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Dr. Gonzalo HernándezDr. Gonzalo Hernández Fundamentos de Informática 2Fundamentos de Informática 2 11
FFUNDAMENTOS UNDAMENTOS
DDEE
IINFONFORMÁTICA 2RMÁTICA 2
Universidad Técnica Federico Santa MaríaUniversidad Técnica Federico Santa MaríaDepartamento de InformáticaDepartamento de Informática
DDR.R. Ing. G Ing. GONZALOONZALO HHERNÁNDEZERNÁNDEZ OOLIVALIVA
Dr. Gonzalo HernándezDr. Gonzalo Hernández Fundamentos de Informática 2Fundamentos de Informática 2 22
Fundamentos de Informática 2Fundamentos de Informática 2
Organización de la SesionesOrganización de la Sesiones
Evaluación AsignaturaEvaluación Asignatura
Objetivos de la AsignaturaObjetivos de la Asignatura
Programa dePrograma del Cursol Curso
BibliografíaBibliografía
Dr. Gonzalo HernándezDr. Gonzalo Hernández Fundamentos de Informática 2Fundamentos de Informática 2 33
Organización de las Organización de las SesionesSesiones
2 2 CClases de lases de CCátedra a la semanaátedra a la semana 1 Clase de Ayudantía:1 Clase de Ayudantía:
Carlos Becerra Carlos Becerra && ??? ???
[email protected]@inf.utfsm.cl Clases + Tareas + Notas + Clases + Tareas + Notas +
Avisos vía Avisos vía mailing listmailing list::
[email protected]@vtr.net
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Evaluación AsignaturaEvaluación Asignatura FI-2 FI-2
La Nota de Cátedra considera:La Nota de Cátedra considera:
22 Certámenes Certámenes 22 Tareas Computacionales + 3 Tareas Computacionales + 3
QuicesQuices 2 Guías de Ejercicios 2 Guías de Ejercicios Certamen Recuperativo GlobalCertamen Recuperativo Global Cálculo Nota Final según fórmula Cálculo Nota Final según fórmula
JCJC
Según TemasSegún Temas
Preparación Preparación CertámenesCertámenes
Dr. Gonzalo HernándezDr. Gonzalo Hernández Fundamentos de Informática 2Fundamentos de Informática 2 55
Evaluación AsignaturaEvaluación Asignatura FI-2 FI-2Fórmula Evaluación Prof. Javier Cañas:Fórmula Evaluación Prof. Javier Cañas:
αα(NC)(NC)
NF = NF = [[1 - 1 - αα(NC)(NC)]NC + ]NC + αα(NC)(NC)NANA
0.30.3
4040 7070 NCNC
αα(NC) = 0.01*NC – 0.4(NC) = 0.01*NC – 0.4
NC = Promedio 2 Mejores CertámenesNC = Promedio 2 Mejores CertámenesNA = Promedio Quices + TareasNA = Promedio Quices + Tareas
Dr. Gonzalo HernándezDr. Gonzalo Hernández Fundamentos de Informática 2Fundamentos de Informática 2 66
Objetivos de la AsignaturaObjetivos de la Asignatura Presentar un Segundo Nivel de Materias de Presentar un Segundo Nivel de Materias de
Matemáticas DiscretasMatemáticas Discretas APLICADASAPLICADAS a las a las
Ciencias de la Computación e InformáticaCiencias de la Computación e Informática
Elementos Básicos y Elementos Básicos y FundamentalesFundamentales de de la la
MetodologíaMetodología utilizada para utilizada para resolver resolver
problemasproblemas en Ingeniería desde el punto de en Ingeniería desde el punto de
vista de la vista de la Computación e InformáticaComputación e Informática
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Fundamentos de Informática 2:Fundamentos de Informática 2:
