Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial

Transcripción

1 Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial 1

2 Manual Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial 2 Introducción Este manual ha sido elaborado para orientar al estudiante de Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial en el desarrollo de sus prácticas de laboratorios. El uso de este manual debe ser antes, durante y después de la práctica, de tal forma que ofrece un método facilitador en su proceso de enseñanza/aprendizaje durante esta asignatura. En el desarrollo de esta asignatura se ha designado realizar las prácticas en 16 sesiones semanales de laboratorios, los que incluyen 13 prácticas y tres parciales prácticos, durante los cuales, el estudiante aplicará los conceptos y las técnicas fundamentales necesarias para la implementación de sistemas inteligentes y sistemas expertos. Todas las guías de laboratorio están estructuradas de la siguiente forma: - Objetivos. - Introducción. - Materiales y equipo a utilizar. - Procedimiento. - Análisis de resultados - Investigación y ejercicios complementarios. - Fuentes de Consulta. - Hoja de evaluación. La hoja de evaluación será entregada al docente de práctica al inicio de cada sesión de laboratorio.

3 3 Manual Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial Tabla de Contenido Guía 1. Guía Introductoria. Guía 2. Repaso sobre estructuras de datos utilizando C#. Guía 3. Agentes. Guía 4. Búsqueda a Ciegas. Guía 5. Búsqueda Heurística. Guía 6. Sistemas basados en Conocimiento. Guía 7. Razonamiento con Incertidumbre. Guía 8. Perceptrón. Guía 9. Red Hopfield. Guía 10. Aprendizaje Supervisado. Guía 11. Refuerzo del Aprendizaje. Guía 12. Planificación. Guía 13. Reconocimiento de Patrones.

4 Manual Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial 4 Facultad : Ingeniería Escuela : Computación Asignatura: Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial Tema: Guía Introductoria. Objetivos Dar a conocer la forma de trabajo de las prácticas de Laboratorio de la asignatura Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial. Conocer la forma de evaluación del Laboratorio de la asignatura Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial. Recordar el reglamento del centro de Cómputo. Introducción El contenido de esta asignatura incluye conocimiento general relacionado con el desarrollo de aplicaciones que imiten en cierta manera la inteligencia del ser humano. Entre los temas cubiertos se encuentran la búsqueda, el aprendizaje y la representación del conocimiento por medio de sistemas expertos. Adicionalmente, se da una descripción y se realiza una aplicación general utilizando diversas técnicas para cada uno de los temas estudiados. La asignatura persigue que el estudiante sea capaz de: 1) Comprender los fundamentos de aplicaciones de los sistemas expertos e inteligencia artificial. 2) Utilizar diversas técnicas basadas en redes neuronales en las que se aplica la inteligencia artificial. 3) Elaborar aplicaciones en las que se apliquen los conceptos generales de la inteligencia artificial y de los sistemas expertos. Los contenidos a desarrollar en las prácticas de esta asignatura son: a) Implementación de estructuras de datos con el lenguaje de programación Microsoft Visual C#. b) Implementación de algoritmos utilizados por los agentes en Inteligencia Artificial.

5 5 Manual Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial c) Implementación de algoritmos de búsqueda, una herramienta importante en el desarrollo de la Inteligencia Artificial, específicamente: Búsqueda a ciegas, Búsqueda Heurística. d) Implementación de Sistemas basados en Conocimiento, específicamente la codificación de algoritmos matemáticos que son utilizados para el diseño de la Base del Conocimiento de un Sistema Experto. e) Codificación de algoritmos utilizados para el manejo del razonamiento y la incertidumbre en un Agente. f) Implementación de algoritmos utilizados para diseñar Redes Neuronales, herramienta utilizada por los agentes para percibir su entorno, específicamente la red Perceptrón. g) Codificación de la Red Neuronal Hopfield, la cual utiliza la técnica Backpropagation. h) Codificación de algoritmos para el entrenamiento de las redes neuronales, que permiten indicarle a la neurona lo que debe aprender, específicamente algoritmos para Aprendizaje Supervisado. i) Implementación de algoritmos matemáticos para reforzar el aprendizaje de las neuronas en las Redes Neuronales. j) Implementación de técnicas utilizadas para aplicaciones de Inteligencia Artificial, específicamente en problemas de Planificación. k) Codificación de algoritmos matemáticos utilizados en aplicaciones de Inteligencia Artificial, específicamente en el reconocimiento de patrones. Reglamento Uso de Laboratorios I. REGISTROS E INSCRIPCIONES. Los estudiantes deberán: 1. Presentar, al inicio del ciclo, el comprobante de pago del laboratorio y el manual original de prácticas (aplica para asignaturas en las que exista dicho documento). 2. Asistir a la hora del inicio del laboratorio programada, 15 minutos después no se permitirá ingresar al laboratorio. 3. Presentarse en el horario definido para el grupo de laboratorio en el que están inscritos.

