Guía docente de la asignatura

Control Inteligente

Curso 2021 / 2022
Fecha última actualización: 21/06/2021
Fecha de aprobación: 21/06/2021

Grado

Grado en Ingeniería Electrónica Industrial

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Módulo

Control Industrial y Robótica

Materia

Control Inteligente

Curso

4

Semestre

1

Créditos

6

Tipo

Optativa

Profesorado

Teoría

  • Jorge Casillas Barranquero. Grupos: A

Prácticas

  • Jorge Casillas Barranquero. Grupos: 1

Tutorías

Jorge Casillas Barranquero

casillas@ugr.es
  • Primer semestre
    • Jueves de 11:00 a 14:00 (D26 Etsiit)
    • Martes de 13:30 a 15:00 (Mect (Fciencia))
    • de 11:30 a 12:30 (D26 Etsiit)
    • de 14:30 a 15:00 (Mect (Fciencia))
  • Segundo semestre
    • Martes de 10:00 a 14:00 (D26 Etsiit)

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Se recomienda haber cursado las materias obligatorias.

Se recomienda tener cursada la asignatura de Fundamentos de Control.

También es recomendable conocimientos adecuados de:

  • Programación en C/C++
  • Python

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Grado)

Control Fuzzy. Redes Neuronales y Computación Evolutiva. Aprendizaje Automático de Controladores. Robótica Autónoma

Competencias asociadas a materia/asignatura

Competencias generales

  • CG00 - Hablar bien en público 

Competencias específicas

  • CE101 - Conocimientos de regulación automática y técnicas de control y su aplicación a la automatización industrial 
  • CE102 - Conocimientos de principios y aplicaciones de los sistemas robotizados 
  • CE104 - Capacidad para diseñar sistemas de control y automatización industrial 
  • CE80 - Capacidad para resolver problemas complejos de Automática 
  • CE81 - Conocimiento de las principales herramientas de Inteligencia Artificial para resolver procesos industriales 
  • CE85 - Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. 
  • CE86 - Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial. 
  • CE90 - Capacidad para aplicar los principios y métodos de la calidad. 
  • CE92 - Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar. 

Competencias transversales

  • CT01 - Capacidad para el uso y aplicación de las TIC en el ámbito académico y profesional 
  • CT02 - Capacidad para innovar y generar nuevas ideas. Creatividad. 
  • CT03 - Respeto a los derechos fundamentales y de igualdad entre hombres y mujeres 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

  • Conocimientos de regulación automática y técnicas de control y su aplicación a la automatización industrial.
  • Conocimientos de principios y aplicaciones de los sistemas robotizados.
  • Capacidad para diseñar sistemas de control y automatización industrial.
  • Capacidad para resolver problemas complejos de Automática.
  • Conocimiento de las principales herramientas de Inteligencia Artificial para resolver procesos industriales.

Programa de contenidos teóricos y prácticos

Teórico

Tema 1: Introducción al Control Inteligente

  • Robótica autónoma
  • Sistemas inteligentes para control
  • Control difuso
  • Ejemplos y aplicaciones

Tema 2: Introducción a la Lógica Difusa

  • Teoría de conjuntos difusos: propiedades, operaciones y relaciones
  • Razonamiento aproximado: variables lingüísticas, reglas difusas, regla composicional de inferencia

Tema 3: Control Difuso

  • Estructura del controlador y representación del conocimiento
  • Mecanismos de inferencia
  • Análisis (estabilidad, precisión e interpretabilidad)

Tema 4: Aprendizaje Automático de Controladores Difusos

  • Introducción al aprendizaje
  • Algoritmos ad hoc
  • Sistemas difusos genéticos
  • Sistemas neuro-difusos

Tema 5: Localización y Mapeado en Robótica Autónoma

  • Representación de creencia y del mapa
  • Localización mediante mapa probabilístico y otros sistemas. Filtro de Kalman
  • SLAM (simultaneous localization and mapping)

Tema 6: Planificación en Robótica Autónoma

  • Planificación de trayectorias (Dijkstra, A*)
  • Planificación de tareas (MDP, POMDP)

Práctico

Seminarios/Talleres:

  • Herramientas para diseño de controladores difusos
  • V-Rep para simulación de robots
  • Ejemplos de problemas reales sobre robótica autónoma móvil

