Sistemas adaptativos activas inteligentes pasivas salidas ... · Algoritmos adaptativos Nuestra...
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Sistemas adaptativos inteligentes
dra. elisa schaeffer
¿Sistema?
• Un conjunto de elementos que interactuan entre si.
• El sistema puede recibir uno o varios entradas de su ambiente de operación.
• Entradas activas: interacción explícita con uno o más usuarios.
• Entradas pasivas: observaciones del ambiente vía lecturas de sensores, lectores, cámaras, etcétera.
• El sistema puede interactuar con el ambiente a través de o salidas explícitas a un usuario o actuadores que modifican en ambiente de operación.
Sistema
Estados, agentes, componentes, módulos...
Usuarios
Entradas Salidas
Ambiente
Clasificación de Sistemas
• Simples, complicados o complejos
• Deterministas o probabilistas
• Centralizados o distribuidos
modelado de sistemas
• En términos de grafos G = (V, E).
• Los elementos de V son los vértices y los de E son las aristas que conectan los vértices.
Cerebro de C. Elegans
Álgebra linealUn grafo se puede representar con una matriz:
1 3 9 7 82 6 3 0 13 3 0 0 24 9 1 9 00 0 2 7 3
2
63
0 1
Aristas que salen del vértice azul
Av = λvuA = λuVectores y valores propios
(eigenvectores/valores)
El espectro de la matriz (o algún variante suyo) revela propiedades y comportamientos del sistema modelado:
Ejemplo
Agrupamiento espectral
No ordenada
Ordenada por grupos
teoría de grafos
• Estudio matemático de las propiedades de grafos.
Distribución de grado
1
10
100
1000
10000
100000
1e+06
1 10 100 1000 10000
Gen. 13Gen. 8Gen. 3
Problemas & algoritmos
• Algoritmo = una serie de pasos que permiten construir una solución a un problema o identificar su existencia a partir de un conjunto de datos.
• Problemas de decisión / construcción / optimización
• Algoritmos deterministas / no deterministas
• Algoritmos exactos / aproximados / heurísticos
Optimización
• En problemas de optimización, uno busca seleccionar los valores a un conjunto de variables, cumpliendo con un conjunto de restricciones para maximizar (o minimizar) una función objetivo dada.
Ejemplo: ¿Qué es la ruta más rápida para
llegar de A a B?
Algoritmos adaptativosNuestra investigación está dirigida hacia el diseño e implementación de sistemas adaptativos inteligentes que operan de manera autónoma en ambientes dinámicos.
Adaptativo = Al ocurrir cambios en el ambiente de operación, el sistema se ajusta para lograr la funcionalidad deseada.
Dinámico = Presenta cambios (tales como movimiento o falla en la operación de los agentes).
Autónoma = Operan sin intervención activa de parte de algo externo al sistema (como por ejemplo un operador, usuario, etcétera).
Inteligente = El sistema responde de manera inteligente a los cambios en su ambiente, por ejemplo a través de técnicas de aprendizaje.
Metodología• Modelado y análisis matemático
• Implementación de simulaciones y prototipos
• Diseño e interpretación de experimentos
ÁlgebraProgramación
Matemáticas discretas
Probabilidad
Interacción humano-
computadoraSistemas inmersos
Gracias por su atención.
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