6 Manual Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial 6 4. Ingresar a los centros de práctica solamente si el docente de laboratorio se encuentra allí. El ingreso es exclusivo para los estudiantes inscritos en el laboratorio o personas autorizadas por el docente. II. USO DEL EQUIPO E INSTALACIONES. Los estudiantes deberán: 1. Solicitar en bodega el equipo, herramienta o accesorio que el docente le autorice, presentando su carné de estudiante, el cual le será devuelto al regresar dicho préstamo. 2. Revisar y reportar al docente cualquier daño o mal funcionamiento que se de en el equipo de laboratorio, antes de ser utilizado. 3. Cuidar el equipo, herramientas y accesorios que se le han entregado para realizar la práctica, haciendo buen uso de ellos. 4. Responder (económicamente) por cualquier daño o pérdida del equipo, herramientas o accesorios, que se registre durante la práctica de laboratorio, salvo casos de desperfectos técnicos no provocados por el estudiante. 5. Evitar cualquier tipo de daño al mobiliario o equipo del laboratorio, de hacerlo será responsabilidad del alumno repararlo. 6. Utilizar los equipos o accesorios únicamente para los fines establecidos en la práctica y garantizar que la cubierta de seguridad de los equipos no será removida. 7. Evitar cualquier operación no estipulada en la guía de práctica, con los equipos de laboratorio, bajo ninguna circunstancia. 8. Devolver ordenadamente y según listado, todos los materiales que se le entregaron para realizar la práctica. 9. Dejar ordenado y limpio su puesto de trabajo, al finalizar la práctica, el incumplimiento de esta norma se considera una falta grave. 10. Reponer en un plazo máximo de una semana cualquier equipo o accesorio que por negligencia del estudiante haya sido dañado. De no hacerlo no podrá continuar sus prácticas mientras no solvente su situación. 11. Portar los accesorios de seguridad o gabachas en los laboratorios que le sean exigidos, de lo contrario no podrá real izar la actividad académica. 12. Solicitar con anticipación, al docente respectivo, los laboratorios fuera de su horario normal quieran ser utilizados para proyectos o tareas ex aula. Para trabajos de otra índole que no sean parte de sus actividades académicas deberán cancelar el arancel

7 7 Manual Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial respectivo. 13. Si un estudiante substrajese equipo, material u objetos personales de sus compañeros de laboratorio, quedará automáticamente expulsado de las prácticas, pudiendo hacerse acreedor a otras sanciones de parte de la Secretaría General si el caso lo amerita. III. NORMAS DE CONDUCTA (Aplicadas a los estudiantes de laboratorio y a las personas que permanezcan en los alrededores de los laboratorios). Se considera como falta, DENTRO y FUERA del área de laboratorios: 1. Comer o ingerir bebidas durante las sesiones de práctica. 2. Utilizar lenguaje soez. 3. Fumar en las instalaciones del laboratorio. 4. Irrespetar la autoridad de los docentes de laboratorios y la dignidad de los compañeros de clase y demás empleados de la institución. 5. Utilizar los centros de práctica como lugar de esparcimiento o juegos. 6. Gritar, correr, cantar, bailar, tocar instrumentos musicales. 7. Realizar actos indecorosos que atenten contra la moral. 8. Permanecer dentro del laboratorio después de realizar la práctica, a menos que esté autorizado por el docente. 9. De los estudiantes de laboratorio, ingresar a bodegas u otra área que no sea el laboratorio correspondiente, sin la autorización del docente. 10. De los estudiantes de laboratorio, abandonar la práctica mientras dure la actividad programada, excepto por causas justificadas al docente. 11. De los visitantes, estudiantes en general y otras personas que circulan por los edificios del CITT, permanecer en las instalaciones realizando actividades ajenas a las que se desarrollan en cada local. IV. PRÁCTICAS DIFERIDAS. 1. Cuando por razón justificada el estudiante pierda una práctica de laboratorio, deberá solicitar, con el visto bueno del docente, la solicitud de diferido durante la semana siguiente, en administración CITT. Al ser aprobada su solicitud, deberá cancelar el arancel respectivo y luego presentar el recibo del pago al docente para establecer fecha

