Datos Identificativos 2022/23
Asignatura (*) Computación Evolutiva Código 614544015
Titulación
Máster Universitario en Intelixencia Artificial
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Máster Oficial 2º cuatrimestre
Primero Optativa 3
Idioma
Inglés
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Ciencias da Computación e Tecnoloxías da Información
Coordinador/a
Santos Reyes, Jose
Correo electrónico
jose.santos@udc.es
Profesorado
Rabuñal Dopico, Juan Ramon
Santos Reyes, Jose
Correo electrónico
juan.rabunal@udc.es
jose.santos@udc.es
Web
Descripción general A materia introduce o alumno na modelización de sistemas capaces de adaptarse ao seu entorno e aprender da súa experiencia, imitando os procesos evolutivos da natureza. Neste contexto, aprenderase non só no uso de diferentes técnicas para buscar solucións inspiradas nas estratexias de prevalencia ou subsistencia dunha poboación, senón tamén na aplicación de metaheurísticas para a súa optimización

Competencias del título
Código Competencias del título
A11 CE10 - Capacidad para la construcción, validación y aplicación de un modelo estocástico de un sistema real a partir de los datos observados y el análisis crítico de los resultados obtenidos
A12 CE11 - Comprensión y dominio de las principales técnicas y herramientas de análisis de datos, tanto desde el punto de vista estadístico como del aprendizaje automático, incluyendo las dedicadas al tratamiento de grandes volúmenes de datos, y capacidad para seleccionar las más adecuadas para la resolución de problemas.
A13 CE12 - Capacidad para plantear, formular y resolver todas las etapas de un proyecto de datos, incluyendo la compresión y dominio de fundamentos y técnicas básicas para la búsqueda y el filtrado de información en grandes colecciones de datos
A16 CE15 - Conocimiento de las herramientas informáticas en el campo del aprendizaje automático, y capacidad para seleccionar la más adecuada para la resolución de un problema
B2 CG02 - Abordar con éxito todas las etapas de un proyecto de Inteligencia Artificial
B3 CG03 - Buscar y seleccionar la información útil necesaria para resolver problemas complejos, manejando con soltura las fuentes bibliográficas del campo
B4 CG04 - Elaborar adecuadamente y con cierta originalidad composiciones escritas o argumentos motivados, redactar planes, proyectos de trabajo, artículos científicos y formular hipótesis razonables en el campo
B5 CG05 - Trabajar en equipo, especialmente de carácter multidisciplinar, y ser hábiles en la gestión del tiempo, personas y toma de decisiones
B6 CB01 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
B7 CB02 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
B8 CB03 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
B9 CB04 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigu?edades
C3 CT03 - 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
C4 CT04 - Desarrollarse para el ejercicio de una ciudadanía respetuosa con la cultura democrática, los derechos humanos y la perspectiva de género
C7 CT07 - Desarrollar la capacidad de trabajar en equipos interdisciplinares o transdisciplinares, para ofrecer propuestas que contribuyan a un desarrollo sostenible ambiental, económico, político y social
C8 CT08 - Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad
C9 CT09 - Tener la capacidad de gestionar tiempos y recursos: desarrollar planes, priorizar actividades, identificar las críticas, establecer plazos y cumplirlos

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Conocer los conceptos básicos de computación evolutiva, de algoritmos evolutivos clásicos y de algoritmos bio-inspirados. AM10
AM11
AM12
AM15
BM2
BM3
BM4
BM5
BM6
BM7
BM8
BM9
CM3
CM4
CM7
CM8
CM9
Tener capacidad para diseñar modelos bioinspirados y de sistemas complejos de sistemas reales. AM10
AM11
AM12
AM15
BM2
BM3
BM4
BM5
BM6
BM7
BM8
BM9
CM3
CM4
CM7
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CM9
Conocer y aplicar técnicas basadas en sistemas evolutivos, redes de neuronas artificiales avanzadas y otros modelos bioinspirados. AM10
AM11
AM12
AM15
BM2
BM3
BM4
BM5
BM6
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BM8
BM9
CM3
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CM7
CM8
CM9
Identificar las técnicas apropiadas de búsqueda de soluciones basadas en datos según el tipo de problema. Entender las diferentes posibilidades de combinación o hibridación entre métodos de búsqueda global evolutiva y otras metaheurísticas de búsqueda local. AM10
AM11
AM12
AM15
BM2
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BM4
BM5
BM6
BM7
BM8
BM9
CM3
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CM7
CM8
CM9
Conocer diferentes modelos adaptativos bio-inspirados y manejar las herramientas y entornos de trabajo más actuales en el ámbito de los algoritmos bioinspirados. AM10
AM11
AM12
AM15
BM2
BM3
BM4
BM5
BM6
BM7
BM8
BM9
CM3
CM4
CM7
CM8
CM9

