Ment i Cervell I
Codi: 106578 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2504392 Intel·ligència Artificial | FB | 2 | 1 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Margalida Coll Andreu
- Correu electrònic:
- margalida.coll@uab.cat
Idiomes dels grups
Podeu accedir-hi des d'aquest enllaç. Per consultar l'idioma us caldrà introduir el CODI de l'assignatura. Tingueu en compte que la informació és provisional fins a 30 de novembre de 2023.
Equip docent
- Elena Martin Garcia
Prerequisits
Aquesta assignatura no té prerequisits, però sovint es farà referència als coneixements adquirits a l'assignatura de primer curs "Processos cognitius".
Objectius
Aquesta assignatura té per objectiu general que els estudiants comprenguin el funcionament del sistema nerviós i les bases neurals dels processos cognitius, així com les interelacions bidireccionals entre la neurociència i la intel·ligència artificial. Per tal que això sigui possible, els objectius específics són:
1. Conèixer i comprendre els fonaments anatòmics, cel·lulars i moleculars del processament d'informació en el sistema nerviós.
2. Entendre els mecanismes de plasticitat en el sistema nerviós, des del nivell sinàptic fins a la reorganització funcional multimodal vinculada a l'experiència.
3. Conèixer i comprendre les bases neurals del processament d'informació sensorial a diversos nivells del sistema nerviós.
4. Conèixer i comprendre les bases neurals de l'aprenentatge i la memòria, i de les emocions.
5. Conèixer les principals tècniques de registre i estimulació de l'activitat neural i identificar aplicacions pràctiques basades en la intel·ligència artificial.
Competències
- Actuar en l’àmbit de coneixement propi avaluant les desigualtats per raó de sexe o gènere.
- Comunicar-se de manera efectiva, tant oralment com per escrit, utilitzant adequadament els recursos comunicatius necessaris i adaptant-se a les característiques de la situació i de l’audiència.
- Identificar, comprendre i analitzar les característiques fonamentals dels processos cognitius humans i de les seves bases neurals, i relacionar-los amb els processos dels sistemes intel·ligents automàtics.
- Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins de la seva àrea d'estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes destacats d'índole social, científica o ètica.
- Treballar de manera autònoma, amb responsabilitat i iniciativa, planificant i gestionant el temps i els recursos disponibles i adaptant-se a les situacions imprevistes.
Resultats d'aprenentatge
- Analitzar les desigualtats per raó de sexe o gènere i els biaixos de gènere en l’àmbit de coneixement propi.
- Comprendre els mecanismes de processament d’informació a nivell sinàptic i de sistemes neurals.
- Comunicar-se de manera efectiva, tant oralment com per escrit, utilitzant adequadament els recursos comunicatius necessaris i adaptant-se a les característiques de la situació i de l’audiència.
- Conèixer la neurobiologia de l’audició i comprendre’n les implicacions i aplicacions en l’àmbit de la intel·ligència artificial.
- Conèixer la neurobiologia dels sistemes somestèsics i comprendre’n les implicacions i aplicacions en l’àmbit de la intel·ligència artificial.
- Conèixer les principals tècniques de registre de la percepció en el nivell conductual i cognitiu (psicofísica), i entendre’n la utilitat i limitacions.
- Conèixer les principals tècniques de registre i estimulació de l’activitat neural i entendre’n la utilitat i limitacions.
- Identificar les principals característiques anatòmiques i histològiques del sistema nerviós, així com les bases cel·lulars, moleculars i electrofisiològiques de la transmissió sinàptica química.
- Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins de la seva àrea d'estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes destacats d'índole social, científica o ètica.
- Relacionar els diferents mecanismes i tipus de plasticitat sinàptica amb la plasticitat cognitiva i conductual, i de manera particular amb l’aprenentatge i la memòria.
- Treballar de manera autònoma, amb responsabilitat i iniciativa, planificant i gestionant el temps i els recursos disponibles i adaptant-se a les situacions imprevistes.