Prácticas de Laboratorio:

  • P1: Aplicación teórica de control difuso
  • P2: Control difuso de un robot móvil
  • P3: Localización y mapeado en robótica móvil

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • P.J. Antasklis y K.M. Passino. An introduction to intelligent and autonomous control. Kluwer Academic Publishers, 1992.
  • O. Cordón, F. Herrera, F. Hoffmann y L. Magdalena. Genetic Fuzzy Systems. Evolutionary Tuning and Learning of Fuzzy Knowledge Bases. World Scientific, 2001.
  • D. Driankov, H. Hellendoorn y M. Reinfrank. An introduction to fuzzy control. Springer, 1995.
  • S.S. Farinwata, D. Filev y R. Langari. Fuzzy Control. Synthesis and Analysis. Wiley, 2000.
  • R. Fullér. Introduction to neuro-fuzzy systems. Springer-Verlag, 2000.
  • P. Hájek. Metamathematics of Fuzzy Logic. Dordrecht: Kluwer, 1998.
  • H. Ishibuchi, T. Nakashima y M. Nii. Classification and Modeling with Linguistic Information Granules: Advanced Approaches to Linguistic Data Mining. Springer, 2004.
  • A. Kelly. Mobile Robotics: Mathematics, Models, and Methods. Cambridge University Press, 2013.
  • G. Klir y B. Yuan. Fuzzy sets and fuzzy logic. Theory and applications. Prentice-Hall, 1995.
  • D. Nauck, F. Klawonn y R. Kruse. Fundations of neuro-fuzzy systems. John Wiley & Sons, 1997.
  • R. Siegwart, I.R. Nourbakhsh. Introduction to Autonomous Mobile Robots. The MIT Press, 2004.
  • S. Thrun, W. Burgard, D. Fox. Probabilistic Robotics. The MIT Press, 2005.
  • R.R. Yager y D.P. Filev. Essentials of fuzzy modeling and control. John Wiley, 1994.

Bibliografía complementaria

Metodología docente

  • MD01 EXPOSICIONES EN CLASE POR PARTE DEL PROFESOR. Podrán ser de tres tipos: 1) Lección magistral: Se presentarán en el aula los conceptos teóricos fundamentales y se desarrollarán los contenidos propuestos. Se procurará transmitir estos contenidos motivando al alumnado a la reflexión, facilitándole el descubrimiento de las relaciones entre diversos conceptos y tratando de formarle una mentalidad crítica 2) Clases de problemas: Resolución de problemas o supuestos prácticos por parte del profesor, con el fin de ilustrar la aplicación de los contenidos teóricos y describir la metodología de trabajo práctico de la materia. 3) Seminarios: Se ampliará y profundizará en algunos aspectos concretos relacionados con la materia. Se tratará de que sean participativos, motivando al alumno a la reflexión y al debate. 
  • MD02 PRÁCTICAS REALIZADAS BAJO SUPERVISIÓN DEL PROFESOR. Pueden ser individuales o en grupo: 1) En aula/aula de ordenadores: supuestos susceptibles de ser resueltos de modo analítico o numérico. Se pretende que el alumno adquiera la destreza y competencias necesarias para la aplicación de conocimientos teóricos o normas técnicas relacionadas con la materia. 2) De laboratorio/laboratorio virtual: supuestos reales relacionados con la materia, principalmente en el laboratorio aunque, en algunos casos, se podrá utilizar software de simulación a modo de laboratorio virtual. El objetivo es desarrollar las habilidades instrumentales y las competencias de tipo práctico, enfrentándose ahora a la complejidad de los sistemas reales. 3) De campo: se podrán realizar visitas en grupo a empresas relacionadas, con el fin de desarrollar la capacidad de contextualizar los conocimientos adquiridos y su implantación en una factoría, teniendo en cuenta los valores e intereses de la actividad empresarial. 
  • MD03 TRABAJOS REALIZADOS DE FORMA NO PRESENCIAL: Podrán ser realizados individualmente o en grupo. Los alumnos presentarán en público los resultados de algunos de estos trabajos, desarrollando las habilidades y destrezas propias de la materia, además de las competencias transversales relacionadas con la presentación pública de resultados y el debate posterior, así como la puesta en común de conclusiones en los trabajos no presenciales desarrollados en grupo. Las exposiciones podrán ser: 1) De problemas o casos prácticos resueltos en casa 2) De trabajos dirigidos 
  • MD04 TUTORÍAS ACADÉMICAS: podrán ser personalizadas o en grupo. En ellas el profesor podrá supervisar el desarrollo del trabajo no presencial, y reorientar a los alumnos en aquellos aspectos en los que detecte la necesidad o conveniencia, aconsejar sobre bibliografía, y realizar un seguimiento más individualizado, en su caso, del trabajo personal del alumno. 
  • MD05 EXÁMENES. Se incluye también esta actividad, que formará parte del procedimiento de evaluación, como parte de la metodología. 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)

