El curs

Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC)

Centre de Visió per Computador

Institut de Robòtica i Informàtica Industrial

De gener 2022 fins a novembre 2022

El curs de Intel·ligència Artificial del programa Bojos per la ciència de la Fundació Catalunya La Pedrera és un curs desenvolupat per l’Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC) orientat a estudiants de 1r de batxillerat amb vocació científica interessats en carreres STEM (de les sigles en anglès Science, Technology, Engineering, Mathematics). Aquest curs sorgeix amb la idea de donar a conèixer l’entorn multidisciplinari que ofereix la intel·ligència artificial on conflueixen disciplines diferents per a resoldre tot tipus de problemes. L’objectiu principal d’aquest curs és el de fomentar les vocacions científiques i promoure el coneixement i l’educació d’excel·lència dels joves de Catalunya.

El curs de Intel·ligència Artificial (IA) pretén donar una visió ampla del què és la IA a l’actualitat. Orientat a la descripció, transitarà de forma còmoda i espaiosa pels diferents temes de la IA actual, amb èmfasi en els conceptes bàsics i en la dimensió pràctica d’aquesta tecnologia.

Les inscripcions al curs de Bojos per la Intel·ligència Artificial estaran obertes del 15 de setembre al 25 d’octubre de 2021 i entre totes i tots els inscrits es seleccionaran 24 estudiants de 1r batxillerat que participaran a la 1a edició del curs dins de la 10a edició del programa Bojos per la ciència que tindrà lloc al 2022.

El curs s'impartirà durant diferents dissabtes del 15 de gener de 2022 al 26 de novembre de 2022 a les instal·lacions de l’Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC) així com a d’altres centres col·laboradors com l’Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI).

Durant les 16 sessions teoricopràctiques els estudiants coneixeran ben de prop el món de la Intel·ligència Artificial.

Una sessió típica es composarà de tres parts: una primera part de teoria, d’una hora o hora i mitja, un descans de mitja hora, i un últim tram dedicat a pràctica de dues hores (o dues hores i mitja). En aquesta última part es podran veure (i tocar si es pot) aparells i robots, ver vídeos, etc. La part pràctica també es podrà orientar a descriure casos d’us o que el professor/a resolgui exercicis a la pissarra.

En el curs es tractaran els següents àmbits:

  • Resolució de problemes
  • Representació del coneixement
  • Aprenentatge
  • Llenguatge natural
  • Percepció
  • Multiagents
  • Qüestions ètiques

 

Objectius específics

Entorn els estudis acadèmics

  • Fomentar entre els joves les vocacions científiques vinculades a la intel·ligència artificial en particular i a la informàtica en general, com a objecte d’estudi i com a eina per a la recerca

Entorn la recerca

  • Conscienciar els estudiants en la importància de la intel·ligència artificial en diferents àrees de la recerca, en la ciència i l’enginyeria.
  • Conèixer el funcionament dels centres de recerca vinculats amb la intel·ligència artificial.
  • Posar en valor la multidisciplinarietat i la tecnologia com a peces necessàries per al progrés del coneixement.

Entorn Intel·ligència Articificial

  • Aprendre que la intel·ligència artificial és una eina necessària en diferents disciplines científiques.
  • Comprendre la diferència entre la recerca bàsica i la recerca aplicada en intel·ligència artificial.

Sessions 2022

Sessió 1 - Introducció històrica. Cerca heurística.

Dia: Dissabte 15 de gener de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec deRamon López de Mántaras, Pedro Meseguer

Idioma: català i castellà 

En aquesta sessió presentarem la IA com una disciplina sobre la qual es treballa i investiga des de 1956. Després de veure, a vista d'ocell, els principals traços de la seva evolució, ens centrarem en una de les primeres tècniques que es van desenvolupar, la recerca heurística, discutirem les seves dificultats (especialment, l'explosió combinatòria) i els seus avenços, i descriurem casos d'èxit.

Sessió 2 - Cerca local, metaheurístiques.

Dia: Dissabte 29 de gener de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec deMehmet Anil, Teddy Nurcahyadi

Idioma: anglès 

Com a continuació dels esquemes de recerca exhaustiva vistos a la primera sessió, en aquesta veurem les idees de recerca local i metaheurístiques, -en gran mesura inspirades en metàfores provinents del món natural- i que són de particular interès per a problemes d'optimització.

Sessió 3 - Lògica proposicional

Dia: Dissabte 12 de febrer de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec deFelip Manyà

Idioma: català

La lògica va representar el primer intent d'aconseguir una representació de coneixement independent del domini d'aplicació. Tot i que no es va consolidar com a llenguatge universal de representació -havia massa excepcions-, la seva versió proposicional sí que ha deixat molta empremta en la IA actual (en particular, en els resoledors SAT). En aquesta sessió veurem els passos més elementals de l'aproximació lògica

Sessió 4 - Raonament probabilístic

Dia: Dissabte 26 de febrer de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec deTommaso Flaminio

Idioma: castellà

La incertesa i imprecisió estan molt presents en la nostra vida i, tot i aquests obstacles, som capaços de raonar amb èxit. Aquesta sessió tractarem de com realitzar aquest tipus de deliberació mitjançant esquemes formals que siguin susceptibles de ser implementats en un ordinador.

Sessió 5 - Aprenentatge

Dia: Dissabte 12 de març de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec deThiago Freitas

Idioma: anglès

La capacitat d'aprendre és comú a tots els sistemes intel·ligents, i l'aprenentatge ha estat un tema molt estudiat des dels principis de la IA. Aquesta sessió ens centrarem en l'aprenentatge simbòlic, es revisaran les diferents aproximacions i s'enumeraran alguns casos d'èxit.

Sessió 6 - Aprenentatge profund

Dia: Dissabte 26 de març de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec deThiago Freitas

Idioma: anglès

En els últims anys (des ImageNet el 2012) s'han desenvolupat esquemes d'aprenentatge neural que superen amb molt el rendiment de les xarxes neuronals dels anys 80 i 90, i que han revolucionat algunes àrees de la IA com la visió (el reconeixement d'imatges) i el processament del llenguatge natural (la traducció automàtica). En aquesta sessió ens centrarem en aquestes tècniques recents d'aprenentatge profund, i parlarem tant del seu rendiment com dels recursos que consumeixen i dels problemes que plantegen

Sessió 7 - Visió

Dia: Dissabte 30 de abril de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec deCarles Sánchez, Andrés Mafla, Luis Herranz

Idioma: català i castellà

Atès que la vista és el sentit pel qual més informació adquirim, la visió per ordinador ha estat un objectiu llargament perseguit per la IA des dels seus inicis. En aquesta sessió revisarem els avenços que s'han aconseguit en aquest camp, així com els seus problemes oberts.

Sessió 8 - Robòtica

Dia: Dissabte 14 de maig de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec deAntonio Andriella, Alberto Olivares

Idioma: català i castellà

Els desenvolupaments en robòtica en els últims vint anys són espectaculars, especialment sobre la teoria de control que permet governar de forma satisfactòria a aquests ens artificials. La irrupció de robots d'altes prestacions, ja una realitat en països de l'Extrem Orient com Corea o el Japó, planteja una sèrie de nous reptes, més enllà dels purament tecnològics, que han de ser abordats per tota la societat. En aquesta sessió descriurem la robòtica actual, així com els reptes més rellevants que planteja.

Sessió 9 - Cotxe autònom

Dia: Dissabte 28 de maig de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec deAura Hernández, Carlos Conejo

Idioma: català i castellà

Fa dos o tres anys, el cotxe autònom es perfilava com una gran aportació tecnològica a la societat; avui, tot i que hi ha hagut grans avenços, aquesta contribució no s'acaba de concretar en els màxims nivells de rendiment que s'havien plantejat. En aquesta sessió, ens centrarem en descriure tota la tecnologia que s'ha desenvolupat en aquest gran esforç col·lectiu, i en els problemes que es mantenen com a obstacles per arribar a aquesta imaginada capacitat.

Sessió 10 - Llenguatge natural

Dia: Dissabte 17 de setembre de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec dePedro Meseguer

Idioma: castellà

El maneig fluid del llenguatge natural, que genera una llista de comeses diferents -no és el mateix respondre a preguntes sobre un text que realitzar una traducció d'aquest text a un altre idioma-, per part d'ordinadors digitals ha estat un dels objectius de la IA des dels seus inicis. Possiblement sigui l'àrea de la IA sobre la qual més tecnologies diferents s'han emprat, cadascuna millorant a l'anterior però sense arribar a la perfecció desitjada. En aquesta sessió, repassarem les tasques associades al llenguatge natural, així com les tecnologies actuals més acceptades pel seu tractament.

Sessió 11 - Sistemes multiagent

Dia: Dissabte 1 de octubre de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec deNieves Montes

Idioma: català

La realització efectiva de sistemes d'IA permet considerar una societat d'agents intel·ligents artificials, on apareixen qüestions com cooperació enfront de competició, agents egoistes, racionalitat, elecció social computacional, etc. En aquesta sessió repassarem totes aquestes qüestions, amb èmfasi en els resultats d'impossibilitat.

Sessió 12 - Sistemes recomanadors

Dia: Dissabte 15 de octubre de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec deQurat ul ain Shaheen

Idioma: anglès

Una aplicació popular de les tècniques d'IA són els sistemes recomanadors, que s'han desenvolupat a la calor de l'auge de les xarxes socials. Tècniques com el filtrat col·laboratiu han estat essencials per assolir nivells que sorprenen als usuaris dels dispositius mòbils. En aquesta sessió, descriurem les tasques més habituals d'aquest camp, així com les tècniques amb una popularitat més accentuada.

 

Sessió 13 - Qüestions ètiques

Dia: Dissabte 29 de octubre de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec deNieves Montes

Idioma: català

La realització efectiva de sistemes d'IA i la seva implantació en la societat -ja no són sistemes confinats en laboratoris- ha posat de manifest una sèrie de problemes ètics associats a aquesta tecnologia, els quals van des de l'ús de robots per cuidar nens petits, el control facial en multituds o els dilemes morals que planteja la irrupció del cotxe autònom. En aquesta sessió repassarem les qüestions ètiques que, a dia d'avui, planteja la tecnologia, amb particular èmfasi en les armes autònomes.

Sessió 14 - Decidibilitat i complexitat

Dia: Dissabte 12 de novembre de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec deAmanda Vidal

Idioma: castellà

Els temes d'aquesta sessió s'emmarquen en la informàtica teòrica, encara que tenen especial rellevància pels fonaments de la IA. Es tracta d'analitzar els problemes que són computables -els realitzables en un ordinador digital sota el model de la màquina de Turing- i els que no ho són. I en segon lloc, estudiar aquells problemes que, encara que siguin computables, el seu càlcul pot exigir tant de temps que, en la pràctica, no són factibles. Conscients del nivell d'abstracció del tema, ens centrarem en les dimensions descriptives d'aquesta àrea.

Sessió 15 - Preparació de les presentacions

Dia: Dissabte 19 de novembre 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

Sessió a càrrec dePedro Meseguer

Idioma: català i castellà

Aquesta sessió està dedicada als estudiants per a que preparin les seves presentacions per a la sessió de cloenda.

Sessió 16 - Sessió de cloenda

Dia: Dissabte 26 de novembre de 2022

Horari: 10h a 14h

Lloc: IIIA

Coordinació de la sessió: Pedro Meseguer

En aquesta última sessió, els estudiants realitzaran les seves presentacions de 10 minuts per presentació -sobre els temes que ells han triat prèviament-, es lliuraran els diplomes i s'acabarà el curs.

Calendari 2022
Calendari 2022
Dissabte 15 de gener
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Introducció històrica. Cerca heurística.
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissabte 29 de gener
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Cerca local, metaheurístiques
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissabte 12 de febrer
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Lògica proposicional
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissabte 26 de febrer
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Raonament probabilístic
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissbate 12 de març
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Aprenentatge
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissabte 26 de març
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Aprenentatge profund
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissabte 30 d'abril
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Visió
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissabte 14 de maig
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Robòtica
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissabte 28 de maig
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Cotxe autònom
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissabte 17 de setembre
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Llenguatge natural
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissabte 1 d'octubre
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Sistemes multiagent
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissabte 15 d'octubre
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Sistemes recomanadors
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissabte 29 d'octubre
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Qüestions ètiques
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissabte 22 de novembre
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Decidibilitat i complexitat
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissabte 19 de novembre
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Preparació de les presentacions
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h
Dissabte 26 de novembre
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Sessió de cloenda
Sessió teòrico-pràctica de 10h a 14h