6
C8
Conocer los principios básicos y la metodología implicados en la evaluación de los SSBBCC y entender los problemas generales asociados con las diferentes etapas de la misma. A28
A29
A50
A54
B1
B2
B4
B6
B7
B8
C3
C6
Conocer las áreas de investigación y aplicación de los SSBBCC y adquirir un nivel suficiente de conocimientos sobre la disciplina para que los alumnos puedan integrar con éxito lo aprendido en su vida profesional tanto si eligen la investigación, como si eligen el ejercicio de la profesión en otras investigaciones. A21
A42
B1
B9
C3
C5
C6
C7
C8

Contidos
Temas Subtemas
1. Introducción a la Ingeniería del Conocimiento
1.1. Historia de la Ingeniería de conocimiento
1.2. El conocimiento y su contexto
1.3. La ingeniería de conocimiento
2. Metodologías para la construcción de SBC 2.1. Relación entre la IS y la IC
2.2. Metodologías de modelado de conocimiento
2.2.1. El cuello de botella de la adquisición de conocimiento y la hipótesis del nivel de conocimiento de Newell.
2.2.2. La adquisición de conocimiento como actividad de modelado.
2.2.3. Los métodos de limitación de roles (McDermott, 1988)
2.2.4. Las tareas genéricas (Chandrasekaran, 1983)
2.2.5. La metodología CommonKADS. Generalidades (Wielinga et col., 1992)
3. Análisis de viabilidad e impacto: modelado del contexto en CommonKADS 3.1. El modelo de organización. Caso de estudio
3.2. El modelo de las tareas. Caso de estudio
3.3. El modelo de los agentes.Caso de estudio
4. Descripción conceptual del conocimiento en CommonKADS 4.1. El modelo del conocimiento. Caso de estudio
4.1.1. Conocimiento del dominio
4.1.2. Conocimiento inferencial
4.1.3. Conocimiento de la tarea
4.2. Plantillas de modelos de conocimiento. Elementos reutilizables.
4.3. Construcción de los modelos de conocimiento
4.5. El modelo de comunicación. Caso de estudio
5. Del análisis a la implementación en CommonKADS 5.1. El modelo de diseño
5.1.1. El principio de conservación de la estructura.
5.1.2. Diseño de la arquitectura del sistema
5.1.3. Identificación de la plataforma de implementación.
5.1.4. Especificación de los componentes de la arquitectura.
5.1.5. Especificación de la aplicación en el contexto de la arquitectura.
6. Gestión de proyectos de SBC en CommonKADS 6.1. El modelo de ciclo de vida de CommonKADS
6.2. Establecimiento de objetivos a través de los estados de los modelos
6.3. Asesoramiento de riesgos
6.4. Calidad y documentación del proyecto
7. Técnicas para la adquisición del conocimiento 7.1. Introducción.
7.2. Técnicas manuales
7.2.1. Las entrevistas.
7.2.2. El análisis de protocolos.
7.2.3. Otras técnicas
7.3. Técnicas semiautomáticas.
7.3.1.Las técnicas de escalamiento psicológico.
7.3.2. La teoría de constructos personalizados y el emparrillado.
7.4. Uso de técnicas de adquisición de conocimiento en grupos de expertos.
7.5. Introducción a la adquisición automática de conocimiento. Aprendizaje máquina
8. Evaluación de los sistemas basados en el conocimiento 8.1. Evaluación: verificación, validación, usabilidad y utilidad
8.2. Propiedades verificables y sistemas de verificación
8.3. Métodos de validación cuantitativos y cualitativos
8.4. Aspectos de usabilidad de SSBBC y técnicas para su valoración

Planificación
Metodoloxías / probas Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Discusión dirixida 1 1.5 2.5
Presentación oral 3 1.5 4.5
Sesión maxistral 21 21 42
Proba mixta 1.5 15 16.5
Estudo de casos 7 3.15 10.15
Obradoiro 3 0 3
Prácticas de laboratorio 3 0 3
Traballos tutelados 13.5 51.975 65.475
 
