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Universidad Peruana del Oriente Resolución Nº405-2006-CONAFU Sílabo Sistemas Expertos 1. DATOS GENERALES 1.1. Código 1.2. Carrera Profesional 1.3. Área curricular 1.4. Tipo 1.5. Ciclo 1.6. Créditos 1.7. Duración 1.8. Horas 1.8.1. Teoría 1.8.2. Práctica 1.9. Prerrequisito 1.10. Semestre Académico 1.10.1. Fecha Inicio 1.10.2. Fecha Término 1.11. Docente responsable 1.11.1. Correo electrónico : : : : : : : : : ; : : : : : : 0101-01409 Ingeniería de Sistemas Formación Profesional Especializada Obligatorio VIII 4 17 semanas 5 horas 3 horas 2 horas Simulación de Sistemas 2015-II 17-08-2015 11-12-2015 ING. MARKS JOEL NAVARRO YUYARIMA marksjoel@gmail.com 2. SUMILLA Sistemas expertos es una asignatura de naturaleza Teórica - práctica que está orientada a proveer al alumno en general de nuevas herramientas y técnicas correspondientes al área de investigación operativa para abordar problemas que se dan en los diferentes campos de la actividad humana, haciendo énfasis en la formulación y solución de problemas mediante el uso de conocimientos orientados al desarrollo en aula de un ejemplo práctico propuesto por el catedrático del curso. 3. COMPETENCIAS DEL PERFIL DEL EGRESADO 3.1. DIMENSIÓN PERSONAL Actúa con sentido ético, autonomía, capacidad de decidir, evaluar y usar criterios frente a conflictos valorativos. Demuestra habilidades y destrezas en el manejo de software y hardware para la solución de problemas educativos y empresariales. Comprende y aplica conceptos teorías actualizadas sobre la tecnología de información y comunicación de acuerdo a los avances científicos y tecnológicos. Posee capacidad de abstracción, creatividad e inteligencia, pensamiento sistémico global y habilidades propias. 3.2. DIMENSIÓN PROFESIONAL Analiza y desarrolla profesionalmente paquetes de software y sistemas de comunicación e información. Aplica conocimientos científicos, humanísticos, sociales y técnicos en el ámbito de su profesión. Aplica y evalúa sistemas que promuevan el progreso empresarial en el marco de una economía moderna. Se desempeña en empresas y organizaciones en donde se requieran poner en marcha sistemas basados en computadoras y modernas tecnologías de información. Crea empresas basadas en sistemas y manejo de software que promuevan el cambio social. Pág. N° 1 3.3. DIMENSIÓN SOCIAL Demuestra valores éticos, morales, personales, profesionales y sociales en el contexto donde se desenvuelve. Respeta y tolera el trabajo en grupo en la construcción y aplicación de proyectos informáticos. Demuestra profesionalismo y rápida adaptación a los cambios sociales. Asume responsable y creativamente los problemas sociales. Respeta el medio ambiente 4. COMPETENCIAS 4.1. COMPETENCIAS DEL CURSO Aplica técnicas de inteligencia artificial e inteligencia de negocios para la soluciones de negocios empresariales. Aplica fundamentos metodológicos de inteligencia artificial e inteligencia de negocios para la resolución de problemas. Desarrolla cubos de análisis dimensional, para el tratamiento de la información. Desarrolla arboles de decisión para determinar patrones de conducta y comportamiento de los usuarios. 4.2. COMPETENCIA DE PROYECCIÓN SOCIAL Demuestra valores éticos, morales, personales, profesionales y sociales en el contexto donde se desenvuelve, aplicando sus conocimientos en la identificación de problemas de desigualdad, inequidad e injusticia dentro delas redes sociales y plantea algunas soluciones ante la problemática encontrada. 4.3. COMPETENCIA DE INVESTIGACIÓN FORMATIVA Utiliza métodos y procedimientos proporcionados por el docente y otras fuentes diversas, a fin de elaborar y mejorar sus propios procesos de investigación. 4.4. COMPETENCIA DE EXTENSIÓN UNIVERSITARIA Demuestra valores éticos, morales, personales, profesionales y sociales para apoyar en la difusión de los conocimientos a través de foros, cursos o talleres prácticos que la universidad oferte a los mismos estudiantes como a la comunidad en general. 5. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS UNIDAD 01: Duración de unidad: 8 semanas Fecha Inicio: 17-08-2015 Contenido: SEM Fecha Término: 10-10-2015 CONTENIDOS TEMA 01 Historia e Definiciones básicas de los SE 02 Diferencia en paradigmas de conocimiento de Sistemas Expertos CONCEPTUAL Presentación del curso. PROCEDIMENTAL Describe y explica el syllabus. Definición de la Inteligencia Artificial. Máquina inteligente. Diferencia entre sistemas operacionales y sistemas inteligentes. Revisión de los lenguajes de la inteligencia artificial. Aplicaciones en la industria y servicios. Explica la utilidad de la inteligencia artificial en la industria. Compara los sistemas operacionales y los de inteligencia artificial. Representación del conocimiento: redes semánticas, registros, y predicados. Presenta los algoritmos básicos. Representa el ACTITUDINAL Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. Respeta la opinión de los estudiantes. Cumple con las Normas de la Universidad Lista los beneficios de la aplicación de sistemas expertos. Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Lectura comprensiva relacionado al tema Respuesta a preguntas Presentación de diapositivas. Lectura comprensiva relacionado al tema Respuesta a Pág. N° 2 SEM CONTENIDOS TEMA CONCEPTUAL Clasificación de problemas algorítmicos. Problemas de decisión, localización y optimización. Problemas P y NP. Descripción de algunos problemas. Introducción al LISP: características y palabras del lenguaje, operaciones con números. 03 Análisis de casos de un sistema experto Presentación del software Lispworks: comandos básicos, procesamiento básico del interpretador. 04 Desarrollo de Procesos cognitivos de realidades abstractas para el desarrollo de aplicaciones expertas. . Definición de problemas de la Inteligencia Artificial como problemas de búsqueda en un espacio de estado. Métodos de búsqueda ciega: amplitud, profundidad y no determinista. Métodos que usan información adicional: primero el mejor, ascenso a la colina, ramificación y acotación. 05 Representa el conocimiento en inteligencia artificial. Organiza y asigna los temas de exposición monográfica. . Utiliza el LISP en casos prácticos de solución de problemas de búsqueda. Representa el conocimiento en inteligencia artificial. 07 Realiza práctica de laboratorio Presentación de diapositivas. Lectura comprensiva relacionado al tema Respuesta a preguntas Presentación de diapositivas. Respeta la opinión de los estudiantes. Respeta la opinión de los estudiantes. Lecturacomprensivare lacionado al tema Respuesta a preguntas Respeta la opinión de los estudiantes. Orienta la exposición monográfica. Presenta observaciones. Respeta la opinión de los estudiantes. Realiza práctica de laboratorio Descripción del esquema Arquitectura básica de los sistemas expertos Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. Respeta la opinión de los estudiantes. Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. Respeta la opinión de los estudiantes. Permite la exposición monográfica grupal. Permite la exposición monográfica grupal. preguntas Casos Prácticos de IA Alienta el desarrollo de los ejercicios prácticos. conocimientos MINMAX para el uso de juegos inteligente Componentes de un sistema experto ACTITUDINAL Respeta la opinión de los estudiantes. Organiza y asigna los temas de exposición monográfica Métodos con información adicional Métodos MIN-MAX para desarrollar juegos inteligentes hombremáquina 06 PROCEDIMENTAL conocimiento en inteligencia artificial. Organiza y asigna los temas de exposición monográfica. Representa el conocimiento en inteligencia artificial. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Presentación de diapositivas. CasosPrácticos de IA Lectura comprensiva relacionado al tema Respuesta a preguntas Presentación de diapositivas. Casos Prácticos de IA Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. Alienta la resolución de los ejercicios prácticos. conocimiento de la materia en cuestión. Lectura comprensiva relacionado al tema conocimiento de la materia en cuestión. Alienta la resolución de los Lectura comprensiva relacionado al tema Respuesta a preguntas Presentación de diapositivas. Casos Prácticos de IA Respuesta a preguntas Pág. N° 3 SEM CONTENIDOS TEMA CONCEPTUAL Lenguajes de programación de sistemas experto 08 evaluaciones INVESTIGACIÓN FORMATIVA PROYECCIÓN SOCIAL EXTENSIÓN UNIVERSITARIA CONTENIDOS Conocimientos de Sistemas Expertos Arquitectura de un sistema experto 10 Taxonomía y aplicaciones de los sistemas expertos. Requisitos para el desarrollo de sistemas expertos y ventajas del uso de sistemas expertos. Algunos problemas basados en el conocimiento. Diseño de Sistemas Expertos (SE). 