Continguts
1. Introducció: La interelació entre neurociències i intel·ligència artificial
2. Estructura i funció del sistema nerviós: Nivells molecular, cel·lular i sinàptic
2.1. Les cèl·lules del sistema nerviós
2.2. Potencial de repòs i potencial d’acció
2.3. Transmissió sinàptica
2.4. Plasticitat sinàptica
3. Estructura i funció del sistema nerviós: Principals regions i circuïts neuroanatòmics
4. Tècniques de registre i d'estimulació de l'activitat neural
5. Com el cervell percep el mon.
5.1. Organització general dels sistemes sensorials
5.2. Sistemes somatosensorials
5.2.1. Receptors i vies somatosensorials
5.2.2. Transducció i codificació en els sistemes somatosensorials
5.3. Sistema auditiu
5.3.1. Receptors i vies auditives
5.3.2. Transducció i codificació en el sistema auditiu
6. Com el cervell aprèn, recorda i oblida
6.1. Classificació dels tipus de memòria
6.2. Bases neurals dels sistemes implícit i explícit
6.3. Record, extinció, oblit i plasticitat sinàptica
7. Bases biològiques de les motivacions i les emocions
7.1 Definició de motivació i emoció
7.2. Components de les emocions
7.3. Bases neurals de la comprensió i l'expressió de les emocions
7.4. El sistema neural del reforç i les seves alteracions. Les addicions
Metodologia
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes magistrals | 24 | 0,96 | 2, 4, 5, 6, 7, 8, 10 |
| Pràctiques d'aula | 22 | 0,88 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
| Pràctiques de laboratori | 4 | 0,16 | 2, 3, 8, 9 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Tutories (individuals i en grup) | 20 | 0,8 | 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi | 50 | 2 | 2, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11 |
| Treball en equip | 21 | 0,84 | 3, 9, 11 |
Avaluació
L’avaluació d’aquesta assignatura es farà de manera continuada i té una funció clarament formativa.
Las competències d’aquesta assignatura s’avaluaran mitjançant: activitats de seguiment, presentacions en equip i exàmens.
Les evidències d’aprenentatge que els/les estudiants hauran de lliurar faran referència als continguts i competències que s’hagin treballat a les classes teòriques, seminaris i pràctiques de laboratori.
El sistema d’avaluació s’organitza en quatre evidències, cada una de les quals té un pes específc en la nota final:
- Evidència 1. Treball continuat a partir d’exercicis fets a classe o via moodle: 30%
- Evidència 2. Treball en equip basat en articles científics: 20%
- Evidència 3. Examen parcial, que es realitzarà a la meitat del semestre: 15%
- Evidència 4. Examen final, que es realitzarà al final del semestre i inclourà continguts de tota la matèria: 35%
Assignatura superada
L’assignatura es considera superada quan l’estudiant obté una nota igual o superior a 5 i ha lliurat evidències amb un pes de com a mínim el 65% de la nota.
Recuperació:
Per poder presentar-se a la prova de recuperació cal complir els següents requisits: a) haver presentat evidències amb un pes de com a mínim dos terços de la nota de l’assignatura; i b) haver obtingut una nota igual o superior a 3.5 i inferior a 5.
La prova de recuperació consistirà en un examen de tota la matèria, que inclourà preguntes sobre els continguts teòricsila resolució d'exercicis pràctics. La nota màxima que es podrà obtenir si se supera la prova de recuperació serà Aprovat amb una nota quantitativa de 5.
No avaluable:
Aquells/aquelles estudiants que hagin lliurat evidències amb un pes inferior al 40% de la nota de l’assignatura tindran la qualificació de “No avaluable”.
AVALUACIÓ ÚNICA
Aquesta assignatura ofereix la possibilitat d'acollir-se a avaluació única (acte únic avaluatiu), sempre que s'hagi rebut l'autorització de l'escola d'enginyeria. L’avaluació única implica que l’alumnat ha de lliurar totes les evidències d’avaluació en un únic dia, dintre del període d'exàmens finals. Per tant, l'alumnat que s'aculli a l'avaluació única haurà de fer, el mateix dia, l'examen parcial (evidència 3, 1 hora), l'examen final (evidència 4; 2 hores) i la presentació oral de l'evidència 2 (30 minuts). A més, haurà de lliurar (si no ho ha fet abans) les activitats de l'evidència 1 i les activitats escrites de l'evidència 2.
Pel que fa a l'evidència 2, aquesta es farà en equip sempre i quan hi hagi més d'un/a estudiant que realitzi avaluació única, i de manera individual en cas contrari.
L’avaluació única no eximeix d'assistir a les sessions d'activitat dirigida, incloses les pràctiques de laboratori.
Els requisits per superar l'assignatura i per poder fer la prova de recuperació són els mateixos que per a la resta d'alumnat.
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Evidència 1. Lliurament d'activitats de seguiment | 30% | 4 | 0,16 | 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11 |
| Evidència 2. Treball en equip basat en articles científics | 20% | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11 |
| Evidència 3. Examen parcial | 15% | 1 | 0,04 | 2, 6, 7, 8 |
| Evidència 4. Examen final | 35% | 2 | 0,08 | 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 10 |
Bibliografia
Llibres i articles
Carlson, N.R.; Birkett, M.A. (2017). Physiology of Behavior, Global edition. Pearson Education (versió en paper i versió online disponibles a la biblioteca).
Eysenck, MW & Keane, M.T. (2020). Cognitive Psychology. A student’s book (8th Edition). Psychology Press.
Macpherson T, Churchland A, Sejnowski T, DiCarlo J, Kamitani Y, Takahashi H, Hikida T. Natural and Artificial Intelligence: A brief introduction to the interplay between AI and neuroscience research. Neural Netw. 2021 Dec;144:603-613. doi: 10.1016/j.neunet.2021.09.018.
Pàgines web