Atención personalizada 3 0 3
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Discusión dirixida Cada grupo tendrá que entregar dos informes a lo largo del cuatrimestre sobre la evolución de su trabajo tutelado. Tras cada entrega, cada grupo de prácticas tendrá un reunión con el profesor para exponer el trabajo realizado. Los objetivos fundamentales de estas reuniones , que se harán en el espacio dedicado a tutorías en grupos reducidos , son proporcionar al alumno rápidamente información acerca de los errores o aspectos más sobresalientes de sus prácticas, revisar y discutir con cada equipo su plan de trabajo, la orientación y los progresos de su proyecto, controlar el trabajo de grupo y desarrollar su capacidad de síntesis y exposición de conocimientos.
Presentación oral Cada grupo tendrá que entregar dos informes a lo largo del cuatrimestre sobre la evolución de su trabajo tutelado. Tras cada entrega, cada grupo de prácticas tendrá un reunión con el profesor para exponer el trabajo realizado. Los objetivos fundamentales de estas reuniones son proporcionar al alumno rápidamente información acerca de los errores o aspectos más sobresalientes de sus prácticas, controlar el trabajo de grupo y desarrollar su capacidad de síntesis y exposición de conocimientos.
Sesión maxistral Utilizada durante las clases presenciales teóricas para exponer el núcleo básico de conocimientos que luego los alumnos tendrán que saber utilizar y ampliar en las prácticas y el trabajo tutelado.
Proba mixta Se realizará al final del cuatrimestre sobre los contenidos tratados a lo largo del curso.
Estudo de casos La Ingeniería de Conocimiento es una disciplina que resulta difícil de comprender si no se potencia una visión eminentemente práctica de la asignatura. En este método se presenta una situación real y se pide a los alumnos que tomen y razonen las decisiones oportunas. El ejemplo utilizado corresponde a un Proyecto Fin de Carrera, de forma que los alumnos pueden conocer a fondo el proyecto, ejecutar el sistema, y consultar el material que deseen.
Obradoiro La primera sesión de docencia interactiva se dedicará a orientar a los estudiantes en la selección del tema de su práctica presentándoles ejemplos de sistemas basados en conocimiento.
El obradoiro se completará con una sesión que se dearrollará en la primera Tutoría de Grupo Reducido en la que se les aconsejará el tema adecuado de entre una lista que ellos habrán preparado previamente.
Prácticas de laboratorio Las 2 últimas semanas de clases de docencia interactiva se emplean en instruir a los alumnos en una herramienta de programación específica que se utiliza para la implementación de sistemas basados en conocimiento

Opcionalmente, podrán implementar, utilizando esta herramienta, el sistema basado en conocimiento elegido por el estudiante y sobre el que se ha aplicado la metodología de desarrollo e las semanas anteriores.
Traballos tutelados En nuestra asignatura, gran parte de la nota del alumno se establece a través de un trabajo tutelado en grupo, a realizar a lo largo del cuatrimestre. Este trabajo consiste en abordar el desarrrollo de un Sistema basado en Conocimientopara resolver un problema real, siguiendo los pasos de la metodología CommonKADS.

Atención personalizada
Metodoloxías
Traballos tutelados
Prácticas de laboratorio
Descrición
En el esquema de carácter práctico utilizado en esta asignatura, las tutorías resultan un recurso fundamental muy utilizado por los alumnos. Éstas se utilizan desde el inicio del curso, ya que es donde los alumnos comentan sus ideas sobre posibles dominios de aplicación del Sistema Basado en Conocimiento para el trabajo tutelado con el que se les evalúa. Al mismo tiempo el profesor se asegura de que el dominio finalmente elegido sea factible como práctica de la asignatura.

Más tarde, las tutorías se utilizan para comentar las numerosas dudas que surgen en la elaboración de los documentos del trabajo tutelado y de la orientación de las presentaciones de estos trabajos. En este sentido, los alumnos pueden realizar dos tipos de tutorías: virtuales y presenciales. Las primeras pueden utilizarlas para realizar dudas muy concretas de respuesta rápida. Las más comunes se irán depositando en un apartado de “Preguntas Frecuentes” que deberán consultar antes de enviar una nueva pregunta.


