Métodos de Inteligencia
Artificial
Profesor:
L.
Enrique Sucar
esucar (AT)
inaoep.mx
Descripción general:
Curso:
Objetivos
Programa
Bibliografía
Políticas
Láminas:
Sesión 1:
Introducción [PDF]
Sesión 2: Agentes Inteligentes [PDF]
Sesión 3: Búsqueda [PDF]
Sesión 4: Agentes basados en conocimiento [PDF]
Sesión 5: Representación
en Lógica [PDF]
Sesión 6: Reglas de Producción [PDF]
Sesión 7: Representaciones estructuradas [PDF]
Sesión 8: Representaciones híbridas [PDF]
Sesión 9: Agentes que razonan bajo incertidumbre [PDF]
Sesión 10: Redes bayesianas: part I [PDF]
Sesion 11: Redes bayesianas: parte II [PDF]
Sesion 12: Redes bayesianas: parte III [PDF]
Repaso para Examen Parcial [PDF]
Sesion 13: Agentes que aprenden [PDF]
Sesion 14: Clasificadores bayesiano [PDF]
Sesión 15: Aprendizaje por refuerzo [PDF]
Sesión 16. Otras técnicas de aprendizaje [PDF]
Sesión 17: Repaso árboles de decisión [PDF]
Sesión 18: Sistemas Multiagentes [PDF]
Sesión 19: Introducción a Visión [PDF]
Sesión 20: Introducción a Robótica [PDF]
Tareas:
Semana 1:
- Leer artículos
capítulos 1 y 2 de Russell
- Leer capítulo 3 de
Russell
- Plantear el problema de las
Torres de Hanoi como un problema de búsqueda:
- Especificar la
representación de los estados, estado inicial y meta
- Especificar los operadores
para generar estados
- Mostrar el árbol
completo para el caso de 3 discos
- ¿Se te ocurre
alguna heurística para hacer más eficiente la
búsqueda?
Semana 2:
- Resolver el problema del robot en
el laberinto (ver figura) como un
problema de búsqueda. El robot debe ir de la posción
inicial (1) a la meta (16) moviendose hacia
arriba/abajo/derecha/izquierda, no puede atravesar paredes ni salirse
del cuadro. Muestra el procedimiento (estados y costos) para resolverlo
con:
Semana 3:
- Representar en lógica de
predicados el conocimiento de un área de tu elección que
contenga al menos 5:
- Predicados
- Funciones
- Reglas
- Constantes
Semana 4:
- Leer sobre representaciones
estructuradas e híbridas.
Semana 5:
- Leer sobre manejo de incertidumbre
en sistemas expertos
- Práctica
1: presentación de avance en clase.
Semana 6:
- Leer sobre redes bayesianas
- Práctica
1: reporte y demostración en clase.
Semana 7:
- Leer capítulo redes
bayesianas
- Ejercicios
redes bayesianas (Entregar impreso Jueves 10):
Para la red bayesiana del ejemplo de
propagación en árboles (visto en clase), considera que la
única evidencia es que comida=insalubre
(2do valor):
a) Obten las condiciones iniciales para este caso
b) Realiza el cálculo de probabilidades de las demás
variables en la RB mediante el método de propagación en
árboles, muestra el procedimiento.
c) Identifica el contorno y la
cobija de Markov de cada nodo en esta red bayesiana.
