Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) Ingeniería del Conocimiento Código 614111504
Titulación
Enxeñeiro en Informática
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
1º y 2º Ciclo 1º cuatrimestre
Quinto Obligatoria 4
Idioma
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Computación
Coordinador/a
Alonso Betanzos, Maria Amparo
Correo electrónico
amparo.alonso.betanzos@udc.es
Profesorado
Alonso Betanzos, Maria Amparo
Correo electrónico
amparo.alonso.betanzos@udc.es
Web http://fv.udc.es
Descripción general 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 SBC. En otras palabras, el objetivo último de la IC es el establecimiento de metodologías que permitan la gestión de proyectos de desarrollo de software de Sistemas Basados en Conocimiento (SBC) similar al perseguido en la Ingeniería del Software. 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 del título
A1 Aprender de manera autónoma nuevos conocimientos y técnicas avanzadas adecuadas para la investigación, el diseño y el desarrollo de sistemas y servicios informáticos.
A3 Concebir y planificar el desarrollo de aplicaciones informáticas complejas o con requisitos especiales.
A5 Saber especificar, diseñar e implementar sistemas inteligentes cuando las soluciones convencionales no resultan satisfactorias.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamiento crítico, lógico y creativo.
B4 Aprendizaje autónomo.
B5 Trabajar de forma colaborativa.
B6 Comportarse con ética y responsabilidad social como ciudadano y como profesional.
B9 Capacidad para tomar decisiones.
B11 Razonamiento crítico.
B12 Capacidad para el análisis y la síntesis.
B15 Motivación por la calidad.
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
Resultados de aprendizaje Competencias del título
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. A5
B11
B15
C3
C8
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. A3
A5
B3
B11
B12
C3
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. A3
A5
B1
B2
B4
B9
B15
C3
C6
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. A3
A5
B3
B9
B11
B12
B15
C3
C6
C7
C8
Conocer y saber utilizar algunas herramientas específicas de desarrollo de SSBBCC A1
A5
B4
B5
B9
B15
C3
C8
Definir y establecer el ámbito de aplicación de las diferentes técnicas que se pueden usar para la adquisición de conocimiento. A1
A5
B2
B4
B9
B11
B12
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. A5
B3
B6
B9
B11
B15
C3
C8
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. A3
A5
B2
B3
B9
B11
B12
B15
C3
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
1.4. Estructura básica y características de los sistemas basados en el conocimeinto.
2. Metodologías para la construcción de SBC 2.1. Relación entre la IS y la IC
2.2. Metodologías adaptadas de la IS. Problemas
2.3. Metodologías de modelado de conocimiento
2.3.1. El cuello de botella de la adquisición de conocimiento y la hipótesis del nivel de conocimiento de Newell.
2.3.2. La adquisición de conocimiento como actividad de modelado.
2.3.3. Los métodos de limitación de roles (McDermott, 1988)
2.3.4. Las tareas genéricas (Chandrasekaran, 1983)
2.3.5. 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
3.2. El modelo de las tareas
3.3. El modelo de los agentes
3.4. Un caso de estudio
4. Descripción conceptual del conocimiento en CommonKADS 4.1. El modelo del conocimiento.
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
4.4. Un caso de estudio
4.5. El modelo de comunicación
4.6. Un 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.
5.2. Gestión de proyectos de sistemas de conocimiento
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. Las entrevistas.
7.3. El análisis de protocolos.
7.4. Las técnicas de escalamiento psicológico.
7.5. La teoría de constructos personalizados y el emparrillado.
7.6. Otros métodos.
7.7. Técnicas de adquisición de conocimiento a partir de un grupo de expertos.
7.8. 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
Laboratorio 1.- Representación y edición de conocimiento en Nexpert 1.1. Edición de conocimiento descriptivo
1.2. El conocimiento procedural
Laboratorio 2.- El proceso inferencial en Nexpert 2.1. Encadenamiento hacia atr¶as.
2.2. Encadenamiento hacia delante.
2.3. Proceso mixto de razonamiento.
2.4. Meta-Slots
Laboratorio 3.- El proceso inferencial en Nexpert. Conceptos avanzados 3.1. La red de reglas como herramienta de depuración
3.2. Otra herramienta para la depuración: La agenda
3.3. Contextos
Laboratorio 4.- Depuración y documentación del
sistema de conocimiento
4.1. Los breakpoints
4.2. El menú Report
4.3. Utilidades Why y How
4.4. Documentación del código
Laboratorio 5.- Desarrollo de un SBC siguiendo la metodología CommonKADS
5.1. Elección del dominio de aplicación
5.2. Modelado Contextual en CommonKADS
5.3. Modelado Conceptual en CommonKADS
5.4. Diseño del SBC y desarrollo en Nexpert

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Actividades iniciales 0 4.5 4.5
Discusión dirigida 9 9 18
Presentación oral 0.85 4.25 5.1
Prácticas de laboratorio 4 0 4
Trabajos tutelados 0 21 21
Sesión magistral 25.5 5.1 30.6
Prueba mixta 1.5 7.8 9.3
Estudio de casos 4.5 0 4.5
 
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
Actividades iniciales Los estudiantes deben recopilan información necesaria para la resolución del problema que se plantea en cada clase de discusión dirigida. Para ello, previamente a cada clase se les informa del objetivo de la misma y se les recomienda la lectura de ciertos materiales.
Discusión dirigida A partir de la 5 semana, las clases de prácticas se dedican a revisar y discutir con cada equipo de prácticas el plan de trabajo, la orientación y los progresos de su proyecto.
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.
Prácticas de laboratorio Las 4 primeras semanas de clase se utilizan para, durante las horas de prácticas, instruir a los alumnos en la herramienta de programación específica que utilizarán para la implementación del sistema objeto de su trabajo tutelado.
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 Conocimientopara resolver un problema real, siguiendo los pasos de la metodología CommonKADS.
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.

Atención personalizada
Metodologías
Discusión dirigida
Presentación oral
Trabajos tutelados
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 Competéncias 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 pero no se puntúa al margen de la nota otorgada a estos
0
Trabajos tutelados La VALORACIÓN final de las prácticas OBLIGATORIAS será la siguiente:

1) Modelo de contexto ..................30%

2) Modelo de conocimiento...............60%
3) Modelo de comunicación...............10% (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
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
 
Observaciones evaluación

OTRAS NORMAS DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA

1) La entrega de las prácticas 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
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Monitorización Intelixente/614407236
Validación e Usabilidade de Sistemas Informáticos/614407224

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Xestión do Coñecemento/614407219

Asignaturas que continúan el temario
Intelixencia Artificial/614407118
Sistemas Expertos/614407123
Enxeñería do Software/614407115

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