El curs

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

Centre de Visió per Computador

Institut de Robòtica i Informàtica Industrial

De enero 2023 hasta noviembre 2023

El curso de Inteligencia Artificial del programa Locos por la ciencia de la Fundació Catalunya La Pedrera es un curso desarrollado por el Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC) orientado a estudiantes de 1º de bachillerato con vocación científica interesados en carreras STEM (de las siglas en inglés Science, Technology, Engineering, Mathematics). Este curso surge con la idea de dar a conocer el entorno multidisciplinar que ofrece la inteligencia artificial donde confluyen disciplinas diferentes para resolver todo tipo de problemas. El objetivo principal de este curso es el de fomentar las vocaciones científicas y promover el conocimiento y la educación de excelencia de los jóvenes de Cataluña.

El curso de Inteligencia Artificial (IA) pretende dar una visión amplia de lo que es la IA en la actualidad. Orientado a la descripción, transitará de forma cómoda y espaciosa por los distintos temas de la IA actual, con énfasis en los conceptos básicos y en la dimensión práctica de esta tecnología.

Las inscripciones al curso de Locos por la Inteligencia Artificial estarán abiertas del 12 de septiembre al 19 de octubre de 2022 y entre todas y todos los inscritos se seleccionarán 25 estudiantes de 1º bachillerato que participarán en la 2ª edición del curso dentro de la 11ª edición del programa Locos por la ciencia que tendrá lugar en 2023.

El curso se impartirá durante diferentes sábados del 14 de enero al 18 de noviembre de 2023 en las instalaciones del Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC) así como en otros centros colaboradores como el Instituto de Robótica e Informática Industrial (IRI).

Durante las 15 sesiones teoricoprácticas, los estudiantes conocerán de cerca el mundo de la Inteligencia Artificial.

Una sesión típica se compondrá de tres partes: una primera parte de teoría, de una hora o hora y media, un descanso de media hora, y un último tramo dedicado a la parte práctica de dos horas (o dos horas y media). En esta última parte se podrán ver (y tocar si se puede) aparatos y robots, ver vídeos, etc. La parte práctica también se podrá orientar a describir casos de uso o que el profesor resuelva ejercicios en la pizarra.

En el curso se tratarán los siguientes ámbitos:

  • Resolución de problemas
  • Representación del conocimiento
  • Aprendizaje
  • Lenguaje natural
  • Percepción
  • Multiagentes
  • Cuestiones éticas

 

Objectivos específicos

Entorno a los estudios académicos

  • Fomentar entre los y las jóvenes las vocaciones científicas vinculadas a la inteligencia artificial en particular y a la informática en general, como objeto de estudio y como herramienta para la investigación.

Entorno de la investigación 

  • Concienciar a los estudiantes en la importancia de la inteligencia artificial en diferentes áreas de la investigación, en la ciencia y la ingeniería.
  • Conocer el funcionamiento de los centros de investigación vinculados con la inteligencia artificial.
  • Poner en valor la multidisciplinaridad y la tecnología como piezas necesarias para el progreso del conocimiento.

Entorno Inteligencia articificial

  • Aprender que la inteligencia artificial es una herramienta necesaria en diferentes disciplinas científicas.
  • Comprender la diferencia entre la investigación básica y la investigación aplicada en inteligencia artificial.

 

 

Sesiones 2023

Introducción histórica. Búsqueda heurística.

Día: Sábado 14 de enero

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo de: Pedro Meseguer

Idioma: Castellano 

En esta sesión presentaremos la IA como una disciplina sobre la que se trabaja e investiga desde 1956. Tras ver, a vista de pájaro, los principales trazos de su evolución, nos centraremos en una de las primeras técnicas que se desarrollaron, la búsqueda heurística, discutiremos sus dificultades (en especial, la explosión combinatoria) y sus avances, y describiremos casos de éxito.

Búsqueda local, metaheurísticas

Día: Sábado 28 de enero

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo deMehmet Anil, Teddy Nurcahyadi

Idioma: Inglés

Como continuación de los esquemas de búsqueda exhaustiva vistos en la primera sesión, en esta veremos las ideas de búsqueda local y metaheurísticas, —en gran medida inspiradas en metáforas provinientes del mundo natural— y que son de particular interés para problemas de optimización.

Lógica proposicional

Día: Sábado 12 de febrero

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo deFelip Manyà

Idioma: Catalán

La lógica representó el primer intento de conseguir una representación de conocimiento independiente del dominio de aplicación. Aunque no se consolidó como lenguaje universal de representación —había demasiadas excepciones—, su versión proposicional sí ha dejado mucha huella en la IA actual (en particular, en los resolvedores SAT). En esta sesión veremos los pasos más elementales de la aproximación lógica.

Razonamiento probabilístico

Día: Sábado 25 de febrero

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo deTommaso Flaminio

Idioma: Castellano

La incertidumbre e imprecisión están muy presentes en nuestra vida y, a pesar de estos obstáculos, somos capaces de razonar con éxito. Esta sesión trataremos de cómo realizar ese tipo de deliberación mediante esquemas formales que sean susceptibles de ser implementados en un ordenador.

Aprendizaje

Día: Sábado 11 de marzo

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo deThiago Freitas

Idioma: Inglés

La capacidad de aprender es común a todos los sistemes inteligentes, y el aprendizaje ha sido un tema muy estudiado desde los principios de la IA. Esta sesión nos centraremos en el aprendizaje simbólico, se revisaran las distintas aproximacions y se enumerarán algunos casos de éxito.

Aprendizaje profundo

Día: Sábado 26 de marzo

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo deThiago Freitas

Idioma: Inglés

En los últimos años (desde ImageNet en 2012), se han desarrollado esquemas de aprendizaje neural que superan con mucho el rendimiento de las redes neuronales de los años 80 y 90, y que han revolucionado algunas áreas de la IA como la visión (el reconocimiento de imágenes) y el procesamiento del lenguaje natural (la traducción automática). En esta sesión nos centraremos en estas técnicas recientes de aprendizaje profundo, y hablaremos tanto de su rendimiento como de los recursos que consumen y de los problemes que plantean.

Sistemas multiagente

Día: Sábado 15 d'abril

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo deNieves Montes

Idioma: Catalán

La realización efectiva de sistemas de IA permite considerar una sociedad de agentes inteligentes artificiales, en donde aparecen cuestiones como cooperación frente a competición, agentes egoístas, racionalidad, elección social computacional, etc. En esta sesión repasaremos todas estas cuestiones, con énfasis en los resultados de imposibilidad.

Cuestiones éticas

Día: Sábado 29 d'abril

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo deNieves Montes

Idioma: Catalán

La realización efectiva de sistemas de IA y su implantación en la sociedad —ya no son sistemas confinados en laboratorios— ha puesto de manifiesto una serie de problemas éticos asociados a esta tecnología, que van desde el uso de robots para cuidar a niños pequeños, el control facial en multitudes o los dilemas morales que plantea la irrupción del coche autónomo. En esta sesión repasaremos las cuestiones éticas que, a día de hoy, plantea la tecnología, con particular énfasis en las armas autónomas.

Lenguaje natural

Día: Sábado 13 de mayo

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo dePedro Meseguer

Idioma: Castellano

El manejo fluido del lenguaje natural, que genera una lista de cometidos diferentes —no es lo mismo responder a preguntas sobre un texto que realizar una traducción de ese texto a otro idioma—, por parte de ordenadores digitales ha sido uno de los objetivos de la IA desde sus inicios. Posiblemente sea el área de la IA sobre la que más tecnologías diferentes se han empleado, cada una mejorando a la anterior pero sin llegar a la perfección deseada. En esta sesión, repasaremos las tareas  asociadas al lenguaje natural, así como las tecnologías actuales más aceptadas para su tratamiento.

Robótica

Día: Sábado 27 de mayo

Horario: 10h a 14h

Lugar: Instituto de Robótica e Informática Industrial (IRII - CSIC-UPC)

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo deAntonio Andriella, Alberto Olivares

Idioma: Catalán y castellano

Los desarrollos en robótica en los últimos veinte años son espectaculares, en especial sobre la teoria de control que permite gobernar de forma satisfactoria a estos entes artificiales. La irrupción de robots de altas prestacions, ya una realidad en paises de Extremo Oriente como Corea o Japón, plantea una serie de nuevos desafíos, más allá de los puramente tecnológicos, que han de ser abordados por toda la sociedad. En esta sesión describiremos la robótica actual, así como los retos más relevantes que plantea.