Áreas de Aplicación de M-DÁreas de Aplicación de M-D Arquitectura de ComputadoresArquitectura de Computadores Redes de ComunicaciónRedes de Comunicación Redes de ComputadoresRedes de Computadores Computación ParalelaComputación Paralela Algoritmos y ComplejidadAlgoritmos y Complejidad Criptografía y SeguridadCriptografía y Seguridad Inteligencia ArtificialInteligencia Artificial
Dr. Gonzalo HernándezDr. Gonzalo Hernández Fundamentos de Informática 2Fundamentos de Informática 2 88
Área Aplicación M-D: Área Aplicación M-D: Inteligencia ArtificialInteligencia Artificial
Dr. Gonzalo HernándezDr. Gonzalo Hernández Fundamentos de Informática 2Fundamentos de Informática 2 99
Qué es IA: Qué es IA:
Combinación de:Combinación de:
Ciencias de la ComputaciónCiencias de la Computación
Ingeniería Mecánica y ElectrónicaIngeniería Mecánica y Electrónica Fisiología y FilosofíaFisiología y Filosofía
Creación de Máquinas que Creación de Máquinas que
puedan Pensarpuedan Pensar
Dr. Gonzalo HernándezDr. Gonzalo Hernández Fundamentos de Informática 2Fundamentos de Informática 2 1010
Qué es la Inteligencia ?Qué es la Inteligencia ? Resolver problemas Resolver problemas
ComplejosComplejos Hacer GeneralizacionesHacer Generalizaciones Establecer RelacionesEstablecer Relaciones AnálisisAnálisis PercepciónPercepción Comprensión y AprendizajeComprensión y Aprendizaje CreaciónCreación
Dr. Gonzalo HernándezDr. Gonzalo Hernández Fundamentos de Informática 2Fundamentos de Informática 2 1111
IA: Test de Turing:IA: Test de Turing:
““Un computador merece ser Un computador merece ser llamado inteligente si puedellamado inteligente si puedehacer pensar a un ser humanohacer pensar a un ser humanoque es otro ser humano”que es otro ser humano”
Dr. Gonzalo HernándezDr. Gonzalo Hernández Fundamentos de Informática 2Fundamentos de Informática 2 1212
Cómo lograr IA:Cómo lograr IA:
Bottom - Up: Redes Neuronales Bottom - Up: Redes Neuronales (Computación Paralela) (Computación Paralela)
Top - Down: Sistemas ExpertosTop - Down: Sistemas Expertos Información Información
++ Reglas Lógicas Reglas Lógicas
Dr. Gonzalo HernándezDr. Gonzalo Hernández Fundamentos de Informática 2Fundamentos de Informática 2 1313
IA: Bottom Up: Redes NeuronalesIA: Bottom Up: Redes Neuronales
Soma: Soma: Info. Hereditaria + Plasma + Info. Hereditaria + Plasma + Generación SeñalesGeneración Señales
Dendritas:Dendritas: Recepción Señales Recepción Señales Impulsos ImpulsosAxón: Axón: Transmisión de SeñalesTransmisión de SeñalesSinapsis: Sinapsis: Interfaz Neuronal (Inhibitoria, Excitatoria)Interfaz Neuronal (Inhibitoria, Excitatoria)
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IA: Corteza Cerebral Humana:IA: Corteza Cerebral Humana:
Aproximadamente Aproximadamente 1010 neuronas neuronas
10001000 a a 10.00010.000 Sinapsis por neurona Sinapsis por neurona
Comunicación vía tren de impulsosComunicación vía tren de impulsos
Proceso CognitivoProceso Cognitivo ~ mili - segundos~ mili - segundos
Operación Operación Masiva ParalelaMasiva Paralela Secuencial en 100 EtapasSecuencial en 100 Etapas
1111
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IA Modelo Red Neuronal: IA Modelo Red Neuronal: Mc Culloch Mc Culloch & Pitts 1943& Pitts 1943
bi
w1i
wni
. . .