Semana 8: EXAMEN PARCIAL
(Martes 15 de Marzo)
- Agentes inteligentes
- Búsqueda
- Agentes basados en conocimiento:
lógica, reglas, estructuradas, híbridas
- Agentes que razonan con
incertidumbre: redes bayesianas
Semana 9:
- Leer sobre agentes que aprenden
- Práctica
2: selección de fármacos para VIH basada en redes
bayesianas
Semana 10:
- Leer sobre clasificadores bayesianos
- Práctica
2: presentación de avance
Semana 11:
- Leer sobre aprendizaje por refuerzo
- Práctica
2: reporte final impreso y presentación de avance
Semana 12:
- Leer sobre árboles de decisión
- Práctica 3: presentación de avance
Semana 13:
- Leer sobre sistemas multiagentes
- Práctica 3: reporte final impreso y presentación
Semana 14:
- Leer sobre sistemas de visión
Semana 15:
- Leer sobre sistemas robóticos
Prácticas:
Práctica 1:
Agentes basados en conocimiento
- Implementar un sistema de reglas
de producción y aplicarlo al problema de selección de
fármacos para el VIH (reglas) - ESPECIFICACIÓN
- Presentación de avance: 17 de febrero
- Entrega y demostración: 1 de marzo
- Base de Reglas de
Prueba [txt]
Práctica 2:
Agentes que razonan con incertidumbre
- Desarrollar
un sistema basado en redes bayesianas para selección de
fármacos para VIH e implementarlo con la herramienta Elvira,
incluyendo:
- El diseño de la
estructura de la red bayesiana que incorpore como variables a los
diferentes fármacos y las diversas mutaciones
- Estimar las probabilidades
condicionales para la red bayesiana a partir de los datos [Tabla de
Datos de VIH - provisional -]
- Implementar el modelo en la
herramienta Elvira [Software]
- Realizar inferencias para varios
casos de prueba, basado en la base de datos, y ver que al darle como
evidencia los genes concuerdan los fármacos recomendados
- Hecer un reporte que contenga al menos lo
siguiente:
- Introducción al
problema de VIH y como se ataca con redes bayesianas
- Descripción de como se
diseño la estructura de la red bayesiana
- Descripción de como se
obtuvieron los parámetros (probabilidades)
- Implementación en
Elvira (impresión de la estructura y ejemplos de tablas de
probabilidad)
- Resultados de los casos de
prueba
- Conclusiones
- Referencias
- Presentación de avance
(diseño de la red bayesiana): 31 de marzo
- Entrega reporte impreso y demostración: 7 de abril
Práctica 3:
Agentes que aprenden
- Desarrollar
un sistema basado en aprendizaje para clasificación de
fármacos para VIH mediante el desarrollo de un programa que genere árboles de decisión a partir de datos:
- Diseño e implementación del algoritmo ID3 considerando clase binaria y atributos discretos
- El programa debe leer los datos
de un archivo de acuerdo al formato especificado. Primer renglón:
nombre de cada atributo separados por comas y al final la clase.
Segundo renglón en adelante: datos separados por comas de acuerdo al
orden del primer renglón, por ejemplo:
- atributo1,atributo2,atributo3, ...,clase
- xxx,yyy,zzz,...ccc
- ....
- ....
- El programa debe escribir el árbol resultante en un archivo y mostrarlo en la interfaz (formato lo define cada quien)
- Probar el programa con los datos de golf
- Aplicar el programa a los datos de VIH
- Hecer un reporte que contenga al menos lo
siguiente:
- Introducción al
problema de VIH y como se ataca con árboles de decisión
- Diseño del programa (algoritmos y estructura de datos)
- Aplicación a datos del golf
- Aplicación a datos del VIH
- Resultados de VIH y análisis
- Conclusiones
- Referencias
- Anexos - listados del programa y árboles resultantes
- Presentación de avance
(diseño de la red bayesiana): 26 de abril
- Entrega reporte impreso y demostración: 3 de mayo
Ligas de
interés:
Project Halo
Artificial Intelligence: A
Modern Approach
Base
de Conocimiento VIH
Sistemas de Pizarrón:
- Reporte
Técnico
- Wikipedia
- Herramienta
Incertidumbre en sistemas expertos:
Redes bayesianas:
- Introducción
a Redes Bayesianas (capítulo de libro: Sierra (Ed.), Aprendizaje Automático,
Pearson, 2006)
Herramientas:
- Elvira
Libro sobre Visión Computacional:
- Introducción a Visión Computacional