Datos Identificativos 2020/21
Asignatura (*) Álgebra Lineal Código 614G02001
Titulación
Grao en Ciencia e Enxeñaría de Datos
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Primero Formación básica 6
Idioma
Castellano
Modalidad docente Híbrida
Prerrequisitos
Departamento Ciencias da Computación e Tecnoloxías da Información
Coordinador/a
Vieites Rodriguez, Ana Maria
Correo electrónico
ana.vieites@udc.es
Profesorado
Costoya Ramos, Maria Cristina
Vieites Rodriguez, Ana Maria
Correo electrónico
cristina.costoya@udc.es
ana.vieites@udc.es
Web http://campusvirtual.udc.es/moodle
Descripción general Álxebra Lineal é unha asignatura cuadrimestral que se imparte no primeiro cuadrimestre do primeiro curso da titulación Grao en Ciencias e Enxeñería de Datos. Pertence ó módulo de Formación Básica. Nela débense adquirir hábitos relacionados coa capacidade de abastracción e rigor necesarios para un profesional no ámbito do coñecemento da análisis e xestión de datos. Os conceptos que se estudan son básicos para o desenrolo doutras materias máis específicas da titulación, tales como, por exemplo, Deseño e Análise de Algoritmos, Procesamento da Imaxe, Vídeo e Audio, Modelado de Bases de Datos, Aprendizaxe Automático, etc.

O carácter dos estudios e as necesidades de formación dos estudiantes do Grao en Ciencias e Enxeñería de Datos aconsella un enfoque computacional da Álxebra Lineal, por esta razón ponse unha especial énfase nos conceptos de Álxebra empregados na teoría de matrices, destacando o enfoque algorítmico nos métodos.

Plan de contingencia 1. Modificacións nos contidos

Os contidos non se modificarán a non ser que, por motivos de falta de tempo, estes teñan que ser reducidos; neste caso os alumnos serán informados a través das plataformas oficiais (Moodle, Teams).

2. Metodoloxías
*Metodoloxías docentes que se manteñen

Sesión maxistral: A través das plataformas virtuais da Universidade, o alumno segue con acceso ás notas elaboradas para ás clases teóricas presenciais.
Prácticas de laboratorio: O boletín de exercicios propostos, segue accesible en Moodle.
Aprendizaxe colaborativa: A falta da presencialidade, o alumno pode formular as dúbidas sobre os conceptos e os exercicios a través das plataformas Teams e Moodle.

*Metodoloxías docentes que se modifican
Sesión maxistral: Hai clases teóricas asíncronas (vía Moodle o alumno ten acceso a vídeos explicativos sobre os conceptos mais complicados da materia, seguidos de boletíns complementarios de exercicios donde o alumno traballa exemplos similares ós dos vídeos) e síncronas (a través da plataforma Teams; proporcionándose, ó final de cada sesión, as notas da pizarra virtual en formato pdf).
Proba obxectiva: Aínda que se mantén, o seu valor redúcese ó 50%, eliminínase a puntuación mínima e realizarase a través das plataformas virtuais da universidade.
Prácticas de laboratorio: As clases prácticas son síncronas e asíncronas (os alumnos que non asisten teñen acceso a elas a través da plataforma Teams). Os boletíns de exercicios propostos inclúen tódalas solucións detalladas. As probas probas relativas ás prácticas realízanse online.


* Metodoloxías que aparecen:
Probas mixtas a través das TIC: Como apoio ás outras metodoloxías docentes. O seu valor é o 20% da nota total da materia.

3. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado

Tódolos grupos teñen atención semanal a través das plataformas virtuais oficiais da Universidade.
Cada grupo de prácticas terá atención semanal a través da plataforma virtual Teams. Asemesmo o profesor poderá programar sesións de titorías cos alumnos de cara á resolver dúbidas de carácter individual.