8 Manual Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial 8 y hora en que se realizará el diferido. 2. El estudiante tiene derecho a solicitar dos laboratorios diferidos durante el ciclo, por cada asignatura; siempre y cuando se presenten las constancias que justifiquen la inasistencia. V. EVALUACIONES. El porcentaje de asistencia mínima para tener derecho a nota en los laboratorios es el 75%, basados en el artículo 31 del Reglamento de Evaluación de la UDB, el cual dice: Los estudiantes deberán asistir a las clases de cada asignatura un tiempo mínimo del 75% en cada período parcial, como condición para someterse al examen parcial correspondiente o a la actividad equivalente que lo sustituye. En caso de incumplimiento de dicha condición la nota correspondiente será cero (0.0). En las asignaturas con laboratorios, deberá asistir a un mínimo del 75% del número de sesiones de laboratorios por ciclo, como condición para tener derecho a la nota de laboratorio. En caso de incumplimiento de dicha condición la nota correspondiente será cero (0.0). VI. ANTE LA COMISIÓN DE UNA FALTA. 1. El docente de laboratorio está autorizado y es su obligación, suspender parcial o definitivamente a cualquier estudiante que cometa una falta de conducta, durante el desarrollo del laboratorio. 2. Ante casos de irrespeto a este reglamento, dentro y fuera del laboratorio, el docente podrá tomar las medidas pertinentes para garantizar el desarrollo normal del trabajo en el área. 3. Los casos especiales o problemas suscitados, que el docente de laboratorio no pueda resolver, deberán ser presentados al Director Académico del Laboratorio para su pronta solución. 4. Cualquier situación no prevista en el presente reglamento será resuelto por el Director Académico del Laboratorio.

9 9 Manual Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial Lineamientos para Prácticas Para las prácticas de laboratorio se utilizará el lenguaje de programación Microsoft Visual Studio C#. Es importante considerar los siguientes aspectos: a) Todo estudiante debe asistir a cada una de las prácticas de Laboratorio programadas. b) El estudiante debe leer la guía práctica de cada semana antes de asistir a su respectivo grupo de Laboratorio, con el propósito de tener un conocimiento previo de lo que se hará en cada práctica semanal. c) En cada sesión de laboratorio se realizarán ejemplos y ejercicios acerca del tema estudiado, los cuales deberán ser entregados al docente encargado, para su respectiva revisión (cada docente les definirá las fechas y forma de entrega de las mismas). d) Cada sesión de laboratorio contempla una investigación complementaria que deberá ser entregada al docente encargado (cada docente les definirá las fechas y forma de entrega de las mismas). La forma de evaluación que se utilizará se describe a continuación: Instrumento de evaluación Primer Período Segundo Período Tercer Período Desarrollo de la Práctica 25 % 25 % 25 % Tareas Exaula 25 % 25 % 25 % Parcial Práctico 50 % 50 % 50 % La planificación de las prácticas de laboratorio se muestra a continuación:

10 Manual Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial 10

11 11 Manual Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial

12 Manual Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial 12

13 13 Manual Sistemas Expertos e Inteligencia Artificial Guía 1: Guía Introductoria. Planificación de Laboratorios y Evaluaciones. Hoja de evaluación: 1 Información en Internet. Alumno: Máquina No: Docente: GL: Fecha: EVALUACIÓN % Nota CONOCIMIENTO 20 APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO 60 ACTITUD 20 TOTAL 100%