11 12 Diseños de un sistema expertos Reglas y hechos para la generación de Presentación de diapositivas. Fecha Término: 11-12-2015 TEMA Taxonomía y aplicaciones de Sistemas Expertos Presenta métodos para el desarrollo de problemas de juegos. Investigación de Tipos de Sistemas Expertos, Investigación de Sistemas expertos probabilísticos, Investigación conceptual de Redes Neuronales Aplica sus conocimientos para generar soluciones reales de negocios con el uso de Inteligencia Artificial y semi Artificial, con el apoyo de desarrollo de software Demuestra valores éticos, morales, personales, profesionales y sociales para apoyar en la difusión de los conocimientos a través de foros, cursos o talleres prácticos que la universidad oferte a los mismos estudiantes como a la comunidad en general. CONCEPTUAL Definición de Sistemas Expertos. Fundamentación para el uso de Sistemas Expertos 09 ACTITUDINAL ejercicios prácticos. Practico Parcial UNIDAD 02: Duración de unidad: 9 semanas Fecha Inicio: 12-10-2015 Contenido: SEM PROCEDIMENTAL ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Ingeniería de software y SE Ciclo de vida de un SE. Elección del equipo de desarrollo. Elección de la aplicación. PROCEDIMENTAL Expone los fundamentos de Sistemas Expertos. Permite la exposición de monografía grupal Expone los fundamentos de Sistemas Expertos. ACTITUDINAL Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Lectura comprensiva relacionado al tema Respuesta a preguntas Presentación de diapositivas. Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. Expone los fundamentos de Sistemas Expertos. Permite la exposición de monografía grupal Expone los fundamentos de Sistemas Expertos. Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. Lectura comprensiva relacionado al tema Expone los principales lineamientos para el diseño de un Sistema Experto, Expone los principales lineamientos para el diseño de un Sistema Experto Expone la metodología para la construcción Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. Lectura comprensiva relacionado al tema Respeta la opinión de los estudiantes. Presentación de diapositivas. Demuestra conocimiento de la materia en Lectura comprensiva relacionado al tema Respuesta a preguntas Presentación de diapositivas. Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. Casos Prácticos de IA Respuesta a preguntas Pág. N° 4 SEM CONTENIDOS TEMA CONCEPTUAL conocimiento de un sistema experto 13 Generación de nuevos Sistemas Expertos Elección de la herramienta apropiada. Transferencia de experiencia. Fases de la transferencia de la experiencia: análisis del problema, adquisición del conocimiento y conceptualización, formalización y representación del conocimiento, y validación Tipos de Sistemas Expertos basados en Reglas y basados en Probabilidad. Otros tipos de sistemas expertos: Interpretación, predicción, diagnostico, diseño, planeación, monitoreo, depuración, reparación, instrucción, control. Aplicaciones de los Sistemas Expertos Construcción de la base de hechos y base de conocimiento. El motor de inferencia. 14 15 Construcción y Desarrollo de un Sistema Experto ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS PROCEDIMENTAL de un sistema experto. Realiza la evaluación parcial de conocimientos. Expone la metodología para la construcción de un sistema experto. Realiza la evaluación parcial de conocimientos. ACTITUDINAL cuestión. Respeta la opinión de los estudiantes. Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. Casos Prácticos de IA Lista los tipos de sistemas expertos. Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. Lectura comprensiva relacionado al tema Respuesta a preguntas Presentación de diapositivas. Respuesta a preguntas Presentación de diapositivas. Expone las aplicaciones prácticas de los S.E. Respeta la opinión de los estudiantes. Alienta la participación individual. Construye una base del conocimiento para ejercicios prácticos. Realiza ejercicios prácticos de laboratorio. Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. Respeta la opinión de los estudiantes. Alienta la participación individual. Respeta la opinión de los estudiantes. Alienta la participación individual. Lectura comprensiva relacionado al tema Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. Respeta la opinión de los estudiantes. Asesora y brinda opinión sobre los avances desarrollados en cuento a los Lectura comprensiva relacionado al tema Los métodos de encadenamiento regresivo y progresivo. Ventajas y desventajas del uso de los métodos de encadenamiento. Consideraciones para el desarrollo de interfaces. Ejercicios prácticos de SE basados en reglas con LISP. Práctica de Laboratorio LISP. Construye una base del conocimiento para ejercicios prácticos. Definición, desarrollo, importancia y uso. Ejercicios prácticos de SE