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Gsi Presentacion 2008
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  • 1. Grupo de Sistemas Intelixentes Solucións innovadoras para a sociedade www.gsi.dec.usc.es
  • 2. Presentación: descripción y misión
    • Misión:
      • La síntesis de sistemas que exhiban comportamiento inteligente, apoyada en las herramientas que aporta la Ciencia de la Computación, tanto para resolver problemas de índole práctico como para avanzar en el conocimiento de la Inteligencia Artificial. 
    • Componentes
    • Investigador Responsable: Prof. D. Senén Barro Ameneiro.
      • Factor h/H index: 9 (marzo 2008)
    • 24 miembros (18 doctores) titulados en física, ingeniería informática y matemáticas
    • Año fundación: 1990.
  • 3. Presentación: descripción y misión
    • Docencia:
      • Desarrollamos nuestra labor docente y de I+D en el marco de las Tecnologías de la Información (TIN) y, más propiamente, de la Ciencia de la Computación e Inteligencia Artificial. 
    Escola Técnica Superior de Enxeñaría “Ingeniero Técnico en Informática de Sistemas” Orientación “Internet”
  • 4. Presentación: red social
    • Redes temáticas
    • Red Temática sobre Web Semántica [27 grupos de investigación]
    • Red Temática sobre Agentes Físicos [19 grupos]
    • Red de acceso a la información mediante técnicas de soft computing [20 grupos]
    • Rede Galega de Procesamento da Linguaxe e Recuperación de Información (Consellería de Educación e O.U., 7 grupos de investigación)
    • Rede Galega de Axentes (Consellería de Industria, 7 grupos de investigación)
    Red PL&IR
  • 5. Presentación: red social Plataformas tecnológicas
    • INES: Iniciativa Española de Software y Servicios
    • Vindeira: Plataforma galega TIC
    • i+dea: Plataforma galega audiovisual
  • 6. Presentación: red social Eventos organizados recientemente
    • XXII Congreso de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica
    • www-gsi.dec.usc.es/caseib
    • 27th European Conference on Information Retrieval
        • www-gsi.dec.usc.es/ecir05
    • XI Conferencia de la Asociación Española para la Inteligencia Artificial
        • www-gsi.dec.usc.es/caepia05
    • II Jornadas Científico-Técnicas en Servicios Web www-gsi.dec.usc.es/jsweb06
    • 16th Int. Conference on Inductive Logic Programming ilp06.doc.ic.ac.uk
    • Novas tendencias en Internet: web 3.0 www.gsi.dec.usc.es/web3
    • Int. Work-Conference on the Interplay between Natural and Artificial Computation (IWINAC 2009)
  • 7. Presentación: www.gsi.dec.usc Escola Técnica Superior de Enxeñaría “Ingeniero Técnico en Informática de Sistemas” Orientación “Internet” Programa Interuniversitario en “Tecnologías de la Información”. Primer Programa de Doctorado en Galicia con mención de calidad MEC en el ámbito TIN. Itinerario “Procesado Inteligente de la información” Grupo de referencia competitiva 2006-2008 : 4 grupos en el ámbito TIN, de los 35 seleccionados
  • 8. Proyectos y ámbitos de aplicación: * SEEPIM (Industria Mueble; producción) * Control inteligente (robótica) * Recuperación de información Técnicas utilizadas: * Conjuntos borrosos * Computación evolutiva * Técnicas probabilísticas LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN: Computación borrosa+bioinspirada Objetivo: Modelos de representación del conocimiento impreciso y del razonamiento flexibles e intuitivos. Problemas planteados: * Modelado de operadores imprecisos (e.g. cuantificadores) a partir de modelos precisos. * Representación del conocimiento temporal borroso, con relaciones complejas entre eventos * Nuevos modelos de razonamiento * Aprendizaje automático de reglas de control borroso: convencionales, Takagi-Sugeno de estructura variable, temporales con cuantificación FRÍO TEMPLADO CALIENTE MUY CALIENTE MUY FRÍO ºC
  • 9. Proyectos y ámbitos de aplicación: * SEEPIM (Industria Mueble; producción) * Robótica móvil Técnicas utilizadas: * Conjuntos borrosos * Computación evolutiva LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN: Computación borrosa+bioinspirada Objetivo: Resolución de problemas de optimización, búsqueda y aprendizaje, inspirados en la evolución natural y genética: clasificación, planificación. Problemas planteados: * Aprendizaje de comportamientos en robótica móvil mediante generación automática del conjunto de datos. * Detección y tracking de personas en robótica móvil a partir de sensores láser
  • 10. Técnicas utilizadas: * Regresión * Algoritmos genéticos, RNA * Flujos de trabajo Problemas planteados: * Estimación de tiempos de fabricación * Propuesta de planes de fabricación, considerando incertidumbre FRÍO TEMPLADO CALIENTE MUY CALIENTE MUY FRÍO ºC ÁMBITOS DE APLICACIÓN: Computación borrosa+bioinspirada Proyecto: SEEPIM Objetivo: Sistema Experto para Elaboración de presu- Puestos y planificación de la producción Entidad financiadora: Martínez Otero Contract, S.L.
  • 11. Proyectos y ámbitos de aplicación: * Gestión de información * Indexación y recuperación de grandes bases documentales * Clasificación automática Técnicas utilizadas: * Modelos de Lenguaje Estadístico * Teoría de Conjuntos Borrosos * Otros modelos de Rec. Información LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN: Recuperación de información Objetivo: Modelos y sistemas eficaces y efectivos de recuperación de información Problemas planteados: * Modelos de recuperación de información * Construcción automática de resúmenes * Detección de redundancia y novedad * Diversidad de temáticas * Recuperación de información en el web * Clasificación automática de texto * Indexación de grandes colecciones de datos (Terabytes y más) * Experimentación y evaluación
  • 12. Técnicas utilizadas: * Modelos de Lenguaje Estadísticos * Otros modelos de rec. Información (vectorial, probabilístico, …) Problemas planteados: * Granularidad de la tarea de recuperación (sentencia, párrafo, documento) * Construcción automática de resúmenes * Evitar redundancia ºC ÁMBITOS DE APLICACIÓN: Recuperación de noticias Proyecto: Recuperación de noticias Objetivo: Recuperar de modo efectivo y eficiente noticias textuales de bases de noticias de agencias Entidad financiadora: Xunta de Galicia
  • 13. Proyectos y ámbitos de aplicación: * Monitorización de pacientes * Monitorización de procesos industriales Técnicas utilizadas: * Computación flexible: - Redes neuronales artificiales - Lógica borrosa - … LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN: Monitorización y control inteligente Objetivo: Diseño de sistemas para la monitorización y control inteligente de procesos complejos. Problemas planteados: * Conocimiento impreciso del experto * Fiabilidad de las alarmas: - saturación del usuario * Ubicuidad: - en la monitorización - en el acceso a la información * Gestión de grandes volúmenes de datos
  • 14. Técnicas utilizadas: * Algoritmos basados en lógica borrosa * Redes neuronales artificiales Problemas planteados: * Clasificación de patrones * Detección de eventos: - puntuales - segmentos - perfiles * Gestión de alarmas FRÍO TEMPLADO CALIENTE MUY CALIENTE MUY FRÍO ºC ÁMBITOS DE APLICACIÓN: Monitorización de pacientes Proyecto: Monitorización de pacientes Objetivo: Construcción de sistemas para la monitorización de pacientes Entidad financiadora: Ministerio de Educación y Ciencia, Xunta de Galicia, I&IMS
  • 15. Técnicas utilizadas: * Las usadas en monitorización de pacientes Problemas planteados: * Baja capacidad de computación * Baja capacidad de almacenamiento * Bajo ancho de banda * Multipropósito y reconfigurable * Fiabilidad (entorno no controlado) ÁMBITOS DE APLICACIÓN: Telemedicina Proyecto: Telemonitorización de pacientes Objetivo: Construcción de sistemas para la telemonitorización de pacientes en diversos ámbitos Entidad financiadora: Ministerio de Educación y Ciencia, Xunta de Galicia, I&IMS
  • 16. Proyectos y ámbitos de aplicación: * Monitorización de pacientes Técnicas utilizadas: * Computación flexible: - Redes neuronales artificiales - Lógica borrosa - Algoritmos genéticos - … LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN: Minería de datos Objetivo: Identificación de patrones y relaciones ocultas en los datos Problemas planteados: * Proporcionar herramientas computacionales que permitan la obtención de nuevo conocimiento mediante procesos automáticos
  • 17. Proyectos y ámbitos de aplicación: * Síndrome de apnea del sueño (Medicina) Técnicas utilizadas: * Minería de datos temporales: * Reglas de asociación * Modelo de reglas temporales borrosas LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN: Minería de datos temporales Objetivo: Extracción de conocimiento a partir del análisis de datos temporales y asociaciones entre eventos Problemas planteados: * Detección de asociaciones temporales entre eventos * Cuantificación temporal * Evaluación del conocimiento obtenido BASES DE DATOS ALMACÉN DE DATOS Limpieza Otras fuentes de datos Proyección OLAP Minería de datos Actualizaciones/nuevos datos
  • 18. Técnicas utilizadas: * Reglas temporales borrosas * Minería de datos temporales Problemas planteados: * Identificación de eventos de interés fisiopatológico para el estudio del SAHS * Fusión de información y análisis de relaciones de asociación en la información procedente del seguimiento de pacientes ºC ÁMBITOS DE APLICACIÓN: Medicina Proyecto: Herramientas y dispositivos para el despistaje y estratificación de pacientes con SAHS Objetivo: P roporcionar al clínico nueva información procedente del procesado inteligente del conjunto de señales de la polisomnografía Entidad financiadora: Ministerio de Educación y Ciencia
