Datos Identificativos 2023/24
Asignatura (*) Robótica Intelixente I Código 614544019
Titulación
Máster Universitario en Intelixencia Artificial
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 1º cuadrimestre
Primeiro Obrigatoria 3
Idioma
Inglés
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Ciencias da Computación e Tecnoloxías da Información
Coordinación
Bellas Bouza, Francisco Javier
Correo electrónico
francisco.bellas@udc.es
Profesorado
Bellas Bouza, Francisco Javier
Correo electrónico
francisco.bellas@udc.es
Web
Descrición xeral O obxectivo principal desta materia é proporcionar as bases conceptuais da robótica intelixente, é dicir, de cómo as técnicas de IA aplican ao caso particular dos robots co obxectivo de lograr un funcionamento autónomo. Todo o desenvolvemento da disciplina baséase nas propiedades distintivas da robótica, como son a operación en contornos reais e a existencia dun corpo físico. A partir destas premisas, a materia cubre aspectos fundamentais de sensorización, actuación e control, cun enfoque práctico cara á resolución de problemas de maneira autónoma por parte do robot.


Competencias do título
Código Competencias do título
A18 CE17 - Comprender e asimilar as capacidades e limitacións dos sistemas robóticos intelixentes actuales, así como das tecnologías que os sustentan
A19 CE18 - Desenvolver a capacidade de elixir, deseñar e implementar estratexias basadas en intelixencia artificial para dotar a sistemas robóticos, tanto individuáis como coletivos, das capacidades necesarias para realizar as súas tarefas de xeito apropiado conforme aos obxectivos e restriccións que se plantexen
B1 CG01 - Manter e extender os plantexamentos teóricos fundados para permitir a introducción e explotación de tecnoloxías novas e avanzadas no eido da Intelixencia Artificial
B2 CG02 - Abordar con éxito todas as etapas dun proxecto de Intelixencia Artificial
B3 CG03 - Buscar e seleccionar a información útil necesaria para resolver problemas complexos, manexando con soltura as fontes bibliográficas do campo
B6 CB01 - Poseer e comprender coñecementos que aporten unha base ou oportunidade de ser orixináis no desenvolvemento e/ou aplicación de ideas, a miúdo nun contexto de investigación
B7 CB02 - Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e posúan capacidade de resolución de problemas en entornos novos ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacioados coa su área de estudo
B9 CB04 - Que os estudantes saiban comunicar as súas conclusións e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan a públicos especializados e non especializados dun xeito claro e sen ambigu?idades
C3 CT03 - Utilizar as ferramientas 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 CT05 - Entender a importancia da cultura emprendedora e coñecer os medios ao alcance das persoas emprendedoras
C7 CT07 - Desenvolver a capacidade de traballar en equipos interdisciplinares ou transdisciplinares, para ofrecer propostas que contribúan a un desenrolo sostible ambiental, económico, político e social
C8 CT08 - Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenrolo tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Coñecer os elementos dun sistema robótico a nivel hardware e software, e comprender os fundamentos da Intelixencia Artificial aplicada aos robots (embodiment, mundo real, tempo real) AM17
BM1
BM3
CM8
Coñecer os principios de funcionamento dos distintos tipos de sensores e actuadores adaptados aos diferentes contornos de operación. AM17
BM1
BM6
CM3
CM8
Dispoñer dunha visión xeral das diferentes técnicas de control tradicionais en robots intelixentes, así como as tecnoloxías que lles dan soporte. AM18
BM3
CM8
Desenvolver un sistema de control autónomo para a súa operación nun contorno simulado ou real AM18
BM2
BM7
BM9
CM5
CM7

