Identifying Data 2019/20
Subject (*) Linear Algebra Code 614G02001
Study programme
Grao en Ciencia e Enxeñaría de Datos
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
Graduate 1st four-month period
First Basic training 6
Language
Spanish
Teaching method Face-to-face
Prerequisites
Department Ciencias da Computación e Tecnoloxías da Información
Coordinador
Vieites Rodriguez, Ana Maria
E-mail
ana.vieites@udc.es
Lecturers
Costoya Ramos, Maria Cristina
Vieites Rodriguez, Ana Maria
E-mail
cristina.costoya@udc.es
ana.vieites@udc.es
Web
General description La asignatura de Álgebra Lineal es una asignatura cuatrimestral que se imparte en el primer cuatrimestre del primer curso de la titulación de Grado en Ciencia e Ingeniería de Datos. Es una asignatura del módulo de Formación Básica. En esta asignatura se deben adquirir hábitos relacionados con la capacidad de abstracción y rigor necesarios para un profesional en el ámbito del conocimiento del análisis y de gestión de datos. Los conceptos que se estudian son básicos para el desarrollo de otras asignaturas más especificas de la titulación; por ejemplo, Diseño y Análisis de Algoritmos, Procesamiento de Imagen, Vídeo y Audio, Modelado de Bases de Datos, Aprendizaje Automático, etc.

El carácter de los estudios y las necesidades de formación de los estudiantes del Grado en Ciencia e Ingeniería de Datos aconseja un enfoque computacional del álgebra lineal, por ello, se pondrá especial énfasis en los conceptos de álgebra que se emplean en teoría de matrices, destacando el enfoque algorítmico en los métodos.

Study programme competencies
Code Study programme competences
A1 CE1 - Capacidade para utilizar con destreza conceptos e métodos propios da matemática discreta, a álxebra lineal, o cálculo diferencial e integral, e a estatística e probabilidade, na resolución dos problemas propios da ciencia e enxeñaría de datos.
A2 CE2 - Capacidade para resolver problemas matemáticos, planificando a súa resolución en función das ferramentas dispoñibles e das restricións de tempo e recursos.
A12 CE12 - Capacidade de coñecer e aplicar os principios fundamentais, principais paradigmas e técnicas da programación paralela e distribuída ao desenvolvemento de algoritmos para o procesamiento e análise masiva de datos.
A26 CE26 - Coñecemento das ferramentas informáticas actuais no campo da aprendizaxe automática, e capacidade para seleccionar a máis adecuada para a resolución dun problema.
A27 CE27 - Compresión e dominio de fundamentos e técnicas básicas para a procura e o filtrado de información en grandes coleccións de datos.
A33 CE33 - Ser capaz de formular, modelar e resolver problemas que requiran a aplicación de métodos, técnicas e tecnoloxías de ciencia e enxeñaría de datos.
B1 CB1 - Que os estudantes demostrasen posuír e comprender coñecementos nunha área de estudo que parte da base da educación secundaria xeral, e adóitase atopar a un nivel que, aínda que se apoia en libros de texto avanzados, inclúe tamén algúns aspectos que implican coñecementos procedentes da vangarda do seu campo de estudo
B3 CB3 - Que os estudantes teñan a capacidade de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro da súa área de estudo) para emitir xuízos que inclúan unha reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica ou ética
B5 CB5 - Que os estudantes desenvolvesen aquelas habilidades de aprendizaxe necesarias para emprender estudos posteriores cun alto grao de autonomía
B6 CG1 - Ser capaz de buscar e seleccionar a información útil necesaria para resolver problemas complexos, manexando con soltura as fontes bibliográficas do campo.
B9 CG4 - Capacidade para abordar con éxito todas as etapas dun proxecto de datos: exploración previa dos datos, preprocesado, análise, visualización e comunicación de resultados.
C1 CT1 - Utilizar as ferramentas 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.
C3 CT3 - Capacidade de xestionar tempos e recursos: desenvolver plans, priorizar actividades, identificar as críticas, establecer prazos e cumprilos.

