Cursos, Investigación y Recursos en Inteligencia Artificial

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INTRODUCCIÓN A LAS TÉCNICAS DE PROGRAMACIÓN CON MATLAB

 

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SUMILLA

El curso de Introducción a las Técnicas de Programación con MATLAB es un curso de 24 horas de duración que proporciona una introducción al ambiente de trabajo del MATLAB, al manejo y visualización de variables, creación de m-files, estadística básica, tipos de datos, entrada y salida de datos, introducción a la programación y finalmente una breve introducción al desarrollo de interfaces gráficas. Este curso está destinado para programadores principiantes e intermedios, no es necesario ningún conocimiento previo del MATLAB. La principal característica del MATLABes la eficiencia en la resolución de problemas matemáticos asociados con matrices.

 

 

OBJETIVOS DEL CURSO

Brindar a los participantes los conceptos y las herramientas necesarias para desarrollar programas en MATLAB. Desarrollar programas en MATLAB para resolver problemas matemáticos aplicados a Ciencias, Ingeniería e Investigación, Los estudiantes deberán desarrollar y completar un proyecto el cual será evaluado en sus diferentes etapas, donde demostrará el dominio del lenguaje.

 

 

PROFESOR

Samuel Oporto Díaz (soporto@wiphala.net)

Magíster en Inteligencia Artificial - ITESM. Ingeniero de Sistema - UNI. Docente del curso de Inteligencia Artificial en la UNI, USMP y UPC. Docente del Curso de Minería de Datos en el IIFIIS. Investigador Principal del Instituto de Investigación de la FIIS-UNI. Investigador en Ciencias de Computación con publicaciones en: IJCNN-2007 of August 2007 Orlando, FL, USA. ICAIPR of July 2007 Orlando, FL, USA. ICIAR2005, Toronto – Canada. LNCS-2005, Springer Journal – Canada. CLEI2004 Lima-Perú y CLEI2006 Santiago de Chile. Consultor en Sistemas Inteligentes y Sistemas Autónomos. Gerente General KASPeru.

 

 

DIRIGIDO A

  • Personas que requieran resolver problemas matemáticos, con amplio procesamiento de datos.

  • Personas que requieran procesar imágenes, textos, videos, sonido.

 

 

PRE-REQUISITOS

  • Conocimientos de algoritmia.

  • Conocimientos de las matemáticas en el dominio de su proyecto.

 

 

MAPA CONCEPTUAL

 

CONTENIDO DEL CURSO

Sesión 1

Introducción al MATLAB (1h)

Presentación del curso y exposición de motivaciones.

  • Obtener una visión rápida del MATLAB.

  • Preparación para el curso y materiales.

  • Presentación de una visión general del curso.

  • Procedimientos de evaluación y trabajos prácticos.

 

Interface de Usuario de MATLAB (1h)

Esta sección introduce las características principales del MATLAB integrado el entorno de diseño e interfaces de usuarios. Muchos temas del curso son establecidos en esta sección, para exponerse en detalle en las siguientes secciones.

  • Lectura interactiva de datos.

  • Presentación interactiva de datos.

  • Use expresiones para calcular nuevas variables.

  • Generación de un script para producir gráficos con nuevos datos.

  • Exportación de gráficos para uso en otras aplicaciones

 

Variable del MATLAB (2h)

Esta sección se presenta las variables del MATLAB como almacenes de datos. Dos operaciones esenciales son enfatizadas: creación de variables y acceso a los datos contenidos en las variables. La sección también presenta las operaciones de MATLAB para cálculos con datos.

  • Creando variables.

  • Importación de datos desde fuentes externas

  • Entrada de datos en la línea de comandos

  • Funciones para crear matrices.

  • Acceso a vectores y matriz de datos (indexación)

  • Indexación de fila-columna.

  • Indexación lineal

  • Indexación lógica

  • Aritmética de vectores y matrices

  • Operaciones de vectores y matrices

  • Solución de sistema de ecuaciones lineales de primer grado

  • Operaciones matemáticas y estadísticas

 

Sesión 2

Ploteo y Visualización de Datos (4h)

Esta sección introduce el lado visual de MATLAB presentando cómo crear ploteos de vectores y matrices. La visualización complementa las capacidades numéricas de MATLAB.

  • Vector de Datos

  • Curvas planas y en el espacio

  • Anotando gráficos

  • Trabajar con los ejes

  • Interpolación de datos

  • Tipos de ploteo

  • Matriz de datos

  • Imágenes, contornos y superficies

  • Visualización de volumen

  • Tipos de ploteo

 

Sesión 3

m-Files (4h)

los m-files permiten codificar programas en MATLAB. Esta sección da a una visión general de cómo escribir, editar, ejecutar y depuran m-files. La distinción entre un script y un m-file es realzada. Se presenta elementos de estructuras básicas de programación.

