Datos Identificativos 2014/15
Asignatura (*) Desarrollo de Sistemas Inteligentes Código 614G01037
Titulación
Grao en Enxeñaría Informática
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 2º cuatrimestre
Tercero Optativa 6
Idioma
Castellano
Gallego
Prerrequisitos
Departamento Computación
Coordinador/a
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/
Descripción general 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 del título
Código Competencias de la titulación
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
B3 Capacidad de análisis y síntesis
B5 Habilidades de gestión de la información
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.
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
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. A42
B1
B3
B5
B9
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. A42
B1
B3
B5
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. A42
B3
B5
B9
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. A42
A43
B1
B3
B9
C6
C8
Conocer y saber utilizar algunas herramientas específicas de desarrollo de SSBBCC A42
A43
B3
B9
C6
Definir y establecer el ámbito de aplicación de las diferentes técnicas que se pueden usar para la adquisición de conocimiento. A43
B1
B3
B9
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. A42
B3
B9
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. A42
B3
B5
B9
C6
C7
C8

Contenidos
Tema Subtema
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
Metodologías / pruebas Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Presentación oral 3 0.75 3.75
Sesión magistral 14 25.9 39.9
Prueba mixta 1.5 15 16.5
Estudio de casos 7 7 14
Taller 4.5 2.25 6.75
Trabajos tutelados 16.5 49.5 66
 
Atención personalizada 3 0 3
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Presentación oral Cada grupo tendrá que entregar varios informes a lo largo del cuatrimestre sobre la evolución de su trabajo tutelado. Los calendarios de entregas se marcarán al inicio del curso. 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, 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.
Sesión magistral 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.
Prueba mixta Se realizará al final del cuatrimestre sobre los contenidos tratados a lo largo del curso.
Estudio 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.
Taller 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.
Trabajos 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 Conocimiento para resolver un problema real, siguiendo los pasos de la metodología CommonKADS.

Atención personalizada
Metodologías
Trabajos tutelados
Taller
Descripción
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.


Evaluación
Metodologías Descripción Calificación
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 e influye en la calificación final de éstos, pero no se puntúa al margen de la nota otorgada a los trabajos tutelados.
0
Prueba 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
Trabajos tutelados Se elegirá, por votación entre todos los estudiantes del curso, el mejor tema de prácticas de entre los propuestos por los distintos grupos.
El grupo seleccionado obtendrá 0,25 puntos adicionales que se sumarán a la nota de las demás entregas de prácticas.

La VALORACIÓN de los demás trabajos correspondientes a este apartado será la siguiente:

1) Modelo de contexto ........................15%
2) Modelo de conocimiento...................70%
3) Modelo de comunicación...................5%
4) Esquema de Evaluación del sistema...10%

En cualquier caso, en la valoración de cada apartado 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
 
Observaciones evaluación
<p> <strong>OTRAS NORMAS DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA
</strong></p>
  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. 

Fuentes de información
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&qu. 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

Complementária


Recomendaciones
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Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Representación del Conocimiento y Razonamiento Automático/614G01036

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Programación I/614G01001
Programación II/614G01006
Proceso Software/614G01019

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