Contidos
Temas Subtemas
Elementos dun sistema robótico intelixente. Robótica e Intelixencia Artificial
Entorno, embodiment e reality gap
Deseño de robots autónomos
Sensorización e actuación Sensores de distancia, inerciales, cámaras, micrófonos
Actuadores e efectores
Graos de liberdade
Motores, pantallas, altofalantes
Comunicacións
Interacción natural
Robótica basada en coñecemento (deliberativa) Representación do coñecemento
Arquitecturas de control clásicas
Navegación (locomoción)
Robótica basada en comportamentos (reactiva) Sistemas basados en reglas
Lógica borrosa
Arquitecturas subsumidas
Aproximacións híbridas Principais arquitecturas
Robótica cognitiva
Aprendizaxe en robótica autónoma Aplicado a sensorización e actuación
Aplicado a control (aprendizaxe por reforzo, robótica evolutiva, control neuronal)

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Traballos tutelados B2 B7 C3 C7 C8 7.5 30 37.5
Sesión maxistral A18 A19 B1 B6 C8 9 0 9
Seminario B6 C3 C7 3 6 9
Análise de fontes documentais A18 A19 B1 B3 B9 C5 1.5 3 4.5
Proba obxectiva A18 B1 B6 B9 2 12 14
 
Atención personalizada 1 0 1
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Traballos tutelados Traballos prácticos de programación nos que se implementarán algunhas das técnicas vistas nas clases teóricas sobre entornos de simulación de robots. Estes traballos serán realizados polos alumnos de forma autónoma e o seu avance será tutorizado polos profesores
Sesión maxistral Exposición oral por parte dos profesores da materia do temario teórico. Poderase hibridizar esta metodoloxía cunha metodoloxía de aprendizaxe colaborativo.
Seminario Clases prácticas de programación nas que se explicarán as ferramentas básicas utilizadas nos traballos tutelados: simulador e librerías de programación
Análise de fontes documentais Técnica metodolóxica que supón a utilización de documentos audiovisuais e/ou bibliográficos relevantes para a temática da materia con actividades especificamente deseñadas para a análise dos mesmos. Neste caso, utilizarase nun contexto de "clase invertida" na que os conceptos teóricos serán revisados polos estudantes de forma autónoma previamente á sesión maxistral, na que se fará unha actividade de evaluación da súa comprensión.
Proba obxectiva Exame individual escrito da parte teórica da asignatura

Atención personalizada
Metodoloxías
Análise de fontes documentais
Seminario
Traballos tutelados
Descrición
Traballos tutelados: é recomendable o uso de atención personalizada nestas actividades para resolver dúbidas conceptuais ou procedementais que poidan xurdir durante a resolución dos problemas prácticos. Ademais, a atención personalizada centrarase tamén na explicación, por parte do alumno, da solución proposta.

Seminario: o profesor axudará aos estudantes na comprensión das ferramentas prácticas.

Análise de fontes documentais: os estudantes poderán consultar aos profesores sobre os materiais de consulta previamente ás sesións maxistrais

Os alumnos con matrícula a tempo parcial terán unha atención personalizada en todas as metodoloxías anteriores mediante tutorización online.

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Proba obxectiva A18 B1 B6 B9 Proba final de la materia que consistirá na realización dun exame individual e por escrito da parte de teoría.

Criterios de evaluación xerais:
* Respostas correctas e solucións adecuadas ás preguntas da proba.
30
Análise de fontes documentais A18 A19 B1 B3 B9 C5 Utilizarase parte das sesións maxistrais para facer unha avaliación da comprensión das fontes documentais, que serán proporcionadas polos docentes previamente á clase para a súa consulta e comprensión. Estas avaliacións se realizarán mediante traballos en grupo, pequenos informes, cuestionarios, ou outras metodoloxías que permitan coñecer de xeito obxectivo o grao de análise realizado. 20
Traballos tutelados B2 B7 C3 C7 C8 Propoñeranse varios traballos prácticos ó longo do curso centrados na resolución de problemas mediante robots autónomos. Estes traballos serán desenvolvidos de forma autónoma por parte do alumno fora das clases e terán que ser defendidos posteriormente. É imprescindible obter unha calificación de aprobado nesta metodoloxía de forma independente (nota mínima de 5 considerando que se valora de 0 a 10) para poder aprobar a asignatura. 50
 
Observacións avaliación

A avaliación da materia constará de dous partes diferenciadas:
teoría (50%) e traballos prácticos (50%). A parte teórica será avaliada
mediante unha proba obxectiva e mediante a Análise de fontes documentais realizada durante o curso. A parte práctica avaliarase a partir da solución acadada polos estudiantes, que deberán ser presentadas ao final de cada práctica (puidendo incluir unha memoria). Será necesario aprobar a parte de teoría
e a de prácticas por separado para poder aprobar a materia.