  • El editor de MATLAB

  • Script m-file

  • El path del MATLAB

  • Cells y modo cell

  • Edición de m-file

  • Funciones m-file

  • Sub-funciones y funciones anidadas

  • Depuración

  • Mejores prácticas.

  • Solución y análisis

 

Sesión 4

Estadística Básica y Análisis de Datos (2h)

Esta sección realza las capacidades de procesamiento de datos del MATLAB mirando algunas de las herramientas comunes usadas en el análisis estadístico. El MATLAB y el Toolbox de estadística tienen una biblioteca extensa de funciones estadísticas y métodos de visualización que van más allá de los tópicos que cubren en esta sección. El objetivo de esta sección es realizar tareas básicas de estadísticas.

  • Datos en MATLAB

  • Estadística descriptiva.

  • Covarianza y correlación

  • Convolución y alisado de datos.

  • Modelos de regresión lineal

  • Modelos de regresión no lineales

  • Transformación discreta de Fourier

 

Tipo de Datos (1h)

Esta sección proporciona una visión general de los tipos diferentes de variables (almacenes de datos) que se puede crear en MATLAB. Los tipos de datos difieren en el tipo de datos que pueden almacenar y la forma como los organiza. La sección se enfoca en dos operaciones básicas asociadas con cada tipo de datos: construir una nueva variable de ese tipo y cómo acceder y usar los datos almacenados. La sección también discute métodos para convertir los tipos de datos.

  • ¿Qué es un tipo de datos?

  • Tipos de datos en MATLAB.

  • Métodos para construir y acceder tipos de datos.

  • Aritmética no-double.

  • Convertir tipos de datos.

 

Entrada y Salida de Datos (1h)

Antes que se puede analizar datos en MATLAB, es necesario importar datos en el entorno de MATLAB. Asimismo, cuando se ha completado un análisis, se requiere exportar los resultados para propósitos de grabación y presentación de informes. Esta sección enfoca en técnicas para mover los datos entre archivos externos y datos (variables) en el área de trabajo de MATLAB.

  • Tipos de archivos y formatos

  • El wizard de importación

  • Programación de E/S

  • E/S gráfica

  • E/S de bajo nivel.

  • Archivos grandes y los formatos irregulares

  • E/S en tiempo real.

 

Sesión 5

Programación (4h)

MATLAB es un lenguaje que se implementa en un programa. Esta sección repasa las técnicas de programación básicas y mejores prácticas, introducen algunas de las técnicas de programación avanzadas que se puede usar para hacer un programa MATLAB robusto, eficiente, y amistoso.

  • Palabras claves y estructuras

  • Estructura de un programa.

  • Administrando las entrada del usuario.

  • Mejorar el desempeño del código

  • Referencias a funciones.

  • Programación gráfica.

 

Sesión 6

Construcción de Interfaces de Usuario Gráficas (4h)

Esta sección muestra cómo poner una “cara amigable” a los programas MATLAB en la forma de una interfaz gráfica de usuario (GUI). Los GUIs permiten a los usuarios interactuar con los programas sin tener que comprender, o ver, el código que hace el trabajo principal. Los GUIs también permiten enfocar la atención de usuario en los comportamientos de entrada/salida específicos de un programa, mientras que des-enfatizan los mecanismos intermedios. Los GUIs ofrecen muchas ventajas de valor práctico sobre programas m-files simples.

  • ¿Qué es un GUI?

  • Referencia a GUIs

  • Diseño de GUIs

  • Usando el GUIDE

  • Escribiendo llamadas a funciones y eventos.

  • Modificando GUIs

 

 

ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE

Las clases son teóricas y prácticas, la teoría tiene por finalidad que el alumno conozca los conceptos a ser usados, es práctica tiene por finalidad que el alumno haga uso de las herramientas de software y los conceptos aprendidos para resolver problemas tipo.

 

MÉTODO DE EVALUACIÓN

Para que los alumnos obtengan un certificado del curso deben cumplir los siguientes requisitos:

  • Asistir al menos al 80% de las sesiones de clase.

  • Obtener al menos una nota de 14 en las evaluaciones del curso.

 

FECHAS IMPORTANTES

  • Fechas por definir o a solicitud.

  • Duración: 6 sesiones de 4 horas, 24 horas en total.

 

EQUIPOS Y MATERIALES

  • Todos los alumnos al iniciar las clases reciben el material del curso.

  • Todos los alumnos tienen asignados una PC

 

SOFTWARE

  • MatLab

 

BIBLIOGRAFÍA

  • Solución de Problemas de Ingeniería con MATLAB, Etter, D. M., 2da. Edición, Prentice Hall, Inc., México (1998).

  • Numerical Methods with MATLAB: A Resource for Scientists and Engineers, Borse, G. J., PWS Publishing Company, Boston (1997).

  • Introducción a MATLAB, 2da. Edición, Sigmon, K., Departamento de Matemáticas, Universidad de Florida (1992).

 

INFORMES E INSCRIPCIONES

 

LUGAR DE CLASES

  • Por definir.