Disciplina

Área

Área Científica de Controlo, Automação e Informática Industrial > Controlo, Automação e Robótica

Activa nos planos curriculares

MEMec 2021 > MEMec 2021 > 2º Ciclo > Opções Livres > Especialidades Secundárias > Especialidade Secundária em Produção > Sistemas > Sistemas Inteligentes

MEAer 2017 > MEAer 2017 > 2º Ciclo > Especializações > Aeronaves > Opções > Opções 9º Semestre > Sistemas Inteligentes

MEMec 2006 > MEMec 2006 > 2º Ciclo > Áreas de Especialização > Sistemas > Sistemas Inteligentes

Nível

Exame final (50%), projeto em sala de aula (20%), trabalho prático/projeto com apresentação final (30%).

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

2.0 h/semana

1.5 h/semana

119.0 h/semestre

Objectivos

A disciplina tem por objectivos formar os alunos nos fundamentos da teoria dos sistemas inteligentes. Fornecer os princípios básicos da lógica vaga (fuzzy) e da sua aplicação à modelação, controlo e decisão qualitativas. Introdução dos formalismos da modelação e controlo por redes neuronais, assim como da teoria subjacente aos sistemas neuro-fuzzy, optimização fuzzy e deep learning aplicado a redes neuronais e modelação fuzzy.

Programa

Soft computing. Conjuntos fuzzy: operações, relações, composição fuzzy, inferência e sistemas fuzzy. Modelos fuzzy baseados em regras. Modelo linguístico (Mamdani) e Takagi‐Sugeno. Identificação com fuzzy clustering. Interpretabilidade de modelos fuzzy. Redes neuronais: definições, arquitecturas básicas; aprendizagem, redes multi‐camada e redes neuronais baseadas em funções radiais. Aprendizagem. Redes recorrentes. Modelação dinâmica e estática com redes neuronais. Aprendizagem profunda. Redes neuro‐fuzzy: sinergias da combinação das duas metodologias de modelação. Controlo fuzzy clássico. Controlo baseado em modelos. Controlo preditivo. Controlo por modelo interno linear e não linear. Controlo fuzzy inverso. Controlo com funções objectivo fuzzy. Algoritmo de branch‐and‐bound aplicado a controlo preditivo. Filtros preditivos fuzzy. Controlo com redes neuronais. Teoria da decisão fuzzy. Otimização fuzzy. Aplicações a problemas de modelação, decisão e controlo em engenharia.

Metodologia de avaliação

Exame final (50%), projeto em sala de aula (20%), trabalho prático/projeto com apresentação final (30%).

Pré-requisitos

Não aplicável.

Componente Laboratorial

1 - Conjuntos fuzzy, relações fuzzy e sistemas fuzzy. 2 - Controlo fuzzy. 3 - Modelação fuzzy e nneuronal. 4 - Deep Learning.

Princípios Éticos

Todos os membros do grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo o aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa Avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.

Componente de Programação e Computação

Programação em Matlab/Simulink. Utlização de Python, Java, C++ ou outras linguagens de programação adequadas.

Componente de Competências Transversais

Projecto realizado em grupo exige pensamento crítico e inovador, tomada de decisão, trabalho em equipa, liderança, capacidade de comunicação oral, utilização de ferramentas informáticas de multimédia (20% da componente de avaliação do projecto).

Bibliografia

Principal

Neuro-Fuzzy and Soft Computing: A Computational Approach to Learning and Machine Intelligence.

J.-S. Jang, C.-T. Sun and E. Mizutani.

1997

Prentice Hall, New Jersey, 1997.


Fuzzy Decision Making in Modeling and Control

J.M.C. Sousa and U. Kaymak

2002

World Scientific Pub. Co


“Neural Networks and Learning Machines”

S. Haykin

2009

3rd edition, Prentice Hall


“Fuzzy Control: Fundamentals, Stability and Design of Fuzzy Controllers”

K. Michels, F. Klawonn, R. Kruse and A. Nürnberger

2006

Springer


“Fuzzy Modeling for Control”

R. Babuska

1998

Kluwer Academic Publishers