Evaluación ordinaria

Con objeto de evaluar la adquisición de los contenidos y competencias a desarrollar en la asignatura, se utilizará un sistema de evaluación diversificado, seleccionando las técnicas de evaluación más adecuadas en cada momento, que permita poner de manifiesto los diferentes conocimientos y capacidades adquiridos por el alumnado. De entre las técnicas evaluativas a aplicar se utilizarán algunas de las siguientes:

  • Pruebas escritas: exámenes de desarrollo, resolución de problemas, casos o supuestos, pruebas de respuesta breve, informes y diarios de clase, trabajos periódicos escritos.
  • Pruebas orales: exposición oral de trabajos en clase, individuales o en grupo, sobre contenidos de la asignatura (seminario) y sobre ejecución de tareas prácticas correspondientes a competencias concretas.
  • Pruebas en los laboratorios de prácticas: elaboración y defensa de supuestos prácticos en el laboratorio de informática.
  • Técnicas basadas en la participación activa del alumno en clase, seminarios, tutorías y en el desarrollo y defensa de los trabajos en grupo.

El sistema de calificaciones se expresará mediante calificación numérica de acuerdo con lo establecido en el art. 5 del R.D. 1125/2003, de 5 de septiembre, por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial y validez en el territorio nacional. Todo lo relativo a la evaluación se regirá por la normativa vigente de la Universidad de Granada.

La calificación global responderá a la puntuación ponderada de los diferentes aspectos y actividades que integran el sistema de evaluación. Se aplicará la siguiente ponderación:

  • Examen escrito final; evaluación de los conocimientos y competencias adquiridas: 42%
  • Evaluación de las prácticas; tanto del trabajo desarrollado durante las sesiones prácticas en presencia del profesor como de las memorias o informes de resultados entregados, individual o en grupo: 38%
  • Actividades en clase, participación activa, trabajo realizado en clase, etc.: 10%
  • Presentación de trabajos; problemas, casos prácticos o trabajos dirigidos, realizados de forma individualizada o en grupo, expuestos en clase o entregados por escrito al profesor: 10%

Actividades Formativas

Ponderación

Parte Teórica

42%

Parte Práctica

38%

Actividades en clase

10%

Presentación de trabajos

10%

Para aprobar la asignatura será necesario obtener al menos 4,5 puntos sobre 10 en la parte teórica y 5 sobre 10 en la práctica. La asistencia a las clases no será obligatoria, aunque la participación activa en clase y la entrega de ejercicios planteados por el profesor se tendrán en cuenta dentro del sistema de evaluación continua de la asignatura.

Evaluación extraordinaria

En convocatorias extraordinarias, la totalidad de la asignatura se evaluará mediante un único examen que incluirá cuestiones de índole teóricas (6,5 puntos) y problemas de índole práctico (3,5 puntos). No obstante, se valorará positivamente el trabajo práctico realizado por el alumno/a durante el curso. Para aprobar la asignatura será necesario superar la parte teórica y práctica.

Evaluación única final

De acuerdo a lo establecido en la Normativa de Evaluación y de Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada aprobada en Consejo de Gobierno de 20 de mayo de 2013 (NCG71/2), la evaluación será preferentemente continua. No obstante, el estudiante que no pueda acogerse a dicho sistema por motivos laborales, estado de salud, discapacidad o cualquier otra causa debidamente justificada podrá acogerse a la evaluación única final. Para ello deberá solicitarlo al director del departamento en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura o, excepcionalmente, en las dos primeras semanas tras la matriculación en la asignatura (NCG78/9: Instrucción relativa a la aplicación del artículo 8.2).

En esta modalidad de evaluación, la totalidad de la asignatura se evaluará mediante un único examen que incluirá cuestiones de índole teóricas (6,5 puntos) y problemas de índole práctico (3,5 puntos). Para aprobar la asignatura será necesario superar la parte teórica y práctica. En ambos casos se valorará que el alumno o alumna haya alcanzado los objetivos descritos en la presente guía docente.

Información adicional

ESCENARIO A (ENSEÑANZA-APRENDIZAJE PRESENCIAL Y TELE-PRESENCIAL)

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

La atención tutorial se realizará preferentemente online mediante las plataformas y herramientas que recomiende la Universidad de Granada.

Medidas de adaptación de la evaluación (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación)

La docencia se impartirá al 100% en el aula física empleando los medios de video-comunicación necesarios para que el alumnado que no tenga permitido asistir físicamente pueda seguir la clase y participar en ella de forma telepresencial, garantizando así la adecuada interacción profesor-alumno.

Evaluación ordinaria

  • Examen escrito final: si se dispone de espacio físico para alojar al 100% del alumnado, se realizará el examen igual que en la forma habitual con presencialidad física completa. Si no se dispone de dicho espacio físico, se optará por realizar el examen en un espacio virtual en el que el alumno o alumna accederá por video-comunicación y resolverá el examen en el tiempo establecido, entregando a su finalización el resultado del mismo. Se hará uso de los recursos dispuestos por la UGR para exámenes telepresenciales.
  • Evaluación de las prácticas: se sigue el mismo procedimiento de la enseñanza habitual, pues la entrega de informes y trabajo realizado se hace de forma telemática.
  • Actividades en clase, participación activa, trabajo realizado en clase, etc.: En cuanto a la entrega de trabajos de evaluación continua, se sigue el mismo procedimiento de la enseñanza habitual, pues la entrega se hace de forma telemática. Respecto a la participación activa en clase, al garantizar la participación física o telemáticamente del 100% del alumnado en todas las clases, se evaluará igual que en la enseñanza habitual, para lo cual será necesario disponer de imagen y audio del alumnado que participe telemáticamente, salvo causas extraordinarias sobrevenidas debidamente justificadas.
  • Presentación de trabajos; problemas, casos prácticos o trabajos dirigidos, realizados de forma individualizada o en grupo, expuestos en clase o entregados por escrito al profesor: en cuanto a la entrega de trabajos, se realizará de forma telemática siguiendo el mismo procedimiento de la enseñanza habitual. La exposición de trabajos en clase se realizará físicamente o por video-comunicación según cómo asista el alumnado participante.

Se conserva la misma ponderación de la enseñanza habitual con presencialidad física completa.

Evaluación extraordinaria

Al igual que en la enseñanza habitual, la totalidad de la asignatura se evaluará mediante un único examen que incluirá cuestiones de índole teóricas (6,5 puntos) y problemas de índole práctico (3,5 puntos). La parte de teoría será una prueba escrita, mientras que la parte de prácticas podrá ser escrita u oral. Para aprobar la asignatura será necesario superar la parte teórica y práctica. No obstante, el alumno o alumna podrá optar por conservar la calificación de prácticas obtenida en la convocatoria ordinaria del mismo curso en caso de haber superado esa parte, no necesitando, por tanto, ser evaluado de las prácticas en la convocatoria extraordinaria.

Si se dispone de espacio físico para alojar al 100% del alumnado, se realizará el examen igual que en la forma habitual con presencialidad física completa. Si no se dispone de dicho espacio físico, se optará por realizar el examen en un espacio virtual en el que el alumno o alumna accederá por video-comunicación y resolverá el examen en el tiempo establecido, entregando a su finalización el resultado del mismo. Se hará uso de los recursos dispuestos por la UGR para exámenes telepresenciales.

Evaluación única final

Al igual que en la enseñanza habitual, la totalidad de la asignatura se evaluará mediante un único examen que incluirá cuestiones de índole teóricas (6,5 puntos) y problemas de índole práctico (3,5 puntos). La parte de teoría será una prueba escrita, mientras que la parte de prácticas podrá ser escrita u oral. Para aprobar la asignatura será necesario superar la parte teórica y práctica.