4. Modificacións na avaliación
*Proba obxectiva: Proba on line a traves da plataforma virtual da universidade que consta de preguntas tipo test e de respostas curtas ou de pequenos exercicios .(Constitue o 50% da nota )

*Prácticas de laboratorio: Son tres probas online a traves da plataforma virtual da universidade que consta de preguntas tipo test e de respostas curtas. (Constitúe o 30% da nota)
*Probas mixtas a través das TIC: As probas poden incluir tanto preguntas abertas de desenvolvemento sobre os conceptos vistos como preguntas de resporta múltiple, de ordenación, de resposta breve, de completar, etc. (Constitúe o 20% da nota)

*Observacións de avaliación: Non se pide mínimo en ninguna das metodoloxías para aprobar a asignatura pois é unha avaliación sumativa. Para aprobar á asignatura o alumno deberá obter 5 puntos ou máis como nota total.
Os alumnos que non superen a primeira oportunidade, terán que presentarse a unha soa proba para recupera-lo porcentaxe da nota final correspondente á proba obxectiva e ás probas mixtas a través das TIC.

5. Modificacións da bibliografía ou webgrafía
Non se modifica porque existen versións pdf en liña, aínda que sexa de edicións anteriores ás que aparecen na bibliografía, de todas as obras que forman a bibliografía básica.

Competencias del título
Código Competencias del título
A1 CE1 - Capacidad para utilizar con destreza conceptos y métodos propios de la matemática discreta, el álgebra lineal, el cálculo diferencial e integral, y la estadística y probabilidad, en la resolución de los problemas propios de la ciencia e ingeniería de datos.
A2 CE2 - Capacidad para resolver problemas matemáticos, planificando su resolución en función de las herramientas disponibles y de las restricciones de tiempo y recursos.
A12 CE12 - Capacidad de conocer y aplicar los principios fundamentales, principales paradigmas y técnicas de la programación paralela y distribuida al desarrollo de algoritmos para el procesamiento y análisis masivo de datos.
A26 CE26 - Conocimiento de las herramientas informáticas actuales en el campo del aprendizaje automático, y capacidad para seleccionar la más adecuada para la resolución de un problema.
A27 CE27 - Compresión y dominio de fundamentos y técnicas básicas para la búsqueda y el filtrado de información en grandes colecciones de datos.
A33 CE33 - Ser capaz de plantear, modelar y resolver problemas que requieran la aplicación de métodos, técnicas y tecnologías de ciencia e ingeniería de datos.
B1 CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio
B3 CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
B5 CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
B6 CG1 - Ser capaz de buscar y seleccionar la información útil necesaria para resolver problemas complejos, manejando con soltura las fuentes bibliográficas del campo.
B9 CG4 - Capacidad para abordar con éxito todas las etapas de un proyecto de análisis de datos: exploración previa de los datos, preprocesado, análisis, visualización y comunicación de resultados.
C1 CT1 - 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.
C3 CT3 - 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
Aplicar la teoría matricial a la resolución de sistemas de ecuaciones lineales e interpretar los resultados obtenidos A33
Comprensión y dominio de los conceptos relacionados con la descomposición de matrices, su interpretación geométrica y sus aplicaciones en la resolución de problemas en otras disciplinas científicas A1
A2
A12
B1
B3
C1
Entender las distintas nociones relativas a la teoría de espacios vectoriales (bases, dimensiones, subespacios). Utilizar herramientas del cálculo matricial para el cálculo de una base y de las ecuaciones de un subespacio vectorial. A26
B3
C1
Identificar y estudiar las aplicaciones lineales así como la noción de base asociada a tal objeto, con la ayuda de representaciones matriciales B1
B6
Dominar el concepto de ortogonalidad y desarrollar capacidades para su aplicación al método de mínimos cuadrados, la diagonalización ortogonal de una matriz simétrica y, finalmente, a la descomposición en valores singulares de una matriz A1
A12
A27
B1
B3
B9
C3
Adquirir el concepto de producto escalar y controlar y saber aplicar las propiedades a un tal objeto A1
B1
B3
B9
Entender las nociones relativas a la diagonalización (e.g. valores/vectores/espacios propios, multiplicidad algebraica y geométrica, polinomio característico) A1
A2
B3
Desarrollar unas mínimas capacidades de abstracción, concreción, concisión, imaginación, intuición, razonamiento, crítica, objetividad, síntesis y precisión, para utilizarlas en cualquier momento de la actividad académica o laboral, con el fin de poder afrontar con garantías de éxito los problemas que se planteen. B1
B3
B5
B6

