Objetivo del programa: Bienvenidos:

ERIC GOLES Director Académico Premio Nacional de Ciencias Exactas GONZALO RUZ Vice Director Académico Objetivo del programa: Bienvenidos: Sistema complejo: conjunto de agentes cuya interacción origina fenómenos que no pueden explicarse a partir de las propiedades de los agentes aislados. El Doctorado en Ingeniería de Sistemas Complejos (DISC) es un programa transdisciplinario destinado a formar investigadores capaces de formular, analizar y resolver problemas de ingeniería referidos a sistemas complejos en que interactúan agentes físicos, humanos, biológicos y computacionales. El programa integra metodologías utilizadas en las matemáticas, física, biología, ciencias sociales e informática, con el objeto de abordar problemas de ingeniería que difícilmente pueden resolverse en el marco de una sola disciplina. El Doctorado es ofrecido por la Facultad de Ingeniería y Ciencias (FIC) de la Universidad Adolfo Ibáñez. El programa lo imparte un equipo de académicos de diversas disciplinas que desarrollan investigación de excelencia en el ámbito de la ingeniería de sistemas complejos. Por qué un doctorado en ingeniería de sistemas complejos? Porque el fin de la ingeniería es resolver problemas de la sociedad. Porque los problemas actuales más críticos involucran sistemas complejos, donde interactúan agentes físicos, humanos y biológicos. Porque esos problemas no se pueden analizar desde una sola disciplina. Porque la revolución informática ha acrecentado la complejidad de los sistemas. Pero también ha potenciado la capacidad de comprender, modelar, predecir y diseñar. Porque se requiere integrar las matemáticas, la física, la biología, las ciencias sociales y la computación. Porque son necesarios nuevos paradigmas y enfoques. Porque la ingeniería exige destrezas para diseñar soluciones innovadoras. Este doctorado forma graduados capaces de resolver problemas cruciales de nuestra sociedad. ALEJANDRO JADRESIC Decano Facultad de Ingeniería y Ciencias 2 3

antecedentes del programa Único programa de doctorado en América Latina que integra la ingeniería, la biología, las ciencias sociales y la computación en similar forma a los centros de investigación de mayor reputación mundial en sistemas complejos. El Programa cuenta con un convenio de colaboración con el Instituto de Sistemas Complejos de Valparaíso destinado a realizar actividades conjuntas y a facilitar la participación de los alumnos del doctorado en los seminarios, talleres y proyectos de investigación del Instituto. El programa responde a la necesidad de desarrollar soluciones innovadoras para hacer frente a los nuevos desafíos que la sociedad impone a la ingeniería. Estos desafíos involucran temas tan diversos como el cambio climático, la biotecnología, el caos, el mercado financiero, las redes sociales, el crecimiento de las ciudades, la nanotecnología, el desarrollo de la web, el conflicto social, el aprendizaje de máquinas, la gestión de instituciones complejas o la innovación empresarial. Tales temas involucran sistemas complejos, cuyo funcionamiento depende no sólo de las propiedades de los elementos constituyentes, sino también de nuevas propiedades e información que emergen de la interacción entre las partes. Su análisis exige modelar y predecir el comportamiento de sistemas que usualmente son adaptativos, son no lineales y están en desequilibrio, sobre la base de métodos cuantitativos avanzados. El programa incluye el desarrollo de habilidades prácticas para el diseño de soluciones de ingeniería y el manejo y análisis de datos generados por sistemas complejos, combinando técnicas de matemáticas, estadística y aprendizaje automático, con el poder de la computación moderna para la extracción de conocimiento desde datos a gran escala (big data). Objetivos específicos Desarrollar la capacidad de realizar investigación original de excelencia referida a la ingeniería de sistemas complejos. Diseñar soluciones innovadoras a problemas complejos de ingeniería integrando conocimientos y enfoques provenientes de diversas disciplinas científicas. Desarrollar la capacidad de realizar proyectos de I+D y transferencia tecnológica, teniendo en cuenta las diversas implicancias en el entorno. Formar investigadores innovadores que puedan desempeñarse con éxito en la academia, industria y centros de investigación. Disciplinas básicas El programa otorga a los egresados la capacidad de investigar y resolver problemas de ingeniería de sistemas complejos a partir de conceptos y enfoques relacionados con las siguientes disciplinas: Física y matemáticas de la complejidad Sistemas biológicos Métodos estadísticos y computacionales Teoría de decisiones Los egresados deberán tener un dominio básico de estas disciplinas y completar su tesis doctoral de investigación con un enfoque metodológico que las involucre. 4 5

doctorado en ingeniería de sistemas complejos Comité de Programa: eric goles (director académico) Doctor en Ingeniería y Doctor de Estado de Matemáticas, Universidad de Grenoble. héctor allende Dr. Rer. Nat. Computational Statistics, TU Dortmund University, Germany. bernardo gonzález Doctor en Ciencias Biológicas, Pontificia Universidad Católica de Chile. Áreas de especialización El programa otorga a los alumnos la posibilidad de realizar su tesis doctoral de investigación sobre problemas de ingeniería de sistemas complejos en diversas áreas temáticas, como las siguientes: redes de regulación génico metabólicas redes ecológicas autómatas celulares inteligencia artificial reconocimiento de patrones máquinas de aprendizaje gestión de operaciones logística y transportes econofísica finanzas cuantitativas inteligencia de negocios innovación y economía evolutiva sergio rica Doctor en Física, Université de Nice-Sophia Antipolis. seguridad informática caos y catástrofes sistemas granulares teoría de juegos y contratos redes sociales comportamiento grupal marcelo villena Ph.D. en Economía, University of Cambridge. dinámica de avalanchas dinámica de fluidos procesos biotecnológicos dinámica urbana gestión energética calentamiento global procesos industriales y mineros contaminación ambiental 6 7

profesores Claustro de profesores Está constituido por profesores designados por el Comité del Programa. Todos son profesores de planta, pertenecen a las dos más altas jerarquías académicas (titular o asociado) y tienen una elevada productividad en investigación relacionada con ingeniería en sistemas complejos. Héctor Allende Dr. Rer. Nat. Computational Statistics, TU Dortmund University, Germany. Estadística Computacional, Máquinas de Aprendizaje. TOMÁS BAS Ph.D. in Techology Management and Marketing of Innovation, University of Quebec. Biotecnología, clusters tecnológicos y recursos naturales. Enrique Canessa Ph.D. In Business Administration, mención Management Information Systems, U. of Michigan. Simulación basada en agentes, sistemas complejos adaptativos. Marcos Goycoolea Ph.D. In Operations Research, Georgia Institute of Technology, Atlanta. Investigación y Gestión de Operaciones. Sistemas de Optimización Computacional. Tito Homem de Mello Ph.D. In Industrial and Systems Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta. Optimización estocástica, simulación. Marco Antonio Lardies Doctor en Ciencias Biológicas, mención Ecología, Pontificia Universidad Católica de Chile. Ecología y evolución, Análisis de impacto sobre invertebrados. Sergio Chaigneau Ph.D. in Cognitive Psychology, Emory University. Conocimiento semántico, teoría de la mente. Eduardo Moreno Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Doctor en Informática, Université de Marne La Vallée. Optimización, Tecnologías de la Información. Jacques Dumais Ph.D. en Biología, Stanford University, EE.UU. M.Sc. en Biología, University of British Columbia, Canadá. B.Sc. en Biología y Ecología, Université de Sherbrooke, Canadá. Sergio Rica Doctor en Física, Université de Nice- Sophia Antipolis. Física no lineal, Ecuaciones en derivadas parciales. Eric Goles Doctor en Ingeniería y Doctor de Estado de Matemáticas, Universidad de Grenoble. Matemáticas discretas, Informática Teórica. MARÍA VARGAS-VERA Doctor en Inteligencia Artificial, Universidad de Edimburgo, Escocia, UK. Sistemas basados en Conocimiento y Web Semántica. Bernardo González Doctor en Ciencias Biológicas, Pontificia Universidad Católica de Chile. Microbiología ambiental, Genética bacteriana. MARCELO VILLENA Ph.D. en Economía, University of Cambridge. Econofísica y teoría de juegos. 8 9

