Inteligencia Artificial - ITAM

Curso

Tareas 22 Calendario Exámenes 7 Proyectos 2

Contenido

1 Introducción

1.1 Presentación Introducción

1.2 Temario del Curso

1.3 Historