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  • Inteligencia Artificial Difusa

    1.- DATOS DE LA ASIGNATURA

    Nombre de la asignatura:

    Clave de la asignatura:

    (Crditos) SATCA1

    Carrera:

    Inteligencia Artificial Difusa ICC-1604 2-2-4 Ingeniera Electrnica

    2.- PRESENTACIN

    Caracterizacin de la asignatura La asignatura contribuye en el desarrollo de habilidades y capacidades en el

    planteamiento y solucin de problemas, que se relacionen con el diseo de

    sistemas de control inteligente en el rea de la lgica difusa. As mismo, facilita al

    estudiante el uso de software de computadora para la comprensin del

    comportamiento de los sistemas difusos a travs de la simulacin, para plantear y

    predecir el funcionamiento ptimo bajo distintas condiciones de operacin.

    La estructura de la asignatura tiende a cubrir los aspectos del conocimiento bsico en lgica difusa, en donde se explica los diferentes componentes de un sistema difuso, pasando por el anlisis y el diseo de sistemas difusos hasta llegar a las aplicaciones. La asignatura se relaciona de manera directa con materias como: Automatizacin, Control, Instrumentacin e Inteligencia Artificial II; especficamente en los temas de control PID clsico, Controladores Lgicos Programables (PLC), modelado de sistemas, medicin de variables en procesos. Por ltimo las competencias especficas que se relacionan son: interpreta conceptos bsicos de control, analiza la estabilidad de un sistema, disea controladores clsicos, representa sistemas dinmicos en variables de estado, analiza controlabilidad de sistemas aplicando retroalimentacin de estados.

  • Intencin Didctica

    Se organiza el temario, en cuatro unidades, agrupando los contenidos conceptuales de la asignatura a partir de la segunda unidad; en la primera unidad, se plantea una introduccin de los conceptos para su ubicacin dentro de los marcos conceptuales de la teora de control difuso. Se sugiere una actividad integradora en la segunda unidad, en donde se revise un artculo cientfico para encontrar relacin de los conceptos estudiados con las investigaciones recientes, adems de generar el hbito en los estudiantes a revisar informacin, a partir de formatos estndares de reporte de resultados de las nuevas investigaciones. En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalizacin de los conceptos a partir de experiencias concretas; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a travs de la observacin, la reflexin y la discusin que se d la formalizacin; la solucin de casos prcticos se har despus de este proceso. El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prcticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentacin, tales como: identificacin, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hiptesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como induccin-deduccin y anlisis-sntesis con la intencin de generar una actividad intelectual compleja. Por esta razn varias de las actividades prcticas se han descrito como actividades previas al tratamiento terico de los temas, de manera que no sean una mera corroboracin de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prcticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque slo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la eleccin de las variables a controlar y registrar. Todo lo anterior con el objetivo de que aprendan a planificar para involucrarlos en las distintas etapas de este proceso. Se plantean tambin actividades de investigacin documental, que permitan al estudiante hacer una revisin de material de libros o de la red en donde se reporten resultados tericos o experimentales sobre aplicaciones de los principios estudiados, permitiendo as que el estudiante observe que la teora que revisa en clase tiene un impacto en las necesidades y realidades sociales. Tambin se propone una dinmica de puesta en comn de las referencias de los usos domsticos de la teora, en donde los estudiantes detecten la aplicacin de los principios tericos estudiados y su relacin con la experiencia cotidiana.

  • 3. PARTICIPANTES EN EL DISEO Y SEGUIMIENTO CURRICULAR DEL PROGRAMA

    Lugar y fecha de elaboracin o

    revisin

    Participantes Observaciones

    Instituto Tecnolgico de Cd. Guzmn Jal.

    Instituto Tecnolgico de Cd. Guzmn

    4. COMPETENCIAS A DESARROLLAR

    Competencia general de la asignatura

    Disea e implementa sistemas de lgica difusa para resolver problemas

    prcticos en ingeniera.

    Competencias especficas

    Identifica los usos de los sistemas difusos en la solucin de problemas de

    la realidad social.

    Adquiere las habilidades en el uso de las herramientas para el anlisis

    difuso.

    Adquiere las habilidades en el uso de las herramientas para el diseo

    difuso.

    Adquiere las habilidades en el uso de las herramientas para el

    procesamiento de los algoritmos genticos.

    Competencias genricas

    Capacidad de anlisis y sntesis

    Capacidad de organizar y planificar

    Conocimientos bsicos de la carrera

    Comunicacin oral y escrita

    Habilidad en manejo de la computadora

    Habilidad para buscar y analizar informacin proveniente de fuentes

    diversas

    Solucin de problemas

    Toma de decisiones.

    5. COMPETENCIAS PREVIAS DE OTRAS ASIGNATURAS

    Competencias previas

    Conceptos bsicos de control.

  • Estabilidad de sistemas.

    Interpretar grficas de respuesta en frecuencia y el tiempo para disear

    compensadores.

    Diseo de controladores clsicos.

    Representar sistemas dinmicos en variables de estado analizando su

    controlabilidad aplicando retroalimentacin de estados.

    6. TEMARIO

    Temas Subtemas Literatura

    NO. Nombre

    1

    Introduccin a la lgica difusa

    1.1 Historia y primeros resultados en lgica difusa. 1.2 Aplicaciones de la lgica difusa como sistema de inteligencia artificial.

    [5],[7], [8]

    2

    Conceptos y fundamentos de lgica difusa

    2.1 Conjuntos difusos y sus operaciones. 2.2 Variables lingsticas y reglas difusas SI-ENTONCES. 2.3 Fuzificadores y defuzificadores. 2.4 Base de reglas y mecanismo de inferencia de un sistema difuso.

    [5],[7]

    3

    Control con lgica difusa

    3.1 Control PD difuso de 9 reglas. 3.2 Control PID difuso de 25 reglas. 3.3 Simulacin de controles difusos. 3.4 Aplicacin de control difuso.

    [6],[7],

    4

    Diseo de sistemas mediante la implementacin de algoritmos genticos

    4.1 Conceptos y fundamentos de los algoritmos genticos. 4.2 Mtodos de optimizacin mediante algoritmos genticos. 4.3 Aplicaciones de algoritmos genticos.

    [7],[8],

    7. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

    Competencia especfica y genricas

    Identifica los usos de los sistemas difusos en la solucin de problemas de

    la realidad social.

  • Tema Actividades de aprendizaje

    Introduccin a la lgica difusa

    Revisin de formatos estndar

    de reporte de nuevos resultados

    cientficos.

    Realizacin de un ensayo sobre

    aplicaciones de los sistemas

    difusos.

    Anlisis de videos sobre

    aplicaciones de lgica difusa.

    Anlisis de simulaciones de

    sistemas de lgica difusa.

    Competencia especfica y genricas

    Adquiere las habilidades en el uso de las herramientas para el anlisis y

    diseo difuso.

    Tema Actividades de aprendizaje

    Conceptos y fundamentos de lgica

    difusas

    Revisin de la sintaxis de los

    comandos para el diseo difuso.

    Revisin de los parmetros y

    caractersticas de los bloque

    funcionales de Matlab para el

    diseo difuso.

    Revisin de las interfaces de

    usuario para el diseo difuso.

    Anlisis de videos sobre

    aplicaciones de lgica difusa.

    Anlisis de simulaciones de

    sistemas de lgica difusa.

    Competencia especfica y genricas

    Adquiere las habilidades en el uso de las herramientas para el diseo

    difuso.

    Tema Actividades de aprendizaje

    Control con lgica difusa

    Revisin de las interfaces de

    usuario para la el diseo

    controles difusos.

    Revisin de los parmetros y

  • caractersticas de los bloque

    funcionales de Matlab para el

    diseo difuso.

    Anlisis de videos sobre

    aplicaciones de lgica difusa.

    Anlisis de simulaciones de

    sistemas de lgica difusa.

    Anlisis de manuales de

    especificacin tcnica de

    sistemas que incluyen lgica

    difusa.

    Competencia especfica y genricas

    Adquiere las habilidades en el uso de las herramientas para el

    procesamiento de los algoritmos genticos.

    Tema Actividades de aprendizaje

    Diseo de sistemas mediante la implementacin de algoritmos

    genticos.

    Revisin de las interfaces de

    usuario para la solucin de

    problemas de optimizacin y

    control por medio de algoritmos

    genticos.

    Anlisis de videos sobre

    aplicaciones de lgica difusa.

    Anlisis de simulaciones de

    sistemas de lgica difusa.

    8. PRCTICAS.

    Introduccin a las interfaces de usuario de Matlab para sistemas difusos.

    Diseo e implementacin de la base de reglas y el mecanismo de

    inferencia de un sistema difuso con las interfaces de usuario de Matlab.

    Proceso para defuzificacin con las interfaces de usuario de Matlab para

    sistemas difusos.

    Diseo y aplicacin de controladores P