Otros profesores Los siguientes profesores colaboran en actividades docentes y talleres en el desarrollo de proyectos de investigación. Andrés anabalón Doctor en Física teórica, Universidad de Concepción. Gravitación, física aplicada. SERGIO ARAYA MS and Ph.D. (c) in Architecture, Design and Computation, MIT. Diseño computacional, fabricación computacional. Javiera Barrera Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Doctor en Matemáticas Aplicadas, Universidad de Paris 5-René Descartes. Procesos Estocásticos, Modelamiento. Gustavo Cáceres Doctor en Mecánica, École Nationale Superieure d Arts et Métiers. Energía Térmica, Fluidos. osvaldo chandía Doctor en Física, Universidad de Chile. Teoría de cuerdas, física matemática. Mauricio Contreras Doctor en Física, mención Física Nuclear, Universidad de Chile. Econofísica, Gravitación. Rodrigo hernández Doctor en Ciencias Exactas, mención matemática, Pontificia Universidad Católica de Chile. Teoría geométrica de funciones, variable compleja. Thomas Ledger Doctor en Ciencias Biológicas, Pontificia Universidad Católica de Chile. Microbiología ambiental, Genética bacteriana. 10 José Maldifassi Ph.D. In Management, Rensselaer Polytechnic Institute, N.Y. Energía nuclear, Gestión estratégica. Carola Millán Doctor en Ciencias Biológicas, Universidad de Concepción. Neurociencia, Biología celular y molecular. Susana Mondschein Ph.D. In Operations Management, MIT. Gestión de Operaciones, Gestión de Salud Pública. Claudia Pabón Ph.D. In Environmental Sciences and Production Ecology and Resource Conservation, Waeningen University, The Netherlands. Especialidad en Gestión Ambiental, Sustentabilidad. Bernardo Pagnoncelli Doctor en Matemática Aplicada, PUC de Río de Janeiro. Optimización con incertidumbre, Dinámica discreta en economía. Gonzalo Ruz Ph.D. en Machine Learning, Cardiff University. Máquinas de aprendizaje, Redes bayesianas. Carlos Silva Ph.D. en Ingeniería Eléctrica, University of Minnesota, Twin Cities. ERNC, Mercados eléctricos. Karol Suchan Ph.D. in Computer Science, Université d Orléans. TICs, Modelamiento matemático. ALEXANDROS TSAMIS MS in Advanced Architectural Studies and Ph.D. (c) in Design and Computation, MIT. Tectónica y cultura material en la era digital. Samuel Varas Ph.D. Information Technology, George Mason University. Gestión de TICs. Rely Pellicer Doctor en Ciencias Exactas, mención matemáticas, Pontificia Universidad Católica de Chile. Econofísica, Estadísticas. María Josefina Poupin Doctor en Ciencias Biológicas, mención Genética molecular y microbiología, Pontificia Universidad Católica de Chile. Biología molecular, Fisiología vegetal. DOCTORADO EN ING ENIERÍA DE SISTEMAS COMPLEJOS 11