Learning aims
Learning outcomes Study programme competences
Aplicar a teoría da matriz á resolución de sistemas de ecuacións lineais e interpretar os resultados obtidos A33
Comprensión e dominio dos conceptos relacionados coa descomposición de matrices, a súa interpretación xeométrica e as súas aplicacións na resolución de problemas doutras disciplinas científicas. A1
A2
A12
B1
B3
C1
Comprender as distintas nocións relacionadas coa teoría dos espazos vectoriais (bases, dimensións, subespazos). Use ferramentas de cálculo de matriz para calcular unha base e as ecuacións dun subespacio vectorial. A26
B3
C1
Identificar e estudar as aplicacións lineares así como a noción de base asociada con tal obxecto, coa axuda de representacións matriciais B1
B6
Domina o concepto de ortogonalidade e desenvolve capacidades para a súa aplicación ao método dos mínimos cadrados, a diagonalización ortogonal dunha matriz simétrica e, finalmente, a descomposición en valores singulares dunha matriz. A1
A12
A27
B1
B3
B9
C3
Adquirir o concepto de produto e control escalar e saber aplicar as propiedades a tal obxecto A1
B1
B3
B9
Comprender as nocións relacionadas coa diagonalización (por exemplo, valores / vectores / espazos propios, multiplicidade xeométrica e xeométrica, polinomio característico) A1
A2
B3
Desenvolver unha capacidade mínima de abstracción, concreción, concisión, imaxinación, intuición, razoamento, crítica, obxectividade, síntese e precisión, para usalos en calquera momento da actividade académica ou laboral, para poder afrontar con éxito garante os problemas que xorden. B1
B3
B5
B6

Contents
Topic Sub-topic
Tema 1: Sistemas de ecuacións lineais Introducción e definición. Operacións elementais. Método de eliminación de Gauss
Tema2: Álxebra matricial Operacións con matrices. Algúns tipos de matrices. Matrices elementais. Criterio de invertibilidad. Cálculo da inversa dunha matriz. Factorización LU. Determinante dunha matriz e propiedades.
Tema 3: Espazos vectoriais Definición. Combinaciones lineais. Subespacio xenerado por un conxunto de vectores. Dependencia e independencia lineal. Bases e dimensión. Sistemas lineais homoxéneos e subespacio solución. Rango dunha matriz. Coordenadas dun vector con respecto a unha base.
Tema 4: Aplicaciones Lineais Exemplos. Núcleo, imaxen e rango dunha aplicación lineal. Representación matricial. Matrices de cambio de base. Aplicacións multilineais: tensores.
Tema 5: Diagonalización Valores propios e vectores propios dunha matriz. Polinomio característico. Multiplicidad alxebraica e xeométrica. Criterios de diagonalización. Exemplos.
Tema 6: Ortogonalidad Espazos euclídeos. Producto escalar, norma, distancia, ortogonalidad. Bases ortogonais e ortonormais. Procedemento de Gram-Schmidt. Proxección ortogonal sobre un subespazo vectorial. Método de mínimos cadrados. Factorización QR. Matrices ortogonais e tranformacións ortogonais. Matrices simétricas, teorema espectral. Descomposición en valores singulares (SVD).

Planning
Methodologies / tests Competencies Ordinary class hours Student’s personal work hours Total hours
Laboratory practice A12 A27 A1 A2 B1 B5 B6 20 45 65
Collaborative learning A26 A1 B6 B9 C3 C1 8 11 19
Objective test A1 A2 B9 3 0 3
Guest lecture / keynote speech A33 A1 B6 B3 30 30 60
 
Personalized attention 3 0 3
 
(*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies Description
Laboratory practice Ao comezo de cada tema, os alumnos recibirán un boletín de exercicios relacionados cos contidos teóricos explicados nas clases de teoría. Nestas sesións preténdese:
I) Animar ao alumno a resolver exercicios, coa axuda do profesor, para reforzar a comprensión dos conceptos estudados,
II) fomentar a resolución razoada dos exercicios, evitando o uso de "receitas".
Dependendo do tema e dos recursos dispoñibles, propoñerase traballo con programas informáticos que reforcen os conceptos traballados nas clases teóricas e de exercicios.

Xunto co boletín do exercicio, os alumnos serán informados sobre os obxectivos ou resultados de aprendizaxe que deberán alcanzar ao final do tema
Collaborative learning Ao longo do curso, o alumno pode (e debe) suscitar en calquera momento as dúbidas que xorden sobre os conceptos, exercicios e procedementos vistos nas sesións de teoría e problemas. Ademais, dependendo da capacidade de traballo dos estudantes e do tempo dispoñible, pódense propoñer pequenos proxectos, así como a resolución de exercicios en pequenos grupos de alumnos.