probabilísticos. Práctica de Laboratorio Expone los principales lineamientos de los SE probabilísticos. Expone los principales lineamientos de los SE basados en reglas. Ejercicios prácticos basados en LISP Respuesta a preguntas Presentación de diapositivas. Casos Prácticos de IA Respuesta a preguntas Presentación de diapositivas. Pág. N° 5 SEM CONTENIDOS TEMA CONCEPTUAL PROCEDIMENTAL Conceptos básicos de redes neuronales artificiales (RNA). El problema de identificación de patrones y sus aplicaciones. Identificación de patrones a través de RNA. Algoritmos de RNA para identificación de patrones. Consideraciones para resolver problemas basados en el conocimiento a través de RNA. Práctico Parcial Expone los principales conceptos de redes neuronales. LISP 16 17 Identificación de patrones para solunar problemas Evaluaciones INVESTIGACIÓN FORMATIVA PROYECCIÓN SOCIAL EXTENSIÓN UNIVERSITARIA ACTITUDINAL trabajos aplicativos. Demuestra conocimiento de la materia en cuestión. Respeta la opinión de los estudiantes. principales lineamientos de los SE ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Lectura comprensiva relacionado al tema Respuesta a preguntas Presentación de diapositivas. Casos Prácticos de IA Investigación de Tipos de Sistemas Expertos, Investigación de Sistemas expertos probabilísticos, Investigación conceptual de Redes Neuronales Demuestra valores éticos, morales, personales, profesionales y sociales en el contexto donde se desenvuelve, aplicando sus conocimientos en la identificación de problemas en su comunidad y plantea soluciones ante la problemática encontrada. Demuestra valores éticos, morales, personales, profesionales y sociales para apoyar en la difusión de los conocimientos a través de foros, cursos o talleres prácticos que la universidad oferte a los mismos estudiantes como a la comunidad en general. 6. EVALUACIÓN 6.1. CONCEPTOS a) Evaluación de Entrada: Es una evaluación escrita de carácter referencial que mide los conocimientos previos que el alumno tiene respecto al contenido del curso o cursos prerrequisitos. Esta evaluación no es considerada dentro del cálculo del promedio de nota del curso, pero debe ser de conocimiento del alumno. Además, esta evaluación le servirá al docente para afinar sus estrategias y orientar su proceso de enseñanzaaprendizaje. b) Evaluación regular: Son las evaluaciones en escala vigesimal (00-20) que se toman a los alumnos en cada unidad temática. Los tipos de evaluación regular son: b.1. Evaluación de contenidos cognitivos (Conceptual): Son aquellas evidencias de aprendizaje que los estudiantes irán construyendo durante el desarrollo de los contenidos del área. Se puede considerar: reportes de lecturas, organizadores de conocimiento, pruebas escritas, exposiciones, etc. b.2. Evaluación de contenidos Procedimentales (Procedimental): Se puede considerar como evaluación procedimental a la realización de técnicas, prácticas calificadas, ejercicios prácticos, etc. b.3. Evaluación de la participación en la Proyección Social de la carrera: Pág. N° 6 Es considerado como evaluación de Proyección Social a la participación en campañas de proyección a la comunidad, que se organice por el docente del curso (I unidad) y por la Carrera Profesional (II unidad). b.4. Evaluación de la participación en la Extensión Universitaria. Es considerada como evaluación de proyección social a la participación de los estudiantes en apoyar la difusión de conocimientos a través de foros, cursos, o talleres prácticos con incidencia en políticas regionales o nacionales que ayuden al desarrollo, ofrecidos por la universidad, tanto dentro como fuera de la universidad a la población en general. La nota de la primera unidad, estará dada por la evaluación que hace el docente en la participación durante el avance de la planificación del evento a ejecutar por la Universidad. La nota de la segunda unidad, el docente consignará después de la ejecución del evento. b.4. Evaluación de la investigación formativa: Son aquellas evidencias de aprendizaje que los estudiantes irán construyendo durante el desarrollo de los contenidos del área. Se puede considerar análisis de artículos científicos, seminarios de temas asignados, etc. b.5. Evaluación de la Actitud: Se evaluará mediante: 6.1.1.1. Autoevaluación: Se debe motivar al estudiante y darle la oportunidad de manifestar su calificación cualitativa y cuantitativa respecto a sus aprendizajes. Se le solicita que argumente su decisión; la nota que él se asigne será inalterable, ni los docentes ni sus compañeros podrán modificarla. Puede utilizar fichas de metacognición. 