Aquest curs és una introducció a l'aprenentate automàtic. Proporciona una breu introducció a conceptes, tècniques i algorismes d'aprenentatge automàtic. Es comença per temes de classificació i regressió linial i es finalitza amb temes com les màquines de suport vectorial. El curs es divideix en tres grans blocs: aprenentatge supervisat, aprenentatge no supervisat i teoria de l'aprenentatge. El curs proporciona molts casos d'estudi i aplicacions reals, per tal que l'alumne vegi l'aplicabilitat de les tècniques en visió per computador, sistemes mèdics o anàlisi de senyals.
Professorat
Responsable
Maria Salamó Llorente (
)
Hores setmanals
Teoria
1.5
Problemes
0
Laboratori
1
Aprenentatge dirigit
0
Aprenentatge autònom
2
Competències
Competències Tècniques Generals
Genèriques
CG2 - Capacitat per a dirigir, planificar i supervisar equips multidisciplinaris.
CG4 - Capacitat per a la direcció general, direcció tècnica i direcció de projectes de recerca, desenvolupament i innovació en empreses i centres tecnològics, en l'àmbit de la Intel·ligència Artificial.
Competències Tècniques de cada especialitat
Acadèmiques
CEA3 - Capacitat de comprendre els principis bàsics de funcionament de les tècniques principals d'Aprenentatge Automàtic, i saber utilitzar-les en l'entorn d'un sistema o servei intel·ligent.
Professionals
CEP2 - Capacitat de resoldre els problemes de presa de decisions de les diferents organitzacions, integrant eines intel·ligents.
CEP7 - Capacitat de respectar la normativa legal i la deontologia en l'exercici professional.
Competències Transversals
Treball en equip
CT3 - Ser capaç de treballar com a membre d'un equip interdisciplinari, ja sigui com un membre més o duent a terme tasques de direcció, amb la finalitat de contribuir a desenvolupar projectes amb pragmatisme i sentit de la responsabilitat, tot assumint compromisos considerant els recursos disponibles.
Raonament
CT6 - Capacitat d'avaluar i analitzar de manera raonada i crítica sobre situacions, projectes, propostes, informes i estudis de caracter cientific-tecnic. Capacitat d'argumentar les raons que expliquen o justifiquen aquestes situacions, propostes, etc.
Analisis i sintesis
CT7 - Capacitat d'anàlisi i resolució de problemes tècnics complexos.
Bàsiques
CB6 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits y la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contexts més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb la seva àrea d'estudi.
Objectius
Aprendre i entendre les tècniques d'aprenentatge automàtic tant en tasques supervisades com no supervisades
Competències relacionades:
CT6,
CEA3,
CB6,
Aprendre a resoldre problemes usant les tecniques d'aprenentatge automàtic
Competències relacionades:
CT3,
CT6,
CT7,
CEA3,
CEP2,
CEP7,
CG2,
CG4,
Continguts
1. Introducció a l'aprenentatge automàtic
- Què és l'aprenentatge?
- Definició d'aprenentatge
- Elements de l'aprenentatge automàtic
- Paradigmes de l'aprenentatge automàtic
- Aplicacions d'aprenentatge automàtic
- Conceptes bàsics de la teoria de l'aprenentatge
Aprenentatge no supervisat
- Introducció a l'aprenentatge no supervisat
- Clusterització
- Classificació dels algorismes de clusteritzación: K-Means i EM
- Análisi de factors: PCA i ICA
- Mapes auto-organitzatius i Anàlisi multidimensional
- Sistemes de recomanació
Aprenentatge supervisat
- Introducció i perspectives
- Aprenentatge gandul
- Introducció a la selecció d'atributs
- Selecció de models
- Taxonomia de l'aprenentatge supervisat
- Decisió linial
- Decisió no-linial: Mètodes de Kernel
- Decisió no-linial: Ensemble Learning
- Aprenentatge bayesià
Activitats
ActivitatActe avaluatiu
Exercici d'aprenentatge no supervisat
Exercici d'aprenentatge no supervisat relacionat amb les tècniques estudiades en aquest curs Objectius:2 Setmana:
4
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
15h
Exercici d'aprenentatge supervisat basat en lazy learning
Implementar un exercici d'aprenentatge gandul per a un problema particular Objectius:2 Setmana:
7
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
15h
Exercici d'aprenentatge supervisat basat en Kernel Learning
En aquest exercici s'implementa i analitza Kernel Learning Objectius:2 Setmana:
10
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
15h
Exercici d'aprenentatge supervisat basat en Non Linear Decision Learning
En aquest exercici s'implementa i analitzen algorismes d'ensemble learning Objectius:2 Setmana:
13
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
15h
Lectura y anàlisi d'articles d'investigació
Llegir i analitzar diferents articles de recerca durant el curs Objectius:1 Setmana:
15 (Fora d'horari lectiu)
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
10h
Introducció a l'aprenentatge artificial
Introducció a l'aprenentatge automàtic
Teoria
4h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
0h
Anàlisi de mètodes de clustering
Anàlisi dels mètodes de clustering més coneguts i usats d'aprenentatge automàtic
Teoria
3h
Problemes
0h
Laboratori
3h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
1h
Introducció al factor analysis
Anàlisi de factors: estudi de les tècniques més conegudes
Teoria
4h
Problemes
0h
Laboratori
1h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
0h
Visualització
Estudi dels mapes auto-organitzatius i les tècniques d'anàlisi multi-dimensional
Teoria
3h
Problemes
0h
Laboratori
1h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
0h
Introducció a l'aprenentatge supervisat
Introducció a l'aprenentatge supervisat
Teoria
3h
Problemes
0h
Laboratori
1h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
0h
Introducció a l'aprenentatge "lazy"
Estudi de diferents tècniques d'aprenentatge "lazy"
Teoria
2h
Problemes
0h
Laboratori
1h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
0h
Introducció a la selecció d'atributs
Estudi de diferent tècniques de selecció d'atributs usades en aprenentatge artificial
Teoria
2h
Problemes
0h
Laboratori
2h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
1h
Selecció de models
Selecció de models i taxonomia
Teoria
2h
Problemes
0h
Laboratori
1h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
0h
Decisió linial
Decisió linial: Algorismes
Teoria
4h
Problemes
0h
Laboratori
1h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
0h
Kernel Learning
Kernel Learning
Teoria
3h
Problemes
0h
Laboratori
2h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
0h
Ensemble Learning
Ensemble Learning
Teoria
3h
Problemes
0h
Laboratori
2h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
0h
Sistemes de recomanació
Sistemes de recomanació. Objectius. Taxonomia. Elements dels procés de recomanació. Algorismes bàsics.
Teoria
3h
Problemes
0h
Laboratori
2h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
0h
Metodologia docent
La classe es divideix en dues parts:
- Teoria (2 hores) on s'introdueixen els conceptes teòrics del curs
- Laboratori (1 hora) que inclou: exercicis pràctics i classes participatives
Mètode d'avaluació
L'avaluació está dividida en dues parts:
Exam: examen de teòric al final del semestre
Work: Treballs al llarg del semestre (5 treballs)
Nota_Final = a x Exam + b x Work
Cada curs a i b s'establiran dins dels següents marges: 0,35 <= a <= 0,5 and 0,3 <= b <= 0,6
Work = c x W1 + d x W2 + e x W3 + f x W4
Cada curs c, d, e, i f s'establiran dins dels següents marges: 0,2 <= {c,e} <= 0,4 and 0,1 <= {d, f} <= 0,2