malla curricular estándar Semestre 1 Semestre 2 Semestre 3-4 Semestre 5-8 Complejidad en física y matemática Métodos estadísticos y computacionales Electivo/tutorial Taller de investigación en ingeniería Sistemas biológicos Teoría de decisiones Electivo/tutorial Taller de investigación en ingeniería Formato estándar: 3-4 años con dedicación de jornada completa (6-8 semestres) Año 1: Conocimientos esenciales en ingeniería de sistemas complejos Carga equivalente a 4 cursos semestrales (posible homologación en base a conocimientos previos, por decisión del comité y/o exigencia de cursos previos de nivelación). Conocimientos avanzados en el tema del proyecto de investigación Carga mínima equivalente a 2 cursos o tutoriales semestrales. Talleres de investigación en ingeniería Carga equivalente a 2 cursos semestrales. Año 2: Aprobación tema de tesis (examen de calificación) Inicio de tesis de investigación Año 3 y 4: Desarrollo de tesis de investigación Examen de grado Aprobación de tema de tesis Inicio trabajo de tesis Trabajo de tesis 180 (h) 180 (h) 360 (h) 720 (h) Contenido de cursos esenciales Complejidad en física y matemática Provee herramientas para analizar fenómenos complejos en física y matemática, incluyendo modelos discretos y continuos. Ejemplos de los primeros son autómatas celulares, simulación basada en agentes, redes neuronales, redes génicas, redes de discriminación social, cinética discreta. En los segundos, se aborda la teoría de catástrofe, el caos y los sistemas dinámicos y los modelos extendidos gobernados por ecuaciones en derivadas parciales (fluidos, transporte, cinética). Al final del curso los alumnos serán capaces de simular mediante modelos el comportamiento de un sistema complejo con la ayuda de un computador. Métodos estadísticos y computacionales Sistematiza el análisis estadístico de modelos de sistemas complejos, desarrolla métodos de inferencia de fenómenos cuyas variables interactúan en forma compleja y aborda algoritmos de minería de datos, clasificación, regresión y clustering, que permiten reconocer patrones y adoptar decisiones automáticas inteligentes a partir de datos empíricos sobre dichos sistemas. Se incorpora también el manejo y análisis de datos a gran escala. Al final del curso los alumnos serán capaces de predecir el comportamiento de sistemas complejos y diseñar máquinas de aprendizaje que permitan una adopción automática de decisiones. Sistemas biológicos Se analizan sistemas biológicos complejos, incluidos redes de regulación génica, redes metabólicas, redes ecológicas y redes sociales, la auto-organización y los procesos dinámicos subyacentes. Permite comprender sistemas biológicos relevantes, aplicar herramientas y métodos escalables de ingeniería, determinar parámetros claves de modelos biológicos y comparar principios regulatorios en diferentes reinos de la vida. Al final del curso se espera que los alumnos sepan identificar características comunes de sistemas complejos, sus propiedades emergentes y relacionar estos conocimientos con el desarrollo y mejoramiento de aplicaciones y procesos biotecnológicos. Teoría de decisiones Se estudian modelos de toma de decisiones basados en conceptos de diversas disciplinas, incluyendo la psicología cognitiva, la economía, la teoría de juegos, la inteligencia artificial y la informática. Se aborda la emergencia de procesos decisionales a partir del funcionamiento del sistema cognitivo y se cubren los criterios de decisión (árboles de decisión y dominio determinístico), la teoría de la utilidad (loterías, aversión al riesgo, atributos múltiples, teoría de prospectos), la teoría de juegos (juegos dinámicos, juegos evolutivos) y las opciones financieras (riesgos, incertidumbre e información). Al finalizar el curso se espera que el alumno pueda formular modelos de análisis, predicción y adopción de decisiones aplicables a problemas de gestión e ingeniería de sistemas complejos. Taller de investigación y diseño en ingeniería Se desarrollan las competencias requeridas para realizar proyectos de investigación original y diseñar soluciones a problemas complejos de ingeniería de nivel doctoral de manera autónoma. Para ello, se realizan experiencias prácticas destinadas a estimular la creatividad y la capacidad innovadora de los alumnos y a conocer y aplicar instrumentos digitales avanzados de diseño de modelos y productos en ingeniería. También se desarrollan habilidades básicas requeridas para gestionar proyectos de I+D, obtener financiamiento y proteger la propiedad intelectual asociada a la investigación académica. Taller de manejo y análisis de datos Se desarrollan habilidades prácticas requeridas para el manejo y análisis de datos generados por sistemas complejos, combinando técnicas matemáticas, estadísticas y de aprendizaje automático con el poder de la computación avanzada para la extracción de conocimientos de datos de gran escala ( big data ). Se espera que los alumnos aprendan técnicas y lenguajes de bases de datos, herramientas de visualización y programas que permitan hacer cálculos, análisis estadísticos o simulaciones. Al finalizar los dos talleres se espera que el alumno esté en condiciones de iniciar su proyecto de investigación conducente al grado doctoral. h: horas lectivas equivalentes. Tesis de grado La Tesis Doctoral contiene los resultados del proyecto de investigación desarrollado por el alumno en el programa. Debe constituir una contribución original en el ámbito de la ingeniería de sistemas complejos. Quienes completen las actividades del primer año y realicen una tesis de magíster en el segundo año, podrán optar al grado de Magíster en Ingeniería de Sistemas Complejos. 12 13