Si se dispone de espacio físico para alojar al 100% del alumnado que opte por esta modalidad de evaluación, se realizará el examen igual que en la forma habitual con presencialidad física completa. Si no se dispone de dicho espacio físico, se optará por realizar el examen en un espacio virtual en el que el alumno o alumna accederá por video-comunicación y resolverá el examen en el tiempo establecido, entregando a su finalización el resultado del mismo. Se hará uso de los recursos dispuestos por la UGR para exámenes telepresenciales.

ESCENARIO B (SUSPENSIÓN DE LA ACTIVIDAD PRESENCIAL)

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

La atención tutorial se realizará online mediante las plataformas y herramientas que recomiende la Universidad de Granada.

Medidas de adaptación de la evaluación (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación)

La docencia se impartirá empleando los medios de video-comunicación necesarios para que el alumnado tenga una telepresencialidad completa y se garantice la adecuada interacción profesor-alumno.

Evaluación ordinaria

  • Examen escrito final: se realizará el examen en un espacio virtual en el que el alumno o alumna accederá por video-comunicación y resolverá el examen en el tiempo establecido, entregando a su finalización el resultado del mismo. Se hará uso de los recursos dispuestos por la UGR para exámenes telepresenciales.
  • Evaluación de las prácticas: se sigue el mismo procedimiento de la enseñanza habitual, pues la entrega de informes y trabajo realizado se hace de forma telemática.
  • Actividades en clase, participación activa, trabajo realizado en clase, etc.: En cuanto a la entrega de trabajos de evaluación continua, se sigue el mismo procedimiento de la enseñanza habitual, pues la entrega se hace de forma telemática. Respecto a la participación activa en clase de forma telepresencial, se evaluará igual que en la enseñanza habitual, para lo cual será necesario disponer de imagen y audio del alumnado que participe telemáticamente, salvo causas extraordinarias sobrevenidas debidamente justificadas.
  • Presentación de trabajos; problemas, casos prácticos o trabajos dirigidos, realizados de forma individualizada o en grupo, expuestos en clase o entregados por escrito al profesor: en cuanto a la entrega de trabajos, se realizará de forma telemática siguiendo el mismo procedimiento de la enseñanza habitual. La exposición de trabajos en clase se realizará telemáticamente por video-comunicación.

Se conserva la misma ponderación de la enseñanza habitual con presencialidad física completa.

Evaluación extraordinaria

Al igual que en la enseñanza habitual, la totalidad de la asignatura se evaluará mediante un único examen que incluirá cuestiones de índole teóricas (6,5 puntos) y problemas de índole práctico (3,5 puntos). La parte de teoría será una prueba escrita, mientras que la parte de prácticas podrá ser escrita u oral. Para aprobar la asignatura será necesario superar la parte teórica y práctica. No obstante, el alumno o alumna podrá optar por conservar la calificación de prácticas obtenida en la convocatoria ordinaria del mismo curso en caso de haber superado esa parte, no necesitando, por tanto, ser evaluado de las prácticas en la convocatoria extraordinaria.

El examen se realizará en un espacio virtual en el que el alumno o alumna accederá por video-comunicación y resolverá el examen en el tiempo establecido, entregando a su finalización el resultado del mismo. Se hará uso de los recursos dispuestos por la UGR para exámenes telepresenciales.

Evaluación única final

Al igual que en la enseñanza habitual, la totalidad de la asignatura se evaluará mediante un único examen que incluirá cuestiones de índole teóricas (6,5 puntos) y problemas de índole práctico (3,5 puntos). La parte de teoría será una prueba escrita, mientras que la parte de prácticas podrá ser escrita u oral. Para aprobar la asignatura será necesario superar la parte teórica y práctica.

Si se dispone de espacio físico para alojar al 100% del alumnado que opte por esta modalidad de evaluación, se realizará el examen igual que en la forma habitual con presencialidad física completa. Si no se dispone de dicho espacio físico, se optará por realizar el examen en un espacio virtual en el que el alumno o alumna accederá por video-comunicación y resolverá el examen en el tiempo establecido, entregando a su finalización el resultado del mismo. Se hará uso de los recursos dispuestos por la UGR para exámenes telepresenciales.