Avaliación
Metodoloxías Descrición Cualificación
Proba mixta Prueba que se realiza al final del cuatrimestre. Su contenido se simplifica al haber sido evaluada gran parte de la materia ya en las prácticas, por lo que se centrará especialmente en los temas no tratados en éstas. 50
Traballos tutelados Será necesario la entrega de los ejercicios que se desarrollarán durante las horas de clase. si bien este apartado es obligatorio para poder aprobar la parte práctica, no conlleva trabajo extra no presencial y no se puntúa.

Solamente, en caso de que el alumno decida implementar el SBC objeto de su práctica se valorará este apartado en cuanto a la calidad del software desarrollado, no solo en cuanto a su validación, sino también en cuanto al uso eficiente de las funcionalidades que ofrece la herramienta de desarrollo. La valoración podrá suponer hasta 1 punto extra que se sumará a la nota de la práctica.
0
Prácticas de laboratorio La VALORACIÓN de este apartado será la siguiente:

1) Modelo de contexto ..................20%

2) Modelo de conocimiento...............75%
3) Modelo de comunicación...............5% (excepto modelos complejos)

En cualquier caso, en la valoración de cada modelo se tendrá en cuenta:

1. La CORRECCIÓN de los modelos realizados
2. El empleo correcto de la metodología en el desarrollo de los modelos.
3. La CLARIDAD en la redacción de los documentos entregados.
4. La participación de todos los miembros del grupo
5. La COMPLEJIDAD de la práctica presentada
50
Discusión dirixida Se valorará la claridad de la presentación, la participación en el trabajo de grupo y la comprensión de los documentos entregados correspondientes al trabajo tutelado.
Es obligatoria para poder aprobar los trabajos tutelados pero no se puntúa al margen de la nota otorgada a estos
0
Presentación oral Se valorará la claridad de la presentación, la participación en el trabajo de grupo y la comprensión de los documentos entregados correspondientes al trabajo tutelado.
Es obligatoria para poder aprobar los trabajos tutelados pero no se puntúa al margen de la nota otorgada a estos
0
 
Observacións avaliación

OTRAS NORMAS DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA

  1. La entrega de las prácticas (abajo tutelado + prácticas de laboratorio) en las fechas indicadas, su presentación, así como la asistencia a las clases de prácticas son obligatorias para aprobar la asignatura

  2. En cada convocatoria la nota se calculará como la media
    entre la nota correspondiente al contenido teórico y las prácticas
    obligatorias de la asignatura, siempre que por separado, cada nota
    supere el 4,5. La práctica opcional podrá incrementar hasta 1
    punto esta media. La nota final deberá ser igual o superior a 5
    para aprobar la asignatura.

  3. En caso de suspender la teoría en una convocatoria se guardará la nota de las prácticas durante dos convocatorias más, se presente o no el alumno. Posteriormente, éstas pasan a quedar con la calificación de aprobado (5 ó la nota real del alumno si fuese menor que 5), excepto si se hace entrega de una nueva práctica.

  4. Un alumno se considerará presentado en una convocatoria si hace la entrega COMPLETA de las prácticas o si se presenta al examen teórico. 

Fontes de información
Bibliografía básica Chandrasekaran, B. (1992). "Generic tasks in knowledge-based reasoning: High-level building". En: Buchanan B.G. y Wilkins D., editores, "Readings in acquisition and learning". Morgan Kaufman
McDermott, J. (1992). "Preliminary steps towards a taxonomy of problem solving methods". En: Buchanan B.G. y Wilkins D., editores, "Readings in acquisition and learning". Morgan Kaufman
A. Alonso Betanzos, B. Guijarro Berdiñas, A. Lozano Tello, J. T. Palma Méndez, M. J. Taboada (2004). Ingeniería del conocimiento. Aspectos metodológicos . Madrid, España. Pearson Educación
Guus Schreiber, Hans Akkermans, Anjo Anjewierden, Robert de Hoog, Nigel Shadbolt, Walter Van de Veld (2001). Knowledge engineering and management. The CommonKADS methodology . MIT Press

Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Representación do Coñecemento e Razoamento Automático/614G01036

Materias que continúan o temario
Programación I/614G01001
Programación II/614G01006
Proceso Software/614G01019

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