Na materia de Robótica estúdanse os principais conceptos de robótica autónoma, facendo énfase no deseño automático de estratexias de control. Para iso, o contido da materia parte das estratexias clásicas de control para chegar ás máis actuais baseadas en conceptos da intelixencia computacional, tales como as redes neuronais, os algoritmos evolutivos e a aprendizaxe por reforzo.
Competencias del título
Código
Competencias de la titulación
A20
Conocimiento y aplicación de los principios fundamentales y técnicas básicas de la programación paralela, concurrente, distribuida y de tiempo real.
A21
Conocimiento y aplicación de los principios fundamentales y técnicas básicas de los sistemas inteligentes y su aplicación práctica.
A42
Capacidad para conocer los fundamentos, paradigmas y técnicas propias de los sistemas inteligentes, y analizar, diseñar y construir sistemas, servicios y aplicaciones informáticas que utilicen dichas técnicas en cualquier ámbito de aplicación.
A43
Capacidad para adquirir, obtener, formalizar y representar el conocimiento humano en una forma computable para la resolución de problemas mediante un sistema informático en cualquier ámbito de aplicación, particularmente los relacionados con aspectos de computación, percepción y actuación en ambientes o entornos inteligentes.
B1
Capacidad de resolución de problemas
B2
Trabajo en equipo
B3
Capacidad de análisis y síntesis
B6
Toma de decisiones
B7
Preocupación por la calidad
B9
Capacidad para generar nuevas ideas (creatividad)
C6
Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
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
Conocer los problemas a abordar a la hora de desarrollar el sistema de control de un robot autónomo
A21 A42
B1 B3 B9
C8
Desarrollar un sistema de control autónomo para su operación en un entorno real
A21 A42 A43
B1 B2 B6 B7 B9
C8
Conocer la problemática de la representación del conocimiento en robótica autónoma
A43
B9
C8
Conocer la problemática de sensorización/actuación en sistemas que operan en el mundo real y en tiempo real
A20
B1 B2 B6 B7
C8
Conocer los problemas no resueltos dentro de la Robótica Autónoma
A21 A42
B9
C6 C8
Contenidos
Tema
Subtema
Introducción a la robótica autónoma
¿Qué es un robot autónomo?
Control clásico y Cibernética
Inteligencia artificial
Robótica bio-inspirada
Elementos de un sistema robótico
Entornos reales
Embodiment
Sensores
Actuadores
Control en robótica autónoma:
- conocimiento vs. comportamiento
- reactivo vs. deliberativo
Robótica basada en conocimiento
Representación del conocimiento
Modelado del entorno. Mapas
Planificación
Robótica basada en comportamiento
Antecedentes
Comportamientos reactivos
Implementación de comportamientos
Aproximaciones híbridas
Deliberativo y reactivo
Principales arquitecturas híbridas
Aprendizaje en robótica autónoma
Aprendizaje en sistemas de clasificación
Aprendizaje por refuerzo: Q-learning
Combinación de aprendizaje por refuerzo y conexionista
Robótica evolutiva
Algoritmos evolutivos
Principales problemas a resolver
Simulacion vs. realidad
Aproximaciones híbridas: evolución y aprendizaje
Sistemas multirobot
Coordinación
Composición del equipo
Obtención del control coordinado
Planificación
Metodologías / pruebas
Horas presenciales
Horas no presenciales / trabajo autónomo
Horas totales
Prácticas de laboratorio
21
21
42
Prueba mixta
3
18
21
Trabajos tutelados
0
40
40
Sesión magistral
21
21
42
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
Prácticas de laboratorio
Sesiones de laboratorio en las que se realizará el diseño, implementación y validación del sistema de control de un robot autónomo en un robot real o simulado, bajo la supervisión de un profesor.
Prueba mixta
Realización de prueba/s objetiva/s sobre los contenidos teóricos de la asignatura
Trabajos tutelados
Prácticas de programación sobre un simulador de la plataforma robótica seleccionada por los profesores de la asignatura. Estos trabajos serán realizados por los alumnos de forma autónoma y su avance será tutorizado por los profesores
Sesión magistral
Exposición oral por parte de los profesores de la asignatura del temario teórico de la asignatura
Atención personalizada
Metodologías
Prácticas de laboratorio
Trabajos tutelados
Descripción
Durante las prácticas de laboratorio y los seminarios, el alumno podrá consultar al profesor todas las dudas que le surjan sobre la realización del problema práctico planteado o sobre el uso del simulador/robot real.
Trabajos tutelados: es recomendable el uso de atención personalizada en estas actividades para resolver dudas conceptuales o procedimentales que puedan surgir durante la resolución de los problemas prácticos. Además, la atención personalizada se centrará también en la explicación, por parte del alumno, de la solución propuesta.
Evaluación
Metodologías
Descripción
Calificación
Prácticas de laboratorio
Se propondrán diversas prácticas de programación a lo largo del curso que deberán ser realizadas y entregadas de forma presencial delante de los profesores de la asignatura. Se realizará una defensa de estas prácticas conjuntamente con la de los trabajos tutelados.
30
Prueba mixta
Prueba objetiva que consistirá en la realización de un examen individual y por escrito sobre los contenidos teóricos de la asignatura. Se podrá realizar una o varias en función del desarrollo del curso.
50
Trabajos tutelados
Se propondrán uno o más trabajos a lo largo del curso que serán desarrollados de forma autónoma por parte del alumno fuera de las clases y que tendrán que ser defendidos posteriormente
20
Observaciones evaluación
El seguimento continuado del trabajo del alumno tendrá un peso de un 10% de la nota total de la asignatura, repartido entre las Prácticas de Laboratorio y los Trabajos Tutelados
Fuentes de información
Básica
Bekey, A. (2005). Autonomous Robots. MIT Press
Arkin, R.C. (1998). Behavior Based Robotics. MIT Press
Santos, J., Duro, R.J. (2005). Evolución Artificial y Robótica Autónoma. RA-MA
Mataric, Maja J. (2007). The Robotics Primer. MIT Press
Complementária
Santos, J. (2007). Vida Artificial. Realizaciones Computacionales. ServicioPublicaciones UDC
Floreano, D. and Mattiussi, C. (2008). Bio-Inspired Artificial Intelligence. Tema 7. MIT Press
Salido, J. (2009). Cibernética aplicada. Robots educativos. Ra-Ma
Nolfi, S., Floreano, D. (2000). Evolutionary Robotics. MIT Press
Thurn, S., Burgard, W., Fox, D. (2005). Probabilistic Robotics. MIT Press
Sutton, R.S., Burton A.G. (1998). Reinforcement Learning. MIT Press
Pfeifer, R. and Scheier, C. (1999). Understanding Intelligence. MIT Press
Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Asignaturas que continúan el temario
Sistemas Inteligentes/614G01020
Representación del Conocimiento y Razonamiento Automático/614G01036
Desarrollo de Sistemas Inteligentes/614G01037
Aprendizaje Automático/614G01038
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