ESCUELA: UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS CARRERA: INGENIERÍA EN INFORMÁTICA ESPECIALIDAD: COORDINACION: ACADEMIA DE INFORMÁTICA DEPARTAMENTO: CIENCIAS DE LA INGENIERÍA ASIGNATURA: INGENIERÍA DEL CONOCIMIENTO : NJOO SEMESTRE: SETO CRÉDITOS: 8 VIGENTE: ENERO/2002 TIPO DE ASIGNATURA: TEÓRICA MODALIDAD: ESCOLARIZADA ABIERTA FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA Con el advenimiento de la Sociedad de la Información y el Conocimiento el campo de la Informática cobra nuevo vigor ante las demandas de sistemas de información cada vez más complejos e inteligentes Las aplicaciones más frecuentes se relacionan, mayoritariamente, con el reconocimiento de patrones y el soporte a la toma de decisiones Así, es cada vez más común en nuestro entorno interactuar con sistemas que reconocen voz, administran bancos de conocimiento sobre clientes o determinan diagnósticos en torno a un campo especializado Esta tendencia obliga a los ingenieros de software y sistemas a convertirse poco a poco en verdaderos ingenieros de conocimiento, que cuenten con los conocimientos, habilidades y aptitudes que les permitan desarrollar sistemas de información capaces de adquirir y manejar conocimiento OBJETIVO DE LA ASIGNATURA Al término del curso el alumno: Desarrollará sistemas de información basados en conocimientos, aplicando las técnicas y herramientas de la inteligencia artificial y siguiendo la metodología de la ingeniería del conocimiento en la solución de problemas específicos TIEMPOS TOTALES ASIGNADOS: H/SEMESTRE: 72 H/SEMANA: 4 H/TEORIA/SEMESTRE: 72 H/PRACTICA/SEMESTRE: PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: ACADEMIA DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL REVISADO: JEFATURA DE CARRERA DE INGENIERÍA EN INFORMÁTICA APROBADO POR: EL HCTCE EL: 6 / NOV /2001 PRESIDENTE ING FRANCISCO BOJÓRQUEZ HERNÁNDEZ AUTORIZADO POR: COMISIÓN DE PLANES Y PROGRAMAS DE ESTUDIO DEL CONSEJO GENERAL CONSULTIVO DEL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
HOJA: 2 DE: 11 FUNDAMENTACIÓN La ingeniería del conocimiento nace originalmente en el contexto de problemas del campo de la Inteligencia Artificial como uno de sus temas de especialización Sin embargo, en nuestros días, sus métodos y herramientas para representar y administrar conocimiento son aplicadas al desarrollo de sistemas de información comerciales El soporte logístico de la ingeniería del conocimiento descansa en las teorías, métodos, técnicas y herramientas que permiten implementar procesos de: aprendizaje, representación, búsqueda e inferencia de conocimiento De este modo, el programa de estudios de esta asignatura permitirá integrar el marco teórico tecnológico que requiere el alumno para desarrollar aplicaciones en áreas tales como: Lenguaje Natura, Sistemas Expertos, Reconocimiento de Patrones, Sistemas Evolutivos, Visión, Planeación, Tutoriales y Redes Neuronales, entre otras El abordaje de los temas se propone a partir de una metodología construccionista en la que los alumnos redondearán su proceso de aprendizaje y de los temas expuestos por el profesor a través de la investigación de campo, el monitoreo tecnológico y la elaboración de un proyecto final ANTECEDENTES: Introducción a la inteligencia artificial COLATERALES: Diseño y desarrollo de software CONSECUENTES: Ninguno
HOJA: 3 DE: 11 No UNIDAD: I INTRODUCCIÓN AL CURSO OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad el estudiante - Explicará los alcances y limitaciones de la materia en su ámbito de aplicación - Identificará el contenido del programa de estudios, la bibliografía que lo soporta y la forma de evaluación del curso - Definirá en forma grupal los lineamientos generales del curso - Identificará los temas de las asignaturas previas que se requieren para facilitar la comprensión del curso - Explicará la importancia, alcance, limitaciones e impacto del curso en su formación profesional No 11 12 13 14 15 Presentación Descripción de los objetivos, y alcance del curso Descripción de las asignaturas y temas antecedentes Establecer la forma de desarrollo y evaluación Descripción del temario y la bibliografía a utilizar Actividades: Exposición del profesor Dinámicas grupales de integración Discusión de acuerdos de trabajo Apoyos didácticos: Temario Pizarrón, proyector de acetatos 20 1C, 2C, 3B, 4B, 5C, 6C, 7C, 8C