Objective test Haberá un exame escrito que consistirá nunha colección de preguntas teóricas e / ou problemas (do mesmo tipo que os propostos nos seminarios (TGR) e nos boletíns de exercicios).
Guest lecture / keynote speech A través da plataforma virtual da universidade, poñerase a disposición dos estudantes a información detallada dos contidos de cada materia para que cada alumno poida configurar, de acordo cos seus criterios e necesidades, o material axeitado para o seguimento e comprensión do tema, para iso podes facer uso da bibliografía e / ou material recomendado dispoñible na rede. As clases teóricas e prácticas desenvolveranse de xeito coordinado para que os exercicios realízanse logo das explicacións teóricas necesarias. Faranse esforzos para manter un ritmo adecuado para a comprensión total dos contidos para lograr os obxectivos propostos. Procurarase unha presentación das técnicas formais mediante exemplos, con énfase en cálculos concretos e na natureza algorítmica dalgúns deles. Os alumnos serán capaces de sacar conclusións dos resultados estudados, intentando motivar aos estudantes a participar e poder inferir conclusións que poidan ser máis ou menos obvias.

Personalized attention
Methodologies
Laboratory practice
Guest lecture / keynote speech
Collaborative learning
Description
Os alumnos teñen a posibilidade de revisar a nota obtida na proba final escrita, verificando que cumpre os criterios de avaliación establecidos.

Así mesmo, as avaliacións das respostas ás preguntas e exercicios levados a cabo durante o curso serán xustificadas, coas indicacións axeitadas para corrixir os erros e / ou mellorar as respostas con vistas a unha formación máis sólida.

Nas sesións en grupos reducidos, as dúbidas que suscitan os alumnos resólvense individualmente, especialmente cando son comúns a varias delas ou ilustran un caso interesante. Se a pregunta é máis específica ou non está totalmente resolta para calquera estudante, trataríase nas horas de titoría individualizada.

Estudantes matriculados a tempo parcial: Dependendo das particularidades de cada caso e das posibilidades do profesor encargado do grupo ao que se adxunta un estudante matriculado a tempo parcial, axustaranse as probas da avaliación continua para que ese alumno poida obter a mesma cualificación. que un estudante de matrícula ordinaria.


Assessment
Methodologies Competencies Description Qualification
Laboratory practice A12 A27 A1 A2 B1 B5 B6 Ao longo do curso realizaranse probas de avaliación de cada un dos temas.
Levarán a cabo preguntas sobre os contidos teóricos explicados e exercicios similares aos do boletín correspondente. Valorarase a presentación clara e razoada das respostas ás preguntas e exercicios.
Será posible avaliar unha actitude participativa dos alumnos na resolución das cuestións formuladas durante as prácticas e nas titorías en pequenos grupos.

A nota obtida neste apartado será a mesma nas dúas oportunidades do anuncio do curso académico.
20
Objective test A1 A2 B9 Ao final do curso farase unha proba escrita. Esta proba inclúe:
- Preguntas curtas que permiten valorar se o alumno comprendeu os conceptos teóricos básicos.
- Exercicios cun grao de dificultade similar aos realizados na clase e os presentados nas coleccións de exercicios propostos.
Valoraranse o dominio dos conceptos teóricos da materia, a súa comprensión e a súa aplicación na resolución de exercicios. Así mesmo, avaliarase a claridade, a orde e a presentación dos resultados expostos.
Para superar a materia é necesario obter máis de 3,2 puntos dos 8 posibles na proba escrita.

A presentación á proba final do curso supón que o alumno completou o proceso de avaliación continua.
80
 
Assessment comments

Sources of information
Basic S. Grossman, J. Flores (2012). Álgebra Lineal (edición: 7). Mc Graw Hill
David C. Lay (2014). Álgebra Lineal y sus aplicaciones (edición: 4). Addison-Wesley
Ron Larson (2017). Elementary Linear Algebra (edition:8th). Cengage Learning

Complementary B.Kolman, D. Hill (2006). Álgebra Lineal (edición: 8). Prentice Hall
D. Cherney et all (2013). Linear Algebra. bajo licencia Creative Commons


Recommendations
Subjects that it is recommended to have taken before

Subjects that are recommended to be taken simultaneously

Subjects that continue the syllabus

Other comments


(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.