Contenidos
Tema Subtema
Tema 1: Sistemas de ecuaciones lineales Introducción y definición. Operaciones elementales. Método de eliminación de Gauss
Tema2: Álgebra matricial Operaciones con matrices. Algunos tipos de matrices. Matrices elementales. Criterio de invertibilidad. Cálculo de la inversa de una matriz. Factorización LU. Determinante de una matriz y propiedades.
Tema 3: Espacios vectoriales Definición. Combinaciones lineales. Subespacio generado por un conjunto de vectores. Dependencia e independencia lineal. Bases y dimensión. Sistemas lineales homogéneos y subespacio solución. Rango de una matriz. Coordenadas de un vector con respecto a una base.
Tema 4: Aplicaciones Lineales Ejemplos. Núcleo, imagen y rango de una aplicación lineal. Representación matricial. Matrices de cambio de base. Aplicaciones multilineales: tensores.
Tema 5: Diagonalización Valores propios y vectores propios de una matriz. Polinomio característico. Multiplicidad algebraica y geométrica. Criterios de diagonalización. Ejemplos.
Tema 6: Ortogonalidad Espacios euclídeos. Producto escalar, norma, distancia, ortogonalidad. Bases ortogonales y ortonormales. Procedimiento de Gram-Schmidt. Proyección ortogonal sobre un subespacio vectorial. Método de mínimos cuadrados. Factorización QR. Matrices ortogonales y tranformaciones ortogonales. Matrices simétricas, teorema espectral. Descomposición en valores singulares (SVD).

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Prácticas de laboratorio A12 A27 A1 A2 B1 B5 B6 20 45 65
Aprendizaje colaborativo A26 A1 B6 B9 C1 C3 8 11 19
Prueba objetiva A1 A2 B9 3 0 3
Sesión magistral A33 A1 B3 B6 30 30 60
 
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
Prácticas de laboratorio Al inicio de cada tema se le facilitará a los alumnos un boletín de ejercicios relacionados con los contenidos teóricos explicados en las clases de teoría. En estas sesiones se pretende:
I) incentivar al alumno mediante la resolución de ejercicios, con la ayuda del profesor, para reforzar la comprensión de los conceptos estudiados,
II) fomentar la resolución razonada de los ejercicios, evitando la utilización de “recetas”.
Dependiendo del tema y de los recursos disponibles, se plantearán trabajos con programas informáticos que refuercen los conceptos trabajados en clases teóricas y de ejercicios.

Junto con el boletín de ejercicios se indicaran a los estudiantes los objetivos o resultados de aprendizaje que deben conseguir al finalizar el tema.
Aprendizaje colaborativo A lo largo del curso, los alumnos podrán (y deberían) plantear en cualquier momento las dudas que les surjan sobre los conceptos, ejercicios y procedimientos vistos en las sesiones de teoría y problemas. Asimismo, dependiendo de la capacidad de trabajo de los alumnos y del tiempo disponible, se pueden plantear pequeños proyectos, así como la resolución de ejercicios en grupos reducidos de alumnos.
Prueba objetiva Se realizará un examen escrito que consistirá en una colección de cuestiones teóricas y/o de problemas (del mismo tipo que los propuestos en los seminarios (TGR) y en los boletines de ejercicios).
Sesión magistral A través de la plataforma virtual de la universidad, se pondrá a disposición del alumnado la información detallada de los contenidos de cada tema con el fin de que cada alumno/a se configure, según su criterio y necesidades, el material adecuado para el seguimiento y comprensión de la asignatura, para ello podrá hacer uso de la bibliografía recomendada y/o material disponible en la red. Las clases teóricas y prácticas se irán desarrollando de forma coordinada, de modo que los ejercicios se realizan después de las explicaciones teóricas necesarias. Se procurará llevar un ritmo adecuado para la total comprensión de los contenidos con el fin de lograr los objetivos propuestos. Se buscará una presentación de las técnicas formales por medio de ejemplos, con énfasis en cálculos concretos y en la naturaleza algorítmica de algunas de ellas. Se perseguirá que los alumnos sean capaces de obtener conclusiones de los resultado estudiados, intentando motivar a los alumnos para que participen y sean capaces de inferir conclusiones que puedan resultar más o menos evidentes.