HOJA: 4 DE: 11 No UNIDAD II EL CONOCIMIENTO OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad el alumno: - Identificará naturaleza del conocimiento desde diferentes enfoques - Clasificará el papel del conocimiento en la Era Informática - Describirá los procesos cognoscitivos implementados en sistemas informáticos No 21 211 212 213 22 221 222 223 23 231 233 234 235 Enfoque filosófico Teoría del conocimiento Epistemología Ontología Filosofía de la Ciencia Enfoque Psicológico Teorías del Aprendizaje Conductismo Cognoscitivismo Enfoque Biológico Neurofisiología Neurociencias Evolucionismo Herencia Actividades: Exposición de los temas por parte del maestro Análisis de Videos de apoyo Desarrollo de ejercicios Mesas redondas de discusión Entrevistas a especialistas por parte de los alumnos Investigación bibliográfica y en Internet por parte de los alumnos Apoyos didácticos: Pizarrón, proyector de acetatos, videos, internet 30 1C, 2C, 3B, 4B
HOJA: 5 DE: 11 No UNIDAD: II EL CONOCIMIENTO No 24 241 242 243 245 25 241 242 243 26 261 262 263 264 27 Enfoque Pedagógico Estilos de Aprendizaje Constructivismo Construccionismo Informática Educativa Enfoque Informático Teoría de la Información Del dato al conocimiento Sistemas de Información Basados en Conocimiento Enfoque Sociológico De la era agrícola a la era Informática Caracterización de la Sociedad del Conocimiento El conocimiento como factor civilizatorio Las Ciencias Cognitivas Actividades: Exposición de los temas por parte del maestro Análisis de Videos de apoyo Desarrollo de ejercicios Mesas redondas de discusión Entrevistas a especialistas por parte de los alumnos Investigación bibliográfica y en Internet por parte de los alumnos Apoyos didácticos: Pizarrón, proyector de acetatos, videos, internet 30 1C, 2C, 3B, 4B
HOJA: 6 DE: 11 No UNIDAD: III PERFIL DE LA INGENIERIA DEL CONOCIMIENTO OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad el alumno: -Caracterizará la Ingeniería del Conocimiento -Explicará la metodología de la Ingeniería del Conocimiento -Describirá el perfil del ingeniero del conocimiento -Planteará un problema real de la ingeniería del conocimiento como proyecto No 31 32 33 331 332 334 34 35 36 Definición Elementos Caracterización de los problemas Adquisición Representación Explotación Método de la Ingeniería del Conocimiento El ingeniero del conocimiento Planteamiento de un problema de la ingeniería del conocimiento Actividades: Exposición de los temas por parte del profesor Mesas redondas de discusión Investigación bibliográfica y en Internet por parte de los alumnos Integración de equipos Propuesta general de proyecto por equipos Apoyos didácticos: Pizarrón, acetatos o presentación electrónica, Internet 05 05 20 40 3B, 4B, 5C, 6C, 7C, 8C
HOJA: 7 DE: 11 No UNIDAD: IV ARQUITECTURA DE APLICACIONES OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad el alumno: -Explicará estrategias de solución para los principales tipos de aplicaciones informáticas desarrollados a partir de la ingeniería del conocimiento -Comparará diferentes arquitecturas de sistemas basados en conocimiento -Determinará la arquitectura del sistema a desarrollar No 41 411 412 413 414 42 421 422 423 424 43 431 432 Sistemas Evolutivos Descripción Arquitectura Metodología de desarrollo Ejemplos Sistemas Expertos Descripción Arquitectura Metodología de desarrollo Ejemplos Reconocimiento de patrones Descripción Estudios de caso Investigación de los temas y de ejemplos de aplicaciones por parte de los alumnos Exposición de los temas por el profesor Discusión y solución de ejemplos ilustrativos Análisis de aplicaciones muestra Solución de ejercicios por los alumnos Definición de la arquitectura de la aplicación a desarrollar por los equipos Apoyo didáctico - Material didáctico : Pizarrón, acetatos y presentación, aplicaciones muestra 30 30 40 60 3B, 4B, 5C, 6C, 7C, 8C