A asistencia tanto ás clases teóricas como prácticas será obrigatoria
para o aprobado da materia excepto en casos de ausencia xustificados. Para
aqueles alumnos que teñan dispensa, a parte da Análise de fontes documentais será engadida á Proba Obxectiva (50). Ademáis, non terán obrigación de asistir ás clases teóricas.



Avaliación de segunda oportunidade: Os alumnos deberán recuperar
cada parte suspensa (teoría e-ou práctica). Se unha das dúas partes foi
aprobada durante a primeira oportunidade, o alumno poderá optar por gardar a
nota correspondente e só recuperar a parte suspensa.



As competencias propias da materia así como as competencias
xerais-básicas teñen contidos específicos na materia que se introducen  tanto nas clases expositivas como nas interactivas. Posteriormente o
alumnado desenvolverá estas competencias nas actividades presenciais na aula, no exame teórico e coa realización dos
traballos prácticos nos que tamén traballará as competencias transversais en
especial no que se refire á capacidade para utilizar ferramentas TIC (CT3), a
comprensión da cultura emprendedora (CT5), a capacidade para traballar en
equipo (CT7) e a valorización da investigación e a innovación (CT8). As
competencias específicas serán obxecto de avaliación tanto nos traballos
prácticos que o alumno desenvolva durante a materia como no exame teórico e nas tarefas nas clases de teoría.

Para os
casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o
establecido na “Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes
e de revisión das cualificacións”. No caso concreto da UDC, aplícase o artigo 11, apartado 4 b), do Regulamento disciplinar do estudantado da UDC:

b) Cualificación de suspenso na convocatoria en que se cometa a falta e respecto da materia en que se cometese: o/a estudante será cualificado con “suspenso” (nota numérica 0) na convocatoria correspondente do curso académico, tanto se a comisión da falta se produce na primeira oportunidade como na segunda. Para isto, procederase a modificar a súa cualificación na acta de primeira oportunidade, se fose necesario.

Fontes de información
Bibliografía básica Robin R. Murphy (2019). Introduction to AI Robotics. MIT Press
Nikolaus Correll (2020). Introduction to Autonomous Robots. Magellan Scientific
Maja Mataric (2007). The Robotics Primer. MIT Press

https://open.umn.edu/opentextbooks/textbooks/introduction-to-autonomous-robots

Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Aprendizaxe Automática I/614544012

Materias que continúan o temario
Robótica Intelixente II/614544020

Observacións
-Segundo se recolle nas distintas normativas de aplicación para a docencia universitaria deberase incorporar a perspectiva de xénero nesta materia.
-Traballarase para identificar e modificar prexuízos e actitudes sexistas e influirase na contorna para modificalos e fomentar valores de respecto e igualdade.
-Deberanse detectar situacións de discriminación por razón de xénero e proporanse accións e medidas para corrixilas.

Para axudar a conseguir unha contorna sostible e cumprir co obxectivo do Plan de Acción Green Campus, a entrega dos traballos documentais que se realicen nesta materia:

1. Solicitarase en formato virtual e/ou soporte informático.

2. Realizarase a través de Moodle, en formato dixital sen necesidade de imprimilos.

3. De realizarse en papel:

- Non se empregarán plásticos;

- Realizaranse impresións a dobre cara.

- Empregarase papel reciclado.

- Evitarase a impresión de borradores.


(*)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