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. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 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 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS 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 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS 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 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS ASIGNATURA: 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 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS ASIGNATURA: 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 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS 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 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS 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. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS 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.