Contenidos
Tema Subtema
Introducción a algoritmos de optimización
Esquema general de algoritmos evolutivos.
Conceptos básicos: dominio de búsqueda, restricciones, penalizaciones.
No Free Lunch theorem.
Conceptos básicos de optimización multiobjetivo.
Paradigmas y meta-heurísticas de algoritmos inspirados en la naturaleza Metaheurísticas bio-inspiradas.
Inteligencia de enjambre.
Algoritmos específicos de computación evolutiva
Algoritmos genéticos.
Estrategias evolutivas.
Programación genética.
Ejemplos de inteligencia de enjambre: Particle Swarm Optimization, Arficial Bee Algorithm, Bacterial Colony Optimization, Ant algorithms.
Ejemplos de otros algoritmos evolutivos bio-inspìrados.
Avances en la adaptación automática de algoritmos evolutivos Adaptación automática de los parámetros definitorios de un AE.
Uso de hiper-heurísticas.

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Sesión magistral A11 A12 A13 A16 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C3 C4 C7 C8 C9 10.5 10.5 21
Prueba objetiva A11 A12 A13 A16 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C3 C4 C7 C8 C9 3 0 3
Prácticas de laboratorio A11 A12 A13 A16 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C3 C4 C7 C8 C9 10.5 31.5 42
Prueba mixta A11 A12 A13 A16 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C3 C4 C7 C8 C9 2 2 4
 
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
Sesión magistral Exposición oral de los temas de teoría por parte de los profesores de la asignatura.
Prueba objetiva Prueba/examen de los conceptos explicados en las clases de teoría.
Prácticas de laboratorio Sesiones de laboratorio en las que se explicarán los conceptos necesarios para realizar prácticas de programación referentes a problemas de optimización con algoritmos evolutivos. Los profesores indicarán qué problemas de optimización se considerarán, así como la plataforma/lenguaje de programación que se utilizará en el uso o implementación de diferentes algoritmos evolutivos/bioinspirados. Los profesores indicarán si estos trabajos se realizan por los alumnos de forma autónoma o en grupos, y su progreso será supervisado por los profesores.
Prueba mixta Seguimiento continuado de las prácticas realizadas, mediante la asistencia a clase y corrección continuada y final de las mismas. Se incluye la posibilidad de una exposición oral breve del trabajo realizado en esta parte.

Atención personalizada
Metodologías
Prácticas de laboratorio
Prueba mixta
Descripción
Durante las prácticas de laboratorio, el alumno podrá consultar al profesor todas las dudas que le surjan sobre la realización de los problema prácticos formulados, así como sobre los aspectos que se evaluarán en la resolución de los problemas.



Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Sesión magistral A11 A12 A13 A16 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C3 C4 C7 C8 C9 Se realizará un seguimiento continuado en la parte teórica, mediante la asistencia a clase y posibles cuestionarios tipo test al finalizar las sesiones magistrales. 5
Prácticas de laboratorio A11 A12 A13 A16 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C3 C4 C7 C8 C9 Evaluación de las diferentes prácticas realizadas por los alumnos. 50
Prueba objetiva A11 A12 A13 A16 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C3 C4 C7 C8 C9 Examen final de la parte teórica. 40
Prueba mixta A11 A12 A13 A16 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C3 C4 C7 C8 C9 Se realizará un seguimiento continuado de las prácticas realizadas, mediante la asistencia a clase y corrección continuada y final de las mismas. Se incluye la posibilidad de una exposición oral breve del trabajo realizado en esta parte. 5
 
Observaciones evaluación

Fuentes de información
Básica Dan Simon (2013). Evolutionary Optimization Algorithms. Wiley
A. E. Eiben (2010). Introduction to Evolutionary Computing (Natural Computing Series). Springer

Complementária


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