Atención personalizada
Metodologías
Prácticas de laboratorio
Sesión magistral
Aprendizaje colaborativo
Descripción
Los alumnos tienen la posibilidad de revisar la calificación obtenida en todas y cada una de las pruebas realizadas, comprobando que la misma se ajusta a los criterios de evaluación establecidos.

Asimismo, se justificarán las evaluaciones de las respuestas a las cuestiones y ejercicios planteados durante el curso, con las indicaciones adecuadas a fin de corregir los errores y/o mejorar las respuestas con vistas a una formación más sólida.

En las sesiones en grupos reducidos, se resuelven de forma individualizada las dudas planteadas por los alumnos, en especial cuando sean comunes a varios de ellos o ilustren un caso interesante. Si la cuestión es más particular o no queda plenamente resuelta para algún alumno, se trataría en las horas de tutoría individualizada.

Todos los alumnos pueden plantear dudas sobre la materia a través de cualquiera de las plataformas oficiales de la Universidad (Teams, Moodle).

Alumnos matriculados a tiempo parcial: Dependiendo de las particularidades de cada caso concreto, se ajustarán, en la medida de lo posible, las pruebas de la evaluación continua para que dicho alumno pueda obtener la misma calificación que un alumno de matrícula ordinaria.

Alumnos matriculados con necesidades de adaptación curricular: Dependiendo de las particularidades de cada caso se adaptarán, en la medida de lo posible, tanto los materiales de trabajo proporcionados por las profesoras de la asignatura como toda las pruebas de evaluación.


Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Prácticas de laboratorio A12 A27 A1 A2 B1 B5 B6 A lo largo del curso se realizarán pruebas de evaluación de cada uno de los distintos temas.
En ellas se plantearán cuestiones sobre los contenidos teóricos explicados así como ejercicios similares a los del correspondiente boletín de ejercicios propuestos. Se valorará la presentación clara y razonada de las respuestas a las cuestiones y ejercicios planteados.
Se podrá valorar una actitud participativa del alumnado en la resolución de las cuestiones planteadas durante las prácticas y en las tutorías en grupo reducido.

La nota obtenida en este apartado será la misma en las dos oportunidades de la convocatoria del curso académico.
30
Prueba objetiva A1 A2 B9 Al final del curso se realizará una prueba escrita. Esta prueba incluye:
- Preguntas cortas que permitan valorar si el alumno ha comprendido los conceptos teóricos básicos.
- Ejercicios con un grado de dificultad similar a los realizados en clase y a los presentados en las colecciones de ejercicios propuestos.
Se evaluará el dominio de los conceptos teóricos de la materia, la comprensión de los mismos y su aplicación en la resolución de ejercicios. Asimismo, se valorará la claridad, el orden y la presentación de los resultados expuestos.
Para aprobar la asignatura es necesario obtener más de 3,2 puntos de los 8 posibles en la prueba escrita.

La presentación a la prueba final del curso supone que el estudiante ha completado el proceso de evaluación continua.
70
 
Observaciones evaluación

Evaluación del alumnado matriculado a tiempo parcial: Dependiendo
de las particularidades de cada caso concreto y previo acuerdo con el
profesorado encargado del grupo al que esté asignado un estudiante
matriculado a tiempo parcial, se ajustarán las pruebas de la evaluación
continua para que dicho estudiante pueda obtener la misma calificación
que un estudiante de matrícula ordinaria.

Evaluación del alumnado matriculado con necesidades de alguna adaptación curricular: Dependiendo de las particularidades de cada caso, se ajustarán las pruebas de evaluación  para que el dicho estudiante pueda realizar las mismas pruebas que sus compañeros.


Fuentes de información
Básica 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

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


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