Explainability

Día: Sábado 23 de septiembre

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo deAthina Georgara

Idioma: Inglés

Dada la importancia que hoy tienen los sistemas basados en IA, su explicabilidad se ha vuelto un tema urgente. La justificación en términos conceptuales de las recomendaciones o decisiones de un sistema de IA no es un asunto nuevo, pero mientras que la IA era materia de laboratorio no se veía como un objetivo prioritario. Esto ha cambiado, y la investigación en XAI (explanable AI) se ha intensificado mucho. Esto es particularmente acuciante con las técnicas “caja negra”, capaces de gran rendimiento pero que ofrecen de entrada una pobre explicabilidad. En la sesión se revisaran estas cuestiones, así como los avances existentes en este campo.

Visión

Día: Sábado 7 de octubre

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo deCarles Sánchez, Andrés Mafla, Luis Herranz

Idioma: Catalán y castellano

Dado que la vista es el sentido por el que más información adquirimos, la visión por ordenador ha sido un objetivo largamente perseguido por la IA desde sus inicios. En esta sesión revisaremos los avances que se han conseguido en este campo, así como sus problemas abiertos.

Coche autónomo

Día: Sábado 21 de octubre

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo deAura Hernández, Carlos Conejo

Idioma: Catalán y castellano

Hace dos o tres años, el coche autónomo se perfilaba como un gran aporte tecnológico a la sociedad; hoy, a pesar de que ha habido grandes avances, esta contribución no se termina de concretar en los máximos niveles de rendimiento que se habían planteado. En esta sesión, nos centraremos en describir toda la tecnología que se ha desarrollado en este gran esfuerzo colectivo, y en los problemas que se mantienen como obstáculos para alcanzar esa imaginada capacidad.

Sistemas recomendadores

Día: Por concretar

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo dePor concretar

Idioma: Inglés

Una aplicación popular de las técnicas de IA son los sistemas recomendadores, que se han desarrollado al calor del auge de las redes sociales. Técnicas como el filtrado colaborativo han sido esenciales para alcanzar niveles que asombran a los usuarios de los dispositivos móviles. En esta sesión, describiremos las tareas más habituales de este campo, así como las técnicas con una popularidad más acentuada.

Decidibilidad y complejidad

Día: Sábado 4 de noviembre

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Sesión a cargo deAmanda Vidal

Idioma: Castellano

Los temas de esta sesión se enmarcan en la informática teórica, aunque tienen especial relevancia para los fundamentos de la IA. Se trata de analizar los problemas que son computables —los realizables en un ordenador digital bajo el modelo de la máquina de Turing— y los que no lo son. Y en segundo lugar, estudiar aquellos problemas que, aunque sean computables, su cálculo puede exigir tanto tiempo que, en la práctica, no son factibles. Conscientes del nivel de abstracción del tema, nos centraremos en las dimensiones descriptivas de esta área.

Sesión de clausura

Día: Sábado 18 de noviembre

Horario: 10h a 14h

Lugar: IIIA

Coordinación de la sesión: Pedro Meseguer

Idioma: Catalán y castellano

Calendario 2023
Calendario 2023
Sábado 14 de enero
Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Introducción histórica. Búsqueda heurística.
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.
Sábado 28 de enero
Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Búsqueda local, metaheurísticas
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.
Sábado 12 de febrero
Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Lógica proposicional
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.
Sábado 25 de febrero
Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Razonamiento probabilístico
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.
Sábado 11 de marzo
Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Aprendizaje
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.
Sábado 25 de marzo
Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Aprendizaje profundo
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.
Sábado 15 de abril
Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Sistemas multiagente
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.
Sábado 29 de abril
Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Cuestiones éticas
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.
Sábado 13 de mayo
Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Lenguaje natural
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.
Sábado 27 de mayo
Instituto de Robótica e Informática Industrial (IRII - CSIC-UPC). Barcelona
Robótica
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.
Sábado 23 de septiembre
Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Explainability
Sessió teòrica-pràctica de 10h a 14h
Sábado 7 de octubre
Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Visión
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.
Sábado 21 de octubre
Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Coche Autónomo
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.
Por concretar
Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Sistemas recomendadores
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.
Sábado 4 de noviembre
Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Decidibilidad y complejidad
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.
Sábado 18 de noviembre
Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA–CSIC). Bellaterra
Sesión de clausura
Sesión teórico-práctica de 10h a 14h.