AplicacionesAplicaciones

Inteligencia ComputacionalInteligencia Computacional

Carrera de IngenierCarrera de Ingenieríía Informa Informááticatica

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.

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.

Bloques de IC

• Redes neuronales

• Sistemas borrosos

• Inteligencia colectiva

Clasificación de patrones

Extracción

características

Extracción

característicasClasificadorClasificador

Datos Clase

Representación Pesos

Clasificación de patrones

• Redes neuronales– PMC

• Sistemas borrosos– Fuzzy classifier

• Inteligencia colectiva– AntMiner

x2

x1

Función

Discriminante

Agrupación de patrones

Extracción

características

Extracción

característicasAgrupamientoAgrupamiento

Datos Grupo

Representación Centroides

Agrupación de patrones

• Redes neuronales:

– Mapas auto-organizativos

• Sistemas borrosos:

– Fuzzy c-means clustering

• Inteligencia colectiva:

– Ant-based clustering

Aproximación de funciones

Extracción

características

Extracción

característicasAproximadorAproximador

Datos

Entrada

Datos

Salida

Representación Parámetros

Aproximación de funciones

• Redes neuronales– PMC (salida lineal)

• Sistemas borrosos– Fuzzy rules for aproximation

• Inteligencia colectiva– Fitting model to data (PSO)

Optimización / Búsqueda soluciones

Función

Desconocida

Función

Desconocida

Algoritmo

Búsqueda

Algoritmo

Búsqueda

Datos Valor

Encontrado

Salida

Restricciones

Optimización / Búsqueda soluciones

• Redes neuronales– Red Hopfield modificada

• Sistemas borrosos– Optimización difusa

• Inteligencia colectiva– PSO, GA,…

Regresión / Predicción series temporales

Extracción

características

Extracción

característicasPredictorPredictor

Señal

Entrada

Señal

Salida

Representación Parámetros

Regresión / Predicción series temporales

• Redes neuronales

– Red con retardos

• Sistemas borrosos

– Fuzzy time series

• Inteligencia colectiva

– Filtros NARX optimizados mediante PSO

Control de procesos

SistemaSistema

Sensores

FSensores

F

( - )

r (+) yeControlador

CControlador

C

u

Referencia

P(u)

Entrada SalidaError

Parámetros

Control de procesos

• Redes neuronales

– Red con retardos (salida lineal)

• Sistemas borrosos

– Controlador difuso

• Inteligencia colectiva

– PID adaptado con GA

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

Identificación de sistemas

• Redes neuronales

• Sistemas borrosos

• Inteligencia colectiva

– NARX con GA o PSO

Compresión de datos

CompresorCompresor

De-compresorDe-compresor

Almacenamiento

o

transmisión

Almacenamiento

o

transmisión

Entrada datos

Salida datos

Datos

comprimidos

Compresión de datos

• Redes neuronales– PMC Auto-enconder

• Sistemas borrosos– Fuzzy clustering compression

• Inteligencia colectiva– Ant-based clustering compression

Memorias y recuperación de información

CodificaciónCodificación AlmacenamientoAlmacenamiento

Datos

Entrada

RecuperaciónRecuperación

Datos

Salida

Pistas o dato parcial

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!

Sistemas híbridos

• Interrelaciones entre las técnicas de

inteligencia computacional…

Trabajo final

Trabajo final

Cronograma

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

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