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1 UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA CENTRO UNIVERSITARIO DE LOS ALTOS DIVISIÓN DE ESTUDIOS EN FORMACIONES SOCIALES LICENCIATURA: INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN UNIDAD DE APRENDIZAJE POR OBJETIVOS REDES NEURONALES ARTIFICIALES LIC. ABRAHAM ANDRADE LÓPEZ Presidente de la Academia de Sistemas Digitales y de Información DR. ROGELIO MARTÍNEZ CÁRDENAS Jefe del Departamento de Estudios Organizacionales

2 NOMBRE DE LA ASIGNATURA REDES NEURONALES ARTIFICIALES CODIGO DE LA MATERIA CC410 DEPARTAMENTO ESTUDIOS ORGANIZACIONALES ÁREA DE FORMACIÓN OPTATIVA ABIERTA CENTRO UNIVERSITARIO CENTRO UNIVERSITARIO DE LOS ALTOS CARGA HORARIA TEÓRICA 80 CARGA HORARIA PRÁCTICA 0 CARGA HORARIA TOTAL 80 CRÉDITOS 11 TIPO DE CURSO PRÁCTICO NIVEL DE FORMACIÓN PROFESIONAL LICENCIATURA PARTICIPANTES LICENCIATURA EN INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN ELABORÓ SISTEMAS DIGITALES Y DE INFORMACIÓN PRERREQUISITOS CC307 PROGRAMACIÓN LÓGICA Y FUNCIONAL FECHA DE ACTUALIZACIÓN ENERO DE 2011

3 OBJETIVO GENERAL El alumno será capaz de resolver problemas de su vida profesional por medio de técnicas no convencionales de inteligencia artificial, como son las redes neuronales. En este caso se trataría de expresar la solución, no como una secuencia de pasos, sino como la evolución de unos sistemas de computación inspirados en el funcionamiento del cerebro humano y dotados, por tanto, de una cierta "inteligencia". OBJETIVOS ESPECÍFICOS En cada módulo del contenido temático principal

4 CONTENIDO TEMÁTICO Módulo 1. Repaso de inteligencia artificial Objetivo particular: Reafirmar conceptos de la Inteligencia Artificial, revisar los diferentes paradigmas y recordar parte de la historia de la IA, para ubicar a las Redes 1.1 Neuronales Artificiales en un contexto correcto. 1.2 Definición de Inteligencia 1.3 Generalidades, Objetivos y Aplicaciones de Inteligencia Artificial 1.4 Estrategias de la IA 1.5 Breve visión histórica de la IA 1.6 Paradigmas en IA Módulo 2. Modeélo biológico Objetivo particular :El alumno analizará los principales niveles de estudio y el modelo biológico que sirve como base a las Redes Neuronales Artificiales. 2.1 Introducción al Modelo Biológico de la Neurona 2.2 La Neurona Biológica 2.3 La sinapsis 2.4 Tipos de Neuronas 2.4 El sistema nervioso central Módulo 3. Introducción a la computación neuronal Objetivo particular: Conocer a detalle el campo de la computación Neuronal, entender su funcionamiento y sus ventajas respecto a otras formas de computación en la solución de problemas complejos. 3.1 Definición de Red Neuronal 3.2 Panorama histórico 3.3 Arquitectura de una RNA 3.4 Arquitectura de una RNA 3.5 Características y habilidades de una RNA 3.6 Ventajas y limitaciones de las RNA

5 Módulo 4. - Primeras Redes Neuronales Objetivo particular: Revisar los primeros modelos de RNA, dentro de su contexto histórico, entender su importancia en el desarrollo del área y describir las criticas que recibieron. 4.1 Modelo de McCulloch & Pitts Introducción Arquitectura Limitaciones 4.2 Aprendizaje en RNA Antecedentes Históricos Regla de Hebb Introducción Arquitectura 4.3 Regla de aprendizaje Separabilidad lineal Criticas y abandono del interés en las RNA 4.4 Adaline Arquitectura Funcionamiento La regla delta Módulo 5. - Clasificación de las RNA Objetivo: Revisar las diferentes características de las RNA, que sirven para clasificarlas. 5.1 Topología 5.2 Mecanismo de aprendizaje 5.3 Asociación entre las E/S 5.4 Representación de los datos [ Módulo 6. - Redes Multicapa Objetivo: Describir el funcionamiento de las redes de varias capas, que pueden dar soluciones a problemas de mayor complejidad. 6.1 Modelo de Retro Propagación (BackPropagation) Introducción Arquitectura Generalización de la regla delta Algoritmo de entrenamiento básico Superficie del error Algoritmos de entrenamiento avanzados Limitaciones