6.1.1.2. Coevaluación: Los estudiantes tienen la oportunidad de participar en la calificación de sus compañeros, valorando el desempeño que manifiesten en cada una de las actividades realizadas durante el semestre académico. 6.1.1.3. Heteroevaluación, es la evaluación a cargo del docente, quien emite juicios con respecto a los logros de aprendizaje de los estudiantes. Se lleva a cabo a través de la observación general del desempeño en las diferentes situaciones de aprendizaje y también de evidencias específicas. c) Evaluación Sustitutoria: Es una evaluación al cual el alumno tiene derecho y que puede ser solicitada con el fin de reemplazar una evaluación no rendida (justificada o injustificada), desaprobada o cuando se desea subir el promedio de la unidad. El alumno sólo puede rendir una evaluación sustitutoria por unidad, pudiendo rendirlas en todas las unidades. Sin embargo, sólo puede ser solicitada hasta dentro de los 7 (siete) primeros días luego de haber finalizado la unidad de la cual desea rendir sustitutorio, lo que no significa que se deba esperar a que finalice la unidad para recién solicitarla, pudiendo pedirla en cualquier momento dentro de la unidad. Pág. N° 7 La evaluación sustitutoria reemplaza a la nota más baja, o ausencia de nota, obtenida únicamente en las evaluaciones Conceptuales o Procedimentales, y para la cual el alumno deberá pagar el derecho de acuerdo a lo establecido en el TUPA de la UPO. La solicitud para pedir la evaluación sustitutoria debe iniciarla el alumno dirigiéndola al responsable de Carrera Profesional, quien a su vez coordinará con el docente para su ejecución. d) Evaluación de Aplazados: Es una evaluación de carácter global al cual tiene derecho el alumno, previo pago de la tasa establecida en el TUPA, y que reemplaza al Promedio Final del curso. Sólo tienen derecho de rendir examen de aplazado los alumnos que hayan obtenido promedio final entre 8 (ocho) y 10 (diez). 6.2. PROCESO DE EVALUACIÓN a) Promedio de la Unidad Para el proceso de evaluación, se debe de tener presente los criterios, valoración, porcentaje e instrumentos, que son necesarios conocer y respetar a fin de obtener el promedio en cada una de las dos unidades en las que está dividido un curso. Evaluación Conceptual(EC) Procedimental(E P) Investigación Formativa(EIF) Proyección Social(EPS) Extensión Universitaria(EEU) Actitudinal (EA) Total 30% Instrumento de Evaluación Prueba Escrita Sub Porc. 30% Heteroevaluación Docente 30% Lista de Cotejo 30% Heteroevaluación Docente 10% Lista de Cotejo 10% Heteroevaluación Docente Guía de Observación (GOP) 5% Heteroevaluación Docente Lista de Cotejo (LCP) 5% Co-evaluación Compañeros de clase Guía de Observación (GOP) 5% Heteroevaluación Docente Lista de Cotejo (LCP) 5% Co-evaluación Compañeros de clase 3% Heteroevaluación Docente 3% Co-evaluación Compañeros de Clase 4% Autoevaluación Alumno Porc. de Valoración 10% 10% 10% Guía de Observación (GOA) Lista de Cotejo (LCC) Lista de Cotejo (LCA) 100% Tipo de evaluación Evaluador 100% Los valores de EPS, EEU y EA están conformados por otras evaluaciones más detalladas, las cuales también poseen una ponderación específica para cada criterio, tal como se ve en la tabla anterior. Esto debe ser considerado al momento de obtener los valores que serán considerados en el cálculo del promedio de la unidad. El promedio de cada unidad es el promedio ponderado de las evaluaciones realizadas durante la unidad, siendo la siguiente la fórmula para obtenerlo: Promedio Unidad N (PUN) = EC x 0.30 + EP x 0.30 EIF x 0.10 + EPS x 0.10+EEU x 0.10 + EA x 0.10 Pág. N° 8 b) Nota Final del curso Lanota final de curso es el promedio simple redondeado al mayor, de los promedios obtenidos en la primera y en la segunda unidad. Promedio Final (PF) = Promedio Unidad 1 (PU1) + Promedio Unidad 2 (PU2) 2 Se considera nota aprobatoria a partir de 10.5 (En el registro de actas sólo se consideran valores enteros). 7. BIBLIOGRAFÍA ENRIQUE CASTILLO. Sistemas Expertos: Aprendizaje e Incertidumbre; 3ª Edición; Ed. Paraninfo; 2001. GOMEZ. Sistemas de Información; 1ª Edición Ed. Alfa Omega; 2004. JAMES P. IGNIZIO. Introduction to Expert Systems; 2ª Edición; Ed. Mc Graw. Hill; 2002. J.P. SANCHEZ/BELTRAN. Sistemas Expertos: Una Metodología de Programación; 2ª Edición; Ed. Macrobit& Rama; 2000. LEVAGGI. Teoría General de los Sistemas; 1ª Edición; Ed. Ugerman; 2000. EFRAIN TURBAN, Bussiness Inteligence, 2da Edition; Pearson Education, Pág. N° 9