DADES IDENTIFICATIVES 2016_17
Assignatura (*) COMPUTACIÓ NEURONAL I EVOLUTIVA Codi 17685106
Ensenyament
Eng. de la Seguretat Informàtica i Intel·ligència Artificial (2016)
Cicle 2n
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
4.5 Obligatòria Primer 1Q
Llengua d'impartició
Anglès
Departament Enginyeria Informàtica i Matemàtiques
Coordinador/a
GÓMEZ JIMÉNEZ, SERGIO
Adreça electrònica sergio.gomez@urv.cat
Professors/es
GÓMEZ JIMÉNEZ, SERGIO
Web http://moodle.urv.cat/
Descripció general i informació rellevant Les xarxes neuronals artificials i els algorismes genètics constitueixen un conjunt molt variat de models i tècniques de tractament de dades, inspirats en els seus equivalent biològics: el sistema nerviós dels animals, i l'evolució genètica. En aquest curs es mostraran els models més destacats de computació neuronal i evolutiva, posant l'èmfasi en la seva capacitat de resoldre problemes de predicció, classificació, optimització, agrupació i visualització de dades multidimensionals.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
 A1 Capacitat per integrar tecnologies, aplicacions, serveis i sistemes propis de la Seguretat Informàtica i Intel·ligència Artificial, en contextos més amplis i multidisciplinaris.
 A7 Capacitat per comprendre i poder aplicar coneixements avançats de computació d'altes prestacions i mètodes numèrics o computacionals a problemes d'intel·ligència artificial relacionats amb xarxes neuronals i sistemes evolutius.
 G2 Capacitat per a la modelització matemàtica, càlcul i simulació en centres tecnològics i d'enginyeria d'empresa, particularment en tasques d'investigació, desenvolupament i innovació en els àmbits de la Seguretat Informàtica i Intel·ligència Artificial
Tipus B Codi Competències Transversals
  CT1 Gestionar i comunicar informació complexa, de temes diversos, amb naturalitat, en llengua estrangera.
 CT3 Resoldre problemes complexes de manera crítica, creativa i innovadora en contextos multidisciplinars.
 CT5 Comunicar idees complexes de manera efectiva a tot tipus d’audiències.
Tipus C Codi Competències Nuclears

Resultats d'aprenentage
Tipus A Codi Resultats d'aprenentatge
 A1 Analitza els problemes i les seves causes des d'un enfocament global i de mitjà i llarg termini.
 A7 Comprèn la dificultat en el tractament de dades reals multidimensionals, i coneix algunes tècniques clàssiques lineals.
Coneix tècniques de computació neuronal i evolutiva aplicables a problemes de predicció, classificació, optimització, agrupació i visualització de dades multidimensionals.
 G2 Aplica les tècniques apreses en contextos concrets.
Tipus B Codi Resultats d'aprenentatge
  CT1 Gestionar i comunicar informació complexa, de temes diversos, amb naturalitat, en llengua estrangera.
 CT3 Resoldre problemes complexes de manera crítica, creativa i innovadora en contextos multidisciplinars.
 CT5 Comunicar idees complexes de manera efectiva a tot tipus d’audiències.
Tipus C Codi Resultats d'aprenentatge

Continguts
Tema Subtema
Dades multidimensionals Problemes bàsics: predicció, classificació, optimització, agrupació, visualització. Tipus de dades: discretes, reals, categòriques. Preprocés de les dades: outliers, forats, escalaments.
Computació neuronal Model de McCulloch i Pitts: pesos, llindar, camp, funció d'activació, activació. Arquitectures de xarxes neuronals artificials. Classificació dels models neuronals.
Memòria associativa i optimització Xarxa de Hopfield: regla de Hebb, dinàmica, energia. Aplicacions per a optimització combinatòria.
Aprenentatge supervisat Model lineal: regressió multilineal. Perceptró simple. Xarxes lineals. Separabilitat lineal. Xarxes multicapa. Back-propagation. Variants de la back-propagation. Cascade Correlation. Support Vector Machines. Altres algorismes.
Aprenentatge no supervisat Model lineal: anàlisi de components principals. Xarxes auto-supervisades. Aprenentatge hebbià. Aprenentatge competitiu. Mapes auto-organitzats. Teoria de resonància adaptativa. Altres algorismes.
Computació evolutiva Algorismes genètics: cromosoma, població, reproducció, recombinació, mutació, fitness. Programació genètica. Particle Swarm Optimization. Altres algorismes.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
Hores fora de classe
(**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 1.5 2.5
Sessió Magistral
A7
28 43.5 71.5
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques
A7
G2
10 15 25
Pràctiques a través de TIC
A1
A7
G2
CT3
4 6 10
Atenció personalitzada
1 0 1
 
Proves orals
A1
A7
CT1
CT5
1 1.5 2.5
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Introducció al desenvolupament de l'assignatura i als seus continguts
Sessió Magistral Exposició dels continguts amb disponibilitat dels materials en format electrònic
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques Exposició d’eines per al desenvolupament de solucions i resolució pràctica de problemes
Pràctiques a través de TIC Exercicis pràctics per a assolir experiència i consolidar els coneixements teòrics
Atenció personalitzada Atenció personalitzada presencialment o per vies telemàtiques

Atenció personalitzada
Descripció
Resolució de dubtes sobre els continguts i els exercicis pràctics. Es realitzarà personalment al despatx del professor, o via correu electrònic.

Avaluació
Metodologies Competències Descripció Pes        
Pràctiques a través de TIC
A1
A7
G2
CT3
Avaluació dels exercicis pràctics 70%
Proves orals
A1
A7
CT1
CT5
Exposició d'un tema relacionat amb l'assignatura 30%
Altres  
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Fonts d'informació

Bàsica Hilera, J.R., Martínez, V.J., Redes Neuronales Artificiales. Fundamentos, Modelos y Aplicaciones. , RA-MA, 1995
Hertz, J.A., Krogh, A., Palmer, R.G., Introduction to the Theory of Neural Computation, Addison-Wesley, 1991
Goldberg, D.E., Genetic Algorithms in Search, Optimization, and Machine Learning, Addison-Wesley, 1989

Complementària Bishop, C.M, Neural Networks for Pattern Recognition, Oxford University Press, 1995
Davis, L. (ed), Handbook of Genetic Algorithms, Van Nostrand Reinhold, 1991
Cristianini, N.; Shawe-Taylor, J., An Introduction to Support Vector Machines and Other Kernel-based Learning Methods, Cambridge University Press, 2000
http://www.faqs.org/faqs/ai-faq/neural-nets/, Neural Network FAQ, ,
http://www.faqs.org/faqs/ai-faq/genetic/, Evolutionary Computation FAQ, ,

Recomanacions


(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent