Electiva 3er año_Algoritmos Geneticos

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Published on February 23, 2014

Author: disiutnrosario

Source: slideshare.net

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Algoritmos Geneticos
Electiva de 3er año
Carrera Ingenieria en Sistemas de Informacion
UTN Rosario

FERIA de ELECTIVAS 2014 Algoritmos Genéticos Jefe de Cátedra: Ing. DÍAZ, Daniela Prof. Auxiliar: Lic. LOMBARDO, Víctor

FERIA de ELECTIVAS 2014 Algoritmos Genéticos Jefe de Cátedra: Ing. DÍAZ, Daniela Ficha de la materia: • • • • • • Año: 3º Carga Horaria: 4 hs Tipo: Anual Cuatrimestre: Ambos Cuatrimestres Cupo: 40 alumnos Correlativas del plan: – Aprobadas para cursar: Algoritmos y Estructuras de Datos , Arquitectura de Computadoras – Aprobadas para rendir: Paradigmas de Programación, Sintaxis y Semántica de los Lenguajes Planificación: http://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/departamentos/sistemas/archivos/PA/pa57.pdf

FERIA de ELECTIVAS 2014 Algoritmos Genéticos Objetivos: •Familiarizar al alumno con los principales enfoques, conceptos, métodos y herramientas de los Algoritmos Genéticos, aplicables a la solución de problemas en su contexto profesional. •Enriquecer el repertorio conceptual del futuro Ingeniero para que pueda enfrentar problemas difíciles, de manejo de información y conocimiento, y poder decidir cuáles herramientas metodológicas son más adecuadas para cada caso.

FERIA de ELECTIVAS 2014 Algoritmos Genéticos Fundamentos Establecida en el tercer nivel, y contando con los conocimientos adquiridos sobre los distintos paradigmas de programación, y una base matemática previa, pretende presentar nuevas formas de abordar problemáticas reales utilizando las técnicas de los Algoritmos Genéticos. Estos nuevos tipos de razonamiento presentados al alumno, permiten ampliar su capacidad para resolver problemas de formas no convencionales, favoreciendo el desarrollo de su pensamiento crítico, que redundará en la formación profesional del futuro Ingeniero en Sistemas. Ficha en: http://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/departamentos/sistemas/archivos/fa//57.html

FERIA de ELECTIVAS 2014 Algoritmos Genéticos Los ALGORITMOS GENÉTICOS son una rama de la Inteligencia Artificial que imita la evolución biológica para resolver problemas de búsqueda y optimización. Se basan en el proceso genéticos de los organismos vivos.

FERIA de ELECTIVAS 2014 Algoritmos Genéticos Los ALGORITMOS GENÉTICOS son algoritmos que trabajan con una población de individuos, cada uno de los cuales representa una solución factible a determinados problemas. Son algoritmos de búsqueda múltiple, es decir algoritmos que dan varias soluciones, unas mejores que otras.

FERIA de ELECTIVAS 2014 Algoritmos Genéticos Algunas aplicaciones:  Optimización numérica, y optimización combinatoria.  Programación Automática para diseñar estructuras computacionales tales como el autómata celular, y las redes de clasificación.  Predicción del tiempo o la estructura de una proteína, desarrollo de aspectos de sistemas particulares de una red neuronal o sensores para robots.  Modelización de procesos de innovación, el desarrollo de estrategias.  Modelización de varios aspectos de los sistemas inmunes naturales.  Modelización de fenómenos ecológicos como las carreras de armamento biológico, la co-evolución de parásito-huésped, la simbiosis, y el flujo de recursos.  Genética de poblaciones  Evolución y aprendizaje usados en el estudio de las relaciones entre el aprendizaje individual y la evolución de la especie.  Estudio de aspectos evolutivos de los sistemas sociales, la evolución del comportamiento social en colonias de insectos, y la evolución de la cooperación y la comunicación en sistemas multiagentes.

FERIA de ELECTIVAS 2014 Algoritmos Genéticos En Investigación…  Diseño de Objetos Bidimensionales: Dawkins en 1986 realizó un proyecto denominado Biomorphs. El proyecto consistía en una aplicación en la que el usuario decidía de forma interactiva qué dibujos se asemejaban más a un insecto real.  Diseño de Objetos Tridimensionales: trabajo denominado “Diseño evolutivo para computadoras”, la aplicación de software desarrollada por Peter Bentley (1999) que sienta las bases teóricas y prácticas para la aplicación de técnicas evolutivas al diseño creativo y funcional de diferentes tipos de objetos tridimensionales.

FERIA de ELECTIVAS 2014 Algoritmos Genéticos

FERIA de ELECTIVAS 2014 Algoritmos Genéticos • Existen proyectos que relacionan el diseño con los algoritmos genéticos, por ejemplo, en la Universidad de Southampton, en el Centro de Diseño e Ingeniería Computacional (CEDC), se realizan estudios sobre cómo optimizar estructuras aeronáuticas (por ejemplo, el casco de una embarcación) mediante algoritmos genéticos. • Otro proyecto de investigación desarrollado por miembros del M.I.N.D. Lab, y profesores titulares de la Universidad del Estado de Michigan, llevan trabajando desde hace años, en investigaciones en el diseño de un parque de esculturas genéticas en las que el usuario diseña las esculturas según sus gustos personales. • También se realizaron publicaciones directamente relacionadas con el diseño automático y los algoritmos genéticos.

FERIA de ELECTIVAS 2014 Algoritmos Genéticos •También existen algunas publicaciones relacionadas con el diseño de modelos mediante la aplicación de algoritmos genéticos y micropoblaciones. Dado que no siempre es posible realizar desarrollos con poblaciones de gran tamaño se suele trabajar con micropoblaciones para problemas en los cuales el valor de evaluación de los individuos (fitness) depende de alguna forma de la estimación de un ser humano o cuando impliquen un costo computacional alto. •Existen otras aplicaciones desarrolladas que utilizan la técnica de la computación evolutiva para el diseño automático de figuras y generación de diseños artísticos

FERIA de ELECTIVAS 2014 Algoritmos Genéticos Contenidos Principales: • • • • • • • • • • Conceptos Fundamentales de Algoritmos Genéticos. Computación Evolutiva Resolución de Problemas de Búsqueda y Optimización usando Algoritmos genéticos: – Optimización de Funciones matemáticas. – Problema de la Mochila – Problema del Viajante – Dilema del Prisionero Teoría de Juegos: desarrollo de juegos. Teoría del Caos. Fractales. Búsqueda Tabú. Algoritmos Meméticos. Sistemas No Lineales Conceptos introductorias a la Computación Cuántica.

FERIA de ELECTIVAS 2014 Algoritmos Genéticos ¿Cómo trabajaremos? • Un vez desarrollados los contenidos conceptuales se realizan prácticos aplicando dichos aprendizajes. • Habitualmente el curso se divide en grupos de hasta 4 alumnos los cuales tendrán la posibilidad de trabajar en computadoras dado que las clases las dictamos en los Laboratorios del 5to piso de la UTN. Los trabajos prácticos desarrollados se presentan y discuten durante las clases. • Se suelen realizar trabajos de investigación sobre distintos temas los cuales se exponen durante el transcurso de algunas clases. • Para obtener la regularidad se deberá tener aprobado la totalidad de los trabajos prácticos y un parcial y/o su recuperatorio. • El Examen Final consiste en una serie de interrogantes sobre los trabajos prácticos realizados durante el año como así también los contenidos teóricos aprendidos.

FERIA de ELECTIVAS 2014 Algoritmos Genéticos

“En lugar de envidiar a la naturaleza debemos emularla” John Henry Holland

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