introducción a la inteligencia artificial - upiicsa

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS
ESCUELA: UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y
CIENCAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS
CARRERA:
INGENIERÍA EN INFORMÁTICA
ASIGNATURA: INTRODUCCIÓN A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
ESPECIALIDAD:
CRÉDITOS:
COORDINACION: ACADÉMIA DE INFORMÁTICA
TIPO DE ASIGNATURA: TEÓRICA
DEPARTAMENTO: CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
MODALIDAD: Escolarizada
NJAF
CLAVE:
SEMESTRE: QUINTO
8
VIGENTE: AGOSTO/2001
XXX
Abierta
.
FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA
El desarrollo tecnológico en computación e informática ha permitido que sistemas computacionales sean desarrollados y aplicados a
una gama más amplia de áreas de negocios: especialmente áreas y departamentos donde se toman decisiones. En éste sentido es
factible imaginar a una computadora que le da respuestas a un usuario en un lenguaje que el mismo usuario entiende. Para esto,
desde los años cincuenta se ha venido realizando investigación en un campo denominado Inteligencia Artificial.
OBJETIVO DE LA ASIGNATURA
Al término del curso, el alumno:
- Aplicara las técnicas y metodología de representación de conocimiento, así como la programación lógica en la resolución de
problemas de manejo simbólico.
TIEMPOS TOTALES ASIGNADOS:
PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR:
AUTORIZADO POR:
ACADÉMIA DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL
H/SEMESTRE: 72:00 H/SEMANA: 4:00
REVISADO:JEFATURA DE CARRERA DE INGENIERÍA EN
H/TEORÍA/SEMESTRE: 72:00
H/PRÁCTICA/SEMESTRE:
INFORMÁTICA
APROBADO POR: H.C.T.C.E. EL 25/ABRIL/2001
PRESIDENTE
COMISIÓN DE PLANES Y PROGRAMAS DE
ESTUDIO
DEL
CONSEJO
GENERAL
CONSULTIVO DEL INSTITUTO POLITÉCNICO
NACIONAL.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS
ING. FRANCISCO BOJÓRQUEZ HERNÁNDEZ
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA:
INTRODUCCIÓN A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
.
CLAVE:
HOJA: 2
NJAF
.
DE: 10 .
FUNDAMENTACIÓN
Este campo, como disciplina de la computación e informática tiene como objetivo la construcción de programas de computadora que
implementen las habilidades inherentes al ser humano, como son: el razonamiento, la expresión, la visión, la locomoción y la cognición.
Para poder comprender y entender los procesos cognoscitivos mencionados es necesario conocer las formas y técnicas que ayuden a modelar
estos procesos, para permitir el manejo y tratamiento computacional apropiado. Es así como la asignatura Introducción a la Inteligencia Artificial
presenta los conceptos de programación lógica, desde la conceptualización matemática a la programación en computadora pasando por
aquellos conceptos fundamentales que se refieren a la búsqueda de soluciones y modelos de representación de conocimiento. Esta materia es
la primera asignatura de la línea de la Inteligencia Artificial.
La importancia de la Inteligencia Artificial en los sistemas autónomos actuales hace necesario el aprendizaje en esta área y el dotar de estas
herramientas al Ingeniero en Informática le permite entender y desarrollar los sistemas autónomos integrados.
La metodología general del proceso enseñanza-aprendizaje para la impartición de esta asignatura consiste en la exposición detallada por parte
del profesor de la Introducción a la Inteligencia Artificial, a través del método inductivo, haciendo uso de esquemas, rotafolios, bibliografía
especializada, investigación por parte de los alumnos y asistencia a conferencias. Debido a alto contenido teórico de la materia los alumnos
harán una investigación documental sobre los temas y elaborarán un cuestionario antes de la exposición del profesor, lo que permitirá una
mayor profundidad en los temas.
ANTECEDENTES: Algoritmos Computacionales.
COLATERALES: Ninguno.
CONSECUENTES: Ingeniería del Conocimiento.
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SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA:
INTRODUCCIÓN A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
No. UNIDAD:
.
CLAVE:
HOJA: 3
NJAF
.
DE: 10 .
NOMBRE:
I
CONCEPTOS DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
Al término de la unidad, el alumno:
- Identificará la naturaleza de la investigación en Inteligencia Artificial.
- Identificara las subdiciplinas que componen el campo de la Inteligencia Artificial.
- Describirá las categorías características, y áreas de aplicación de la Inteligencia Artificial.
No.
TEMA
1.1
1.2
1.2.1
1.2.2
1.2.3
1.2.4
1.2.5
1.2.6
1.2.7
1.2.8
1.2.9
TEMAS
Definición de Inteligencia Artificial.
