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AplicacionesAplicaciones
Inteligencia ComputacionalInteligencia Computacional
Carrera de IngenierCarrera de Ingenieríía Informa Informááticatica
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Aplicaciones de IC
• Unidad VIII:
Configuración del problema y aplicación de las técnicas
de inteligencia computacional en: clasificación de
patrones, agrupación de patrones, aproximación de
funciones, optimización, búsqueda de soluciones,
regresión, predicción de series temporales, control de
procesos, identificación de sistemas, compresión de
señales, memorias y recuperación de información.
Interrelaciones entre las técnicas de inteligencia
computacional: sistemas híbridos.
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Tipos de Aplicaciones de IC
• Clasificación de patrones,
• Agrupación de patrones,
• Aproximación de funciones,
• Optimización,
• Búsqueda de soluciones,
• Regresión,
• Predicción de series temporales,
• Control de procesos,
• Identificación de sistemas,
• Compresión de señales,
• Memorias y recuperación de información.
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Bloques de IC
• Redes neuronales
• Sistemas borrosos
• Inteligencia colectiva
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Clasificación de patrones
Extracción
características
Extracción
característicasClasificadorClasificador
Datos Clase
Representación Pesos
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Clasificación de patrones
• Redes neuronales– PMC
• Sistemas borrosos– Fuzzy classifier
• Inteligencia colectiva– AntMiner
x2
x1
Función
Discriminante
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Agrupación de patrones
Extracción
características
Extracción
característicasAgrupamientoAgrupamiento
Datos Grupo
Representación Centroides
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Agrupación de patrones
• Redes neuronales:
– Mapas auto-organizativos
• Sistemas borrosos:
– Fuzzy c-means clustering
• Inteligencia colectiva:
– Ant-based clustering
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Aproximación de funciones
Extracción
características
Extracción
característicasAproximadorAproximador
Datos
Entrada
Datos
Salida
Representación Parámetros
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Aproximación de funciones
• Redes neuronales– PMC (salida lineal)
• Sistemas borrosos– Fuzzy rules for aproximation
• Inteligencia colectiva– Fitting model to data (PSO)
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Optimización / Búsqueda soluciones
Función
Desconocida
Función
Desconocida
Algoritmo
Búsqueda
Algoritmo
Búsqueda
Datos Valor
Encontrado
Salida
Restricciones
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Optimización / Búsqueda soluciones
• Redes neuronales– Red Hopfield modificada
• Sistemas borrosos– Optimización difusa
• Inteligencia colectiva– PSO, GA,…
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Regresión / Predicción series temporales
Extracción
características
Extracción
característicasPredictorPredictor
Señal
Entrada
Señal
Salida
Representación Parámetros
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Regresión / Predicción series temporales
• Redes neuronales
– Red con retardos
• Sistemas borrosos
– Fuzzy time series
• Inteligencia colectiva
– Filtros NARX optimizados mediante PSO
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Control de procesos
SistemaSistema
Sensores
FSensores
F
( - )
r (+) yeControlador
CControlador
C
u
Referencia
P(u)
Entrada SalidaError
Parámetros
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Control de procesos
• Redes neuronales
– Red con retardos (salida lineal)
• Sistemas borrosos
– Controlador difuso
• Inteligencia colectiva
– PID adaptado con GA
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sy
Identificación de sistemas
+
-
ef(e)
arg min ( ( ))a
f e a=
H(a)
Hest(aest)
aest
Sistema real
Sistema estimado
Superficie de
error en función
de los parámetrosMétodo para hallar el
óptimo
Criterio
x y
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Identificación de sistemas
• Redes neuronales
• Sistemas borrosos
• Inteligencia colectiva
– NARX con GA o PSO
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Compresión de datos
CompresorCompresor
De-compresorDe-compresor
Almacenamiento
o
transmisión
Almacenamiento
o
transmisión
Entrada datos
Salida datos
Datos
comprimidos
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Compresión de datos
• Redes neuronales– PMC Auto-enconder
• Sistemas borrosos– Fuzzy clustering compression
• Inteligencia colectiva– Ant-based clustering compression
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Memorias y recuperación de información
CodificaciónCodificación AlmacenamientoAlmacenamiento
Datos
Entrada
RecuperaciónRecuperación
Datos
Salida
Pistas o dato parcial
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Memorias y recuperación de información
• Redes neuronales
– Red de Hopfield
• Sistemas borrosos
– Fuzzy associative memory
• Inteligencia colectiva
HP/FP Very low HP Low HP Medium HP High HP Very high HP
Very weak FP Retreat! Retreat! Defend Defend Attack
Weak FP Retreat! Defend Defend Attack Attack
Medium FP Retreat! Defend Attack Attack Full attack!
High FP Retreat! Defend Attack Attack Full attack!
Very high FP Defend Attack Attack Full attack! Full attack!
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Sistemas híbridos
• Interrelaciones entre las técnicas de
inteligencia computacional…
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Trabajo final
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Trabajo final
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Cronograma
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Bibliografía
• IEEE Transactions on: Fuzzy Systems, Evolutionary Computation, Neural Networks, Pattern Analysis and Machine Intelligence, Systems, Man, and Cybernetics, Robotics and Automation, Information Theory, Knowledge and Data Engineering
• Elsevier Science: Fuzzy Sets and Systems, Intelligent Data Analysis, International Journal of Neurocomputing, Neural Networks, Pattern Recognition, Neurocomputing, Applied Soft Computing, Artificial Intelligence
• Ablex Publishing: Journal of Artificial Neural Networks
• World Scientific Publishing: International Journal on Artificial IntelligenceTools, International Journal of Intelligent Control and Systems,International Journal of Neural Systems, International Journal of Pattern Recognition and Artificial Intelligence, International Journal of Cooperative Intelligent Systems, International Journal of Uncertainty, Fuzziness and Knowledge-Based Systems
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Bibliografía
• MIT Press: Neural Computation, Evolutionary Computation, Journal of Cognitive Neuroscience, Artificial Life.
• Kluwer Academic Publishers: Machine Learning, Neural Processing Letters, Journal of Intelligent Systems
• Springer Verlag: Neural Computing with Applications, Swarm Intelligence, Machine Learning, Artificial Life and Robotics, Evolutionary Intelligence, Fuzzy Optimization and Decision Making, Genetic Programming and Evolvable Machines, Pattern Recognition and Image Analysis, SoftComputing
• John Wiley & Sons: International Journal of Intelligent Systems
• Pergamom Press: Neural Networks
• Blackwell Publishers: Computational Intelligence
• International Neural Network Society: INNS Neural Networks Newsletter
• Finance & Technology Publishing: Journal of Computational Intelligence in Finance