6 Módulo 7. - Redes Asociativas Objetivo particular: Analizar los modelos de RNA, que tienen la característica de comportarse como memorias asociativas 7.1 Modelo de Hopfield El concepto de memoria asociativa La red de Hopfield y su contexto histórico Arquitectura y Entrenamiento Limitaciones 7.2 Memoria Asociativa Bidimensional (BAM) Arquitectura Funcionamiento Módulo 8. - Redes Competitivas Objetivo particular: Describir la forma en que operan las Redes que trabajan con un aprendizaje competitivo, así como las principales características de las redes que siguen este tipo de funcionamiento. 8.1 Modelo de Kohonen Antecedentes Biológicos: La corteza cerebral Aprendizaje competitivo Arquitectura / Funcionamiento Generación de mapas topológicos de características Aplicaciones 8.2 ART Arquitectura Funcionamiento / Aprendizaje Limitaciones Red ART 2 Módulo 9. - Otros Modelos Objetivo: Nombrar y revisar algunos modelos secundarios y las diferentes formas de hibridación que se pueden lograr con las Redes Neuronales. 9.1 Máquina de Boltzman Arquitectura Funcionamiento

7 9. 2 Temple simulado (Simulated Annealing) Redes de Base Radial Introducción Arquitectura de redes de base radial Aprendizaje supervisado Aprendizaje hibrido 9.3 Sistemas neuronales híbridos Redes Neuronales y Lógica Difusa Generalidades de la Lógica Difusa Redes Neuronales difusas 9.4 RNA & Algoritmos Genéticos Generalidades de Algoritmos Genéticos Redes Neuronales genéticas

8 ESTRUCTURA CONCEPTUAL

9 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Isasi Viñanuela, Pedro. (2004). Redes de neuronas artificiales: un enfoque práctico. Ed. Pearson. Anderson, James A.(2007) Redes neurales.alfaomega. Martín de Brío, Bonifacio.. (2007).Redes neuronales y sistemas borrosos. AlfaOmega. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA Palma Méndez, José Tomás coord (2008).Inteligencia artificial: técnicas, métodos y aplicaciones. McGrawHill. MODALIDADES DEL PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE Sesiones teóricas Presentación de material Audiovisual extra Exposiciones Investigaciones Desarrollo de modelos de RNA CONOCIMIENTOS, APTITUDES Y VALORES QUE EL ALUMNO DEBE ADQUIRIR CON BASE AL DESARROLLO DE LA UNIDAD Competencia Conceptual. Conocimiento de inteligencia artificial y redes neuronales. Competencia de Integración, [Identificar, Explicar, Analizar, Diseñar]. Desarrollando actitudes de puntualidad, orden, respeto. CAMPO DE APLICACIÓN PROFESIONAL El alumno podrá a de expresar la solución, no como una secuencia de pasos, sino como la evolución de unos sistemas de computación inspirados en el funcionamiento del cerebro humano y dotados, por tanto, de una cierta "inteligencia", denominados redes neuronales; los cuales, no son sino la combinación de una gran cantidad de elementos simples de proceso (neuronas) interconectados que, operando de forma masivamente paralela, consiguen resolver problemas relacionados con el reconocimiento de patrones, predicción, codificación. MATERIAL DE APOYO ACADÉMICO Notas sobre el curso Presentaciones Power Point Computadora y video proyector Pizarrón y marcador

10 MODALIDADES DE EVALUACIÓN CRITERIOS Examen departamental. 20 % Examen ordinario. 30% Ejercicios y prácticas. 20% Tareas e investigaciones. 30% PERFIL DOCENTE El docente de esta materia deberá ser un profesionista con formación en las áreas de la computación, comunicaciones o informática; capaz de motivar a la investigación y creación de conocimiento, con habilidades para transmitir sus conocimientos y enseñar de forma interactiva propiciando en los alumnos el autoaprendizaje.

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