  • 19. Técnicas utilizadas: * Modelo de Rall * Modelo de Hodgkin-Huxley * Neurosimuladores: Neuron, PhasePlane LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN: Neurociencia Computacional Objetivo: Entender cómo funciona el cerebro desarrollando modelos computacionales realistas y realizando predicciones con simulaciones de ordenador Problemas planteados: * Codificación de información y filtrado cortical en el núcleo cuneatus (sistema somatosensorial) * Codificación espacio-temporal en el circuito cortico-talámico (sistema visual)
  • 20. Proyectos y ámbitos de aplicación: * Central de reservas (Turismo) * Geobuddies (Turismo) * PLATA (Administración, empresa) Técnicas utilizadas: * Similaridades entre usuarios e items * Algoritmos basados en vistas LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN: Redes sociales y sist. recomendación Objetivo: Utilizar el potencial de los usuarios y las redes sociales que estos generan para diseñar algoritmos y sistemas de recomendación de productos y servicios Problemas planteados: * Recomendación considerando características del producto que está valorando el usuario * Recomendación de productos compuestos
  • 21. ÁMBITOS DE APLICACIÓN: Turismo Proyecto: Geobuddies Objetivo: Ofrecer servicios e información personalizada a través de telefonía móvil a los peregrinos del Camino de Santiago Entidad financiadora: Ministerio de Educación y Ciencia Proyecto: AVA-GSI: Central de reservas Objetivo: Ofrecer recomendaciones de casas de turismo rural Entidad financiadora: Xunta de Galicia
  • 22. Ámbitos de aplicación: * Caracterización morfológica de latidos cardíacos sobre ECG * Aprendizaje de estados en navegación en robótica móvil * Clasificación de texturas en imágenes microscópicas de polen en suspensión * Determinación de tiempos de producción de moldes industriales * Síntesis de señal de respiración a partir del ECG en neumología * Optimización de conjuntos de cláusulas en Programación Lógica Extendida * Diagnóstico de fallos en arrays de antenas de comunicaciones * Detección de origen y calidad en productos agroalimentarios Problemas planteados: * Agrupamiento de patrones ( clustering )‏ * Clasificación supervisada * Asociación de patrones * Aproximación de funciones ( regresión )‏ * Optimización * Síntesis de series temporales LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN: Redes neuronales (I)‏ Objetivo: Usar técnicas neuronales para resolver problemas: * Modelado de sistemas mediante aprendizaje automático a partir de ejemplos * No se conoce ningún modelo analítico ni algorítmico del sistema a modelar
  • 23. Técnicas utilizadas: * Clasificadores estadísticos basados en plantillas * Clasificadores sintácticos * Redes neuronales ART y MLP Problemas planteados: * Agrupamiento ( clustering ) de latidos cardíacos en base a su morfología sobre el ECG * Operación en tiempo real * Construcción de plantillas de latidos * Uso de información morfológica para la detección de latidos ectópicos y arritmias ÁMBITOS DE APLICACIÓN: Caracterización morfológica de latidos cardíacos Proyecto: Telemonitorización de pacientes Objetivo: Construcción de sistemas para la telemonitorización de pacientes Entidad financiadora: Ministerio de Educación y Ciencia
  • 24. Técnicas utilizadas: * Aprendizaje por refuerzo supervisado (SRL) * Redes neuronales ART‏ Problemas planteados: * Aprendizaje en directo de estados perceptuales de robot móvil * Agrupamiento de patrones de entrada (patrones de ultrasonidos) * Operación sobre múltiples canales ÁMBITOS DE APLICACIÓN: Aprendizaje de estados de navegación en robótica móvil Proyecto: Control de navegación de robots móviles Objetivo: Construir dinámicamente la representacion de estados perceptuales de robot en movimiento Entidad financiadora: Xunta de Galicia
  • 25. Técnicas utilizadas: * Clasificadores de máxima distancia y K vecinos más cercanos (KNN) * Redes Perceptrón Multicapa (MLP) * Máquinas de Vectores de Soporte (SVM)‏ Problemas planteados: * Imágenes microscópicas de bolas de polen apícola / granos de polen en suspensión * Vectores de características extraidas de imágenes de texturas * Clasificación supervisada de patrones * Discriminación entre especies vegetales (Rubus, Cytisus, Castanea, ...) y entre especies alergénicas / no alergénicas (Parietaria Judaica / Parietaria Urens)‏ ÁMBITOS DE APLICACIÓN: Clasificación de texturas en imágenes de polen apícola y en suspensión
    • Proyectos:
    • Estudio de especies vegetales en propiedades nutritivas del polen apícola
    • Recuento de granos polen en imágenes
    • microscópicas
    • Objetivos:
    • Determinación de la proporción de especies vegetales
    • (y origen geográfico) en bolas de polen apícola Evaluación de las proporciones en el aire de granos
    • de polen pertenecientes a especies alergénicas
    • Entidad financiadora:
    • Ministerio de Educación y Ciencia
  • 26. Técnicas utilizadas: * Redes Perceptrón Multicapa (MLP) * Máquinas de Vectores de Soporte (SVM) * Redes de Base Radial (RBF) * Redes ART supervisadas: Fuzzy ARTMAP y Distributed ARTMAP Problema planteado: * Determinación de tiempos de producción de moldes industriales * Disponibilidad de datos sobre parámetros geométricos y tiempos de producción de moldes industriales * Problema de aproximación de funciones (regresión): aproximar el tiempo de producción * Aprendizaje automático Colaboración con: Troqueles y Moldes de Galicia SA (Tromosa)‏ ÁMBITOS DE APLICACIÓN: Determinación de tiempos de fabricación de moldes industriales
  • 27. Técnicas utilizadas: * Redes Perceptrón Multicapa (MLP) * Redes de funciones de Base Radial (RBF) * Máquinas de Vectores de Soporte (SVM)‏ * Redes SOM * Redes ART: Fuzzy ART y Fuzzy ARTMAP Problemas planteados: * Síntesis de señal de respiración a partir de parámetros extraidos del ECG * Problema de aproximación de funciones (regresión) * Serie temporal: aprendizaje en base a ejemplos * Objetivo: detección de apnea sobre respiración sintetizada ÁMBITOS DE APLICACIÓN: Síntesis de señal de respiración a partir de ECG en neumología Proyecto: Herramientas para el despistaje de pacientes con síndrome de apnea del sueño Objetivos: Estratificación domiciliaria de pacientes de síndrome de apnea sin prueba de polisomnografía hospitalaria Entidad financiadora: Ministerio de Educación y Ciencia
  • 28. Técnicas utilizadas: * Redes neuronales asociativas * Redes de Hopfield * Programación Lógica Extendida * Aprendizaje social (swarm intelligence) * Algoritmos genéticos Problemas planteados: * Optimización de información en sistemas de razonamiento con Programación Lógica Extendida * Redes neuronales para optimización de la calidad de la información * Dominios: datos de barcos de pesca, urgencias hospitalarias, calidad de auga en estaciones depuradoras ÁMBITOS DE APLICACIÓN: Optimización de conjuntos de cláusulas en Programación Lógica Extendida Objetivo: S eleccionar el conjunto de cláusulas que maximizan la calidad de la información almacenada Colaboración con: Grupo de Inteligencia Artificial (Univ. Minho , Portugal)‏ phosphate(january, 0.21). ¬phosphate(X,Y) ←  not phosphate (X,Y),       not exceptionphosphate(X,Y).
  • 29. Técnicas utilizadas: * Redes Perceptrón Multicapa (MLP) * Máquinas de Vectores de Soporte (SVM)‏ * Redes de Base Radial (RBF)‏ * Redes ART * Razonamiento Basado en Casos (CBR)‏ * Algoritmos genéticos (Grupo de Sistemas Radiantes)‏ Problemas planteados: * Diagrama de radiación con medidas del campo electromagnético en puntos distribuidos en distintos ángulos * Determinar la combinación de (1, 2, 3 ó 4) antenas que fallan ÁMBITOS DE APLICACIÓN: Diagnóstico de fallos en arrays de antenas de comunicaciones Proyectos: Análisis y diseño de agrupaciones de antenas reconfigurables mediante la modulación temporal de sus excitaciones Objetivos: Determinación automática de los elementos que fallan en una agrupación lineal de antenas a partir de su diagrama de radiación para reconfigurar las excitaciones y manteniendo el diagrama de radiación Entidad financiadora: Ministerio de Educación y Ciencia Colaboración con: Grupo de Sistemas Radiantes (Fac. Física, USC)‏
  • 30. Técnicas utilizadas: * Redes Perceptrón Multicapa (MLP) * Máquinas de Vectores de Soporte (SVM)‏ * Redes de Base Radial (RBF)‏ * Redes ART Problemas planteados: * Aplicación de: - Redes Neuronales Artificiales - Estrategias basadas en la cuantificación vectorial para desarrollar sistemas de clasificación que permitan utilizar la composición metálica de diferentes productos agroalimentarios (patatas, mieles,…) para la diferenciación de su origen y calidad ÁMBITOS DE APLICACIÓN: Detección de origen y calidad en productos agroalimentarios Colaboración con: Grupo de Química Analítica, Nutrición y Bromatología (Fac. Ciencias, USC)‏