01
01
01
xi(t)
xxii(t) (t) == i=1,...,ni=1,...,n1 wwij ij xxjj(t-1)(t-1) - - bbi i
n
j=1
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IA: Modelo Red NeuronalIA: Modelo Red Neuronal
xxii(t) (t) ==
i=1,...,n
1 wwij ij xxjj(t-1)(t-1) - - bbi i
n
j=1
W = Matriz de W = Matriz de
ConectividadConectividadb = Vector de Umbralesb = Vector de Umbrales
wwijij
xxii(0) (0) {0,1}{0,1}
i
j
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Programa de Programa de FI-2:FI-2:1)1) Presentación de la AsignaturaPresentación de la Asignatura
a)a) Primera ClasePrimera Clase
2)2) Enumeración – Enumeración – 8 Clases8 Clasesa)a) MotivaciónMotivaciónb)b) Reglas de Suma y ProductoReglas de Suma y Productoc)c) PermutacionesPermutacionesd)d) Combinaciones: Teorema del BinomioCombinaciones: Teorema del Binomioe)e) Combinaciones con RepeticionesCombinaciones con Repeticionesf)f) Nociones de ProbabilidadNociones de Probabilidadg)g) Aplicación: Problemas P y NP en GrafosAplicación: Problemas P y NP en Grafos
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Programa de Programa de FI-2:FI-2:
3)3) Funciones Generatrices – Funciones Generatrices – 4 Clases4 Clasesa)a) MotivaciónMotivaciónb)b) Definiciones y Ejemplos. Téc. de CálculoDefiniciones y Ejemplos. Téc. de Cálculoc)c) Particiones de EnterosParticiones de Enterosd)d) Función Generatriz ExponencialFunción Generatriz Exponenciale)e) Operador de SumaOperador de Suma
4)4) Ecuaciones de Recurrencia – Ecuaciones de Recurrencia – 4 Clases4 Clasesa)a) MotivaciónMotivaciónb)b) Definiciones y EjemplosDefiniciones y Ejemplosc)c) Ecs. de Primer y Segundo Orden LinealesEcs. de Primer y Segundo Orden Lineales
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Programa de Programa de FI-2:FI-2:5)5) Int. a la Teoría de Grafos – Int. a la Teoría de Grafos – 8 Clases8 Clases
a)a) Definiciones y EjemplosDefiniciones y Ejemplos
b)b) Subgrafos, Complementos, IsomorfismosSubgrafos, Complementos, Isomorfismos
c)c) Grados de Vértices, Caminos y CircuitosGrados de Vértices, Caminos y Circuitos
d)d) Grafos PlanaresGrafos Planares
e)e) Caminos Hamiltonianos y CiclosCaminos Hamiltonianos y Ciclos
f)f) Coloración de Grafos ÁrbolesColoración de Grafos Árboles
g)g) Aplicaciones Problemas P y NPAplicaciones Problemas P y NP
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Programa de Programa de FI-2:FI-2:
6)6) Álgebra Moderna Aplicada – Álgebra Moderna Aplicada – 4 Clases4 Clases
a)a) Anillos y Aritmética ModularAnillos y Aritmética Modular
b)b) Grupos y Teoría de Códigos Grupos y Teoría de Códigos
7)7) Correctitud de Programas – Correctitud de Programas – 2 Clases2 Clases
Dr. Gonzalo HernándezDr. Gonzalo Hernández Fundamentos de Informática 2Fundamentos de Informática 2 2121
Bibliografía Bibliografía FI-2FI-2
Discrete and Combinatorial Mathematics, Discrete and Combinatorial Mathematics, R.P. GrimaldiR.P. Grimaldi
The Algorithm Design Manual, S. SkienaThe Algorithm Design Manual, S. Skiena http://www.cs.sunysb.edu/~algorith/http://www.cs.sunysb.edu/~algorith/
Libros de Matemática Discreta y Libros de Matemática Discreta y Combinatorial ClásicosCombinatorial Clásicos
G. Hernández O.: Apuntes y Papers de G. Hernández O.: Apuntes y Papers de Fundamentos de Informática 2Fundamentos de Informática 2
Web:Web: www.utexas.edu/world/lecturewww.utexas.edu/world/lecture