Campos de estudio.
Lógica y Razonamiento
Búsqueda y Heurística
Planeación
Sistemas Expertos
Aprendizaje
Lenguaje Natural
Robótica
Visión Automatizada
Redes Neuronales
INSTRUMENTACIÓN DIDÁCTICA
•
•
•
•
Por el profesor: exposición y
discusión de temas.
Por el alumno: Investigación,
compilación
documental,
presentación de casos
Material didáctico
Pizarrón, proyector de acetatos
HORAS
T
0.5
1.5
P
EC
CLAVE
BIBLIOGRAFÍA
1.0
3B,
4B
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ASIGNATURA:
INTRODUCCIÓN A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
No. UNIDAD:
CLAVE:
HOJA: 4
No.
TEMA
CONCEPTOS DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
TEMAS
Disciplinas Relacionadas
1.3.1
Psicología
1.3.2
Gramática
1.3.3
Computación
1.3.4
Otras
INSTRUMENTACIÓN DIDÁCTICA
•
•
•
•
•
Exposición por parte del maestro
Exposición de experiencias reales
Investigación bibliográfica por parte
de los alumnos
Material didáctico
Pizarrón, proyector de acetatos
HORAS
T
P
EC
0.5
1.0
1.4
Aplicaciones comerciales
0.5
1.0
1.5
El Ingeniero de conocimiento
1.0
1.0
1.5.1
Perfil
1.5.2
Habilidades
NJAF
.
DE: 10 .
NOMBRE:
I
1.3
.
CLAVE
BIBLIOGRAFÍA
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ASIGNATURA:
INTRODUCCIÓN A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
No. UNIDAD
.
CLAVE:
HOJA: 5
NJAF
.
DE: 10 .
NOMBRE
II
LÓGICA DE PREDICADOS
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
Al término de la unidad, el alumno:
- Aplicará la Lógica de predicados en: Resolución de Problemas, Comprobación de Teoremas.
- Identificará los Principios de la Programación Lógica.
No.
TEMA
2.1
2.2
2.2.1
2.2.2
2.3
2.4
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.5
2.5.1
2.5.2
2.6
TEMAS
Proposiciones abiertas y cerradas
Lógica de predicados
•
Formulas bien formadas
•
Formas clausales
•
- Semántica Notación
- Clausulas de Horn
Inferencias
Reglas
Estrategias
Resolución
Unificación
Encadenamientos:
Hacia adelante
Hacia atrás
Sistemas lógicos de producción
INSTRUMENTACIÓN DIDÁCTICA
Exposición del tema por el profesor
Investigación por parte del alumno
Material
didáctico:
Pizarrón,
acetatos.
HORAS
T
P
EC
1.0
4.0
2.0
4.0
4.0
2.0
2.0
4.0
2.0
3.0
2.0
CLAVE
BIBLIOGRAFÍA
1B,
2B
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INTRODUCCIÓN A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
No. UNIDAD:
.
CLAVE:
HOJA: 6
NJAF
.
DE: 10 .
NOMBRE:
III
BUSQUEDAS Y HEURISTICA
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
Al término de la unida, el alumno:
- Identificará los métodos de búsqueda más comunes.
- Formulará un problema en términos de un espacio de búsqueda.
- Modelará heurísticas diversas para la solución de problemas.
No.
TEMA
3.1
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.4
TEMAS
Búsquedas Ciegas en amplitud
profundidad
Búsquedas Heurísticas
Best First
Hill Climbing
Branch and Bound
AND-OR y A*
Métodos
Medios y Fines
Satisfacción de condiciones
Agendas
Pizarrón
Caracterización de problemas
INSTRUMENTACIÓN DIDÁCTICA
y
•
•
•
•
Exposición del tema por el profesor
Exposición por parte de los alumnos
Apoyo didáctico
Material
didáctico:
Pizarrón,
acetatos, temario.
HORAS
T
P
EC
4.0
2.0
8.0
16.0
3.0
6.0
1.0
2.0
CLAVE
BIBLIOGRAFÍA
3B
4B
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INTRODUCCIÓN A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
No. UNIDAD:
.
CLAVE:
HOJA: 7
NJAF
.
DE: 10 .
NOMBRE:
IV
MODELOS DE REPRESENTACIÓN DEL CONOCIMIENTO
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
Al término de la unidad, el alumno:
- Identificará las características del conocimiento.
- Identificará los modelos para representar conocimiento.
No.
TEMA
4.1
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
4.2.5
4.2.6
4.3
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.3.4
4.3.5
TEMAS
Definición de conocimiento
Taxonomia del conocimiento
Certidumbre
Evolución
Precisión
Volumen
Representación
Monotonicidad
Modelos
Cálculo de Predicados
Reglas de producción
Redes Semánticas
Marcos
Scripts
INSTRUMENTACIÓN DIDÁCTICA
•
•
•
•
•
•
•
•
Exposición del tema por el profesor
Exposición por parte de los alumnos
Discusión y solución de ejemplos
ilustrativos
Solución de ejercicios por los
alumnos
Investigación de campo
Dinámicas grupales
Apoyo didáctico
Material
didáctico:
Pizarrón,
acetatos, rotafolios, videos y visitas
industriales
HORAS
T
P
EC
0.5
2.0
3.0
8.0
4.0
CLAVE
BIBLIOGRAFÍA
3B,
4B,
5C
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ASIGNATURA:
INTRODUCCIÓN A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
No. UNIDAD:
.
CLAVE:
HOJA: 8
NJAF
.
DE: 10 .
NOMBRE:
V
LENGUAJE PROLOG
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
Al término de la unidad, el alumno:
- Construirá un programa en Prolog, utilizando los lineamientos vistos en los programas anteriores.
- Se iniciara en el manejo del ambiente.
No.
TEMA
5.1
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.1.4
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
TEMAS
Descripción de Prolog
Naturaleza
Estructura
Sintaxis
Funcionamiento
Construcción de una base de
conocimiento: hechos, relaciones, listas
Control de Prolog
Predicados Built in
Consultas, compilación
Programación Lógica Modular
INSTRUMENTACIÓN DIDÁCTICA
•
•
•
•
•
•
HORAS
T
P
EC
CLAVE
BIBLIOGRAFÍA
0.5
Exposición del tema por el profesor
Exposición por parte de los alumnos
Discusión y solución de ejemplos
ilustrativos
Solución de ejercicios por los
alumnos
Apoyo didáctico
Material
didáctico:
Pizarrón,
acetatos.
6B
7C
8C
8.0
4.0
5.0
4.0
6.0
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ASIGNATURA:
INTRODUCCIÓN A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
PERÍODO
UNIDADES TEMÁTICAS
1º.
I y II
2º.
III y IV
3º.
V
.
NJAF
.
DE: 10 .
PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN
PRIMER EXAMEN 60% TEORÍA 40% PRÁCTICA
SEGUNDO EXAMEN 50% TEORÍA 50% PRÁCTICA
TERCER EXAMEN 100%
EL PROMEDIO DE
CALIFICACIÓN FINAL
LOS
TRES
EXÁMENES
SERÁ
LA
CLAVE
B
1
X
SALAZAR RESINIS, ENRIQUE JAVIER. LÓGICA Y EXPERTOS. EDITORIAL UAM IZTAPALAPA. MÉXICO 1990.
PP 193.
2
X
LANGER, SUSANNE K. AN INTRODUCTION TO SYMBOLIC LOGIC. EDITORIAL DOVER PUBLICATIONS INC.
U.S.A. 1967. PP 367.
3
X
RICH, ELAINE ; KNIGHT, KEVIN, ARTIFICIAL INTELLIGENCE. EDITORIAL MC GRAWW HILL 2nd EDITION.
MÉXICO. 1991. PP 619.
4
X
WINSTON, PATRICK HENRY. ARTIFICIAL INTELLIGENCE. EDITORIAL ADDISSON WESLEY 2ND EDITION.
MÉXICO. 1994. PP 670.
5
C
CLAVE:
HOJA: 9
X
BIBLIOGRAFÍA
JACKSON, PETER. INTRODUCTION TO EXPERT SYSTEMS. EDITORIAL ADDISSON WESLEY 2ND EDITION
MÉXICO. 1990. PP 526.
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ASIGNATURA:
CLAVE
B
6
X
INTRODUCCIÓN A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
C
.
CLAVE:
NJAF
.
HOJA: 10 DE: 10 .
BIBLIOGRAFÍA
BRATKO, IVAN. PROGRAMMING FOR ARTIFICIAL INTELLIGENCE: PROLOG PROGRAMMING. EDITORIAL
ADDISSON WESLEY. MÉXICO 1991. PP 597
7
X
8
X
VAN LEE, T. TECHNIQUES OF PROLOG PROGRAMMING. EDITORIAL JHON WILEY AND SONS INC. U.S.A.
1992. PP 602.
Mc ALLISTER, J. INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y PROLOG. EDITORIAL ALFA OMEGA/ MARCOMBO. MÉXICO.
1999. PP 222.