HOJA: 8 DE: 11 No UNIDAD: V REPRESENTACIÓN Y SOLUCIÓN DE PROBLEMAS OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad el alumno: -Describirá diferentes mecanismos de percepción -Identificará los mecanismos de percepción asociados a su proyecto de desarrollo -Comparará diferentes modelos de representación de conocimiento -Elaborará una propuesta de modelo de representación de conocimiento para su proyecto de desarrollo -Diseñará una estrategia de administración para la base de conocimientos de su proyecto de desarrollo No 51 511 512 513 514 52 521 522 523 Mecanismos de percepción Sensores Actuadores Interfaces multimediales Selección de los mecanismos de percepción para el proyecto de desarrollo Métodos de representación Gramáticas Redes semánticas Redes neuronales Actividades Exposición de los temas por el profesor Investigación y exposición por parte de los alumnos Análisis de ejemplos Solución de ejercicios por los alumnos Selección de tecnologías requeridas para el proyecto Apoyo didáctico Pizarrón, acetatos o presentaciones, aplicaciones ejemplo e Internet 20 180 100 3B, 4B, 5C, 6C, 7C, 8C
HOJA: 9 DE: 11 No UNIDAD: V REPRESENTACIÓN Y SOLUCIÓN DE PROBLEMAS No 524 525 526 527 528 53 531 532 533 Matrices evolutivas Algoritmos genéticos Sistemas de producción Cálculo de predicados Modelo de representación de conocimiento para el proyecto de desarrollo Estrategias de administración de las bases de conocimiento Diseño Lógico Motores Definición de la base de conocimientos del proyecto Actividades Exposición de los temas por el profesor Investigación y exposición por parte de los alumnos Análisis de ejemplos Solución de ejercicios por los alumnos Elaboración del modelo de representación de conocimiento de los distintos proyectos por equipo Definición de la estrategia de administración de las distintas bases de conocimiento de los proyectos por equipo Apoyo didáctico Pizarrón, acetatos o presentaciones, aplicaciones ejemplo e Internet 40 3B, 4B, 5C, 6C, 7C, 8C
HOJA: 10 DE: 11 No UNIDAD: VI DESARROLLO DE APLICACIONES OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad el alumno: -Implementará el sistema informático inteligente basado en conocimiento definido en las unidades III a V, aplicando ingeniería del conocimiento e involucrando el ejercicio de los conceptos, modelos, técnicas y herramientas vistas a lo largo del curso -Elaborará la documentación técnica y de usuario correspondiente -Presentará el producto tecnológico en el grupo No 61 62 63 Definición de requerimientos técnicos Implementación Presentación de los productos Actividades: Dinámicas grupales para integración del trabajo en equipo Discusión de acuerdos de trabajo Elaboración del plan de desarrollo Desarrollo de la aplicación Elaboración de la documentación Muestra de productos Apoyos didácticos: Pizarrón, acetatos o presentaciones, herramientas de desarrollo, equipo de cómputo 180 40 200 3B, 4B, 5C, 6C, 7C, 8C
HOJA: 11 DE: 11 PERÍODO UNIDADES TEMÁTICAS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN 1er Departamental 2o Departamental 3er Departamental II11 a III36 IV41 a V533 VI61 a VI63 40% examen escrito, 50% tareas, 10% propuesta de proyecto 35% examen escrito, 35% tareas, 30% avances de proyecto 100% entrega del proyecto final Evaluación Final : Promedio de las tres evaluaciones parciales B C BIBLIOGRAFÍA 1 2 GARDNER, HOWARD: La Nueva Ciencia de la Mente Historia de la Revolución Cognitiva Paídos,1996 JOYANES, LUIS: Cibersociedad Los retos sociales ante un nuevo mundo digital McGrawHill, 1997 337 pp 3 4 AJ GONZALEZ AND DD DANKELL: Engineering of knowledge-based systems Prentice Hall, 1993 WINSTON, PR Inteligencia artificial Addison-Wesley, 1994 5 6 7 8 S F GALÁN, J GONZÁLEZ Y J MIRA: Problemas Resueltos de Inteligencia Artificial Aplicada Addison-Wesley, 1998 LUCAS, P Y GAAG, LVD : Principles of Expert Systems Addison-Wesley, 1991 E RICH, K KNIGHT: Inteligencia Artificial McGraw-Hill, 1994 OLIVARES, JESUS y otros: Sistemas Evolutivos Antología REDI, 1997