Cursos electivos o tutoriales Los alumnos pueden elegir una gran variedad de cursos electivos de postgrado y/o proponer cursos tutoriales especiales, dependiendo de su área de interés y el tema de tesis deseado. La elección deberá contar con la aprobación del Comité. Una lista referencial de cursos que se ofrecen habitualmente es la siguiente: Comportamiento organizacional Biología molecular Control y calidad ambiental Arquitectura de sistemas Optimización (*) Estrategia y marketing Biomedicina y bioética Ecología aplicada Business analytics (*) Procesos estocásticos (*) Gestión de operaciones Bioprocesos industriales y bioseparaciones Eficiencia energética Gestión y servicios TIC s Análisis multivariado (*) Gestión financiera Biotecnología ambiental y biometalurgia Energía nuclear Inteligencia de negocios Econometría avanzada (*) Finanzas avanzadas Biotecnología industrial Regulación y gestión ambiental Modelos predictivos Simulación avanzada (*) Logística y distribución Genética y bioinformática Regulación y gestión energética Redes y telecomunicaciones Neurociencias y comportamiento Marketing avanzado Bioingeniería y negocios Taller de energía y medioambiente Seguridad en TIC S Neuropsicología Organización industrial Taller de bioingeniería Tecnologías de generación convencionales Telecomunicaciones móviles Tópicos en economía aplicada (*) Tecnologías de generación no convencionales Tópicos en teoría de juegos (*) Estos cursos tienen una carga semestral, salvo los indicados con (*) que tienen carga trimestral 14 15

relaciones internacionales Los académicos del programa mantienen una activa colaboración con destacados centros internacionales especializados en investigación sobre sistemas complejos, incluyendo los siguientes: Santa Fe Complex System Institute, EE.UU. Institut National de Recherche en Informatique et en automatique (INRIA), Francia. European Centre for Soft Computing, España. Programa de Biología de Sistemas, Centro Nacional de Biotecnología, CSIC, España. Institut Non Linéaire de Nice, Francia. L École des Hautef Études en Sciences Sociales, París, Francia. Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados, Islas Baleares, España. Laboratoires D Alembert, Université de París, Francia. Max Planck Institute, Dresden, Alemania. Waizmann Institute, Rehovot, Israel. The James Franck Insitute at University of Chicago, EE.UU. University of Turku, Finlandia. Center for the Study of Complex Systems, University of Michigan, EE.UU. Instituto de Sistemas Complejos de Valparaíso, ISCV, Chile. 16 DOCTORADO EN ING ENIERÍA DE SISTEMAS COMPLEJOS 17

proyectos destacados de investigación Los académicos del programa participan en diversos proyectos de investigación sobre sistemas complejos, entre los cuales pueden mencionarse: - Proyecto ANILLO - Proyecto Núcleo Milenio en Genómica Funcional en Plantas - Proyecto BMBF - Proyecto AECID Proyectos Concursables Grupales Nacionales Proyecto ANILLO (2010-2013). Mathematical Modelling for Industrial and Management Science Applications: An interdisciplinary Approach. Investigadores Principales: E. Goles (UAI), J. Barrera (UAI), M. Goycoolea (UAI), E. Moreno (UAI), A. Beghelli (UTFSM). Proyecto Núcleo Milenio en Genómica Funcional en Plantas (2009-2013). Investigadores Principales: B. González (UAI), Rodrigo Gutierrez (PUC), Ariel Orellana (UNAB), Loreto Holuigue (PUC), Xavier Jordana (PUC), Patricio Arce (PUC). Proyecto ANILLO (2010-2013). Influence of the nearfuture acidification on shellfish resources, latitudinal variation and fresh water inputs. Investigadores Principales: J. Navarro (UACH), N. Lagos (UST), C. Vargas (UDEC), P. Manríquez (UACH), M. Lardies (UAI), R. Torres (CIEP). Proyectos de Cooperación Internacional Proyecto BMBF-07/2013. Verteilte Algorithmen für Computational Intelligence, Effizienz und Effektivität. Investigadores Principales: H. Allende (UAI), R. Salas, C. Moraga. Proyecto AECID (2012-2012). Estudio de la diversidad microbiana y funcional en la rizósfera de plantas de ambientes extremos protegidos Investigadores Principales: B. González (UAI), E. González-Pastor (CAB, INTA, Madrid, España). 18 19

publicaciones isi 2013-2012 2013 Aceña, A., Anabalón, A., & Astefanesei, D. (2013). Exact hairy black brane solutions in 5D antide Sitter space and holographic renormalization group flows. Phys. Rev. D, 87, 124033. Álvarez Viveros, M. F., Inostroza-Blancheteau, C., Timmermann, T., González, M., & Arce-Johnson, P. (2013). Overexpression of GlyI and GlyII genes in transgenic tomato (Solanum lycopersicum Mill.) plants confers salt tolerance by decreasing oxidative stress. Mol. Biol. Rep., 40(4), 3281 3290. Aracena, J., Demongeot, J., Fanchon, E., & Montalva, M. (2013). On the number of different dynamics in Boolean networks with deterministic update schedules. Math. Biosci., 242(2), 188 194. Aracena, J., Demongeot, J., Fanchon, E., & Montalva, M. (2013). On the number of update digraphs and its relation with the feedback arc sets and tournaments. Discret Appl. Math., 161(10-11), 1345 1355. Bandi, M. M., Concha, A., Wood, R., & Mahadevan, L. (2013). A pendulum in a flowing soap film. 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Requisitos de ingreso Requisitos de graduación Responsabilidades directivas Antecedentes programas 2014 Licenciatura en ciencias de la ingeniería, matemáticas o ciencias afines (física, biología, química u otras). Título profesional de ingeniero civil o grado equivalente. Postulación con antecedentes académicos. Dos cartas de recomendación. Entrevista presencial o vía internet. Dominio de idioma inglés. El postulante podrá ser aceptado en forma condicional, sujeto al cumplimiento de compromisos fijados por el Comité del Programa. Promedio 5.0 ó superior en el programa. Desarrollar una tesis de grado en que se desarrolle investigación sobre un problema en ingeniería de sistemas complejos. Tener una publicación aceptada en un journal ISI o equivalente. Defender la tesis de grado ante comisión de tres examinadores, uno de los cuales debe ser de institución externa. Participar en encuentros académicos internacionales. Director Académico: Lidera el Comité Académico y representa el programa en el medio externo. Profesor Guía: Vínculo con el alumno para la investigación académica. Patrocina el tema de tesis. Comité de Programa: Vela por la calidad del programa. Elige a profesores del programa. Selecciona postulantes. Evalúa y resuelve solicitudes de los alumnos. Valida programas de estudios de cada programa. Aprueba tema de la tesis. Asigna al Profesor Guía. Designa a la Comisión de Defensa de la tesis. Coordinador: Registro de alumnos y sus calificaciones. Recepción y despacho de solicitudes, certificados y material de apoyo. Coordinación de profesores, salas, horarios y otros recursos. Gestión de la página web. Proceso de postulación Las postulaciones se abrirán el 1 de agosto hasta el 31 de octubre de 2013, para el año académico que comienza en marzo de 2014. Una vez recibidos todos los antecedentes requeridos a través de nuestra plataforma on line, éstos serán enviados al comité del Doctorado, en donde serán sometidos a evaluación. Los resultados del proceso de postulación se darán a conocer en diciembre de 2013. Fechas y horarios El primer año de Doctorado, el horario es full time de lunes a viernes entre las 8:00 y las 19:30 horas, son 3 horas en promedio diarias. Los dos o tres años que siguen (dependiendo de cada caso) serán correcciones esporádicas de tesis, por lo que el horario lo definirá cada alumno con su profesor guía. Inicio de clases: marzo de 2014. Precios Matricula anual (por 4 años) UF 20. Arancel anual (por 4 años) UF 200. Alumnos extranjeros (por 4 años) de US$12.000. Beca Nuestro Doctorado está acreditado, por lo que puedes acceder a la beca otorgada por Conicyt. Para esto, debes ingresar a www.conicyt.cl en donde encontrarás los requisitos y plazos de postulación. Mayor información postgrados.ingenieria@uai.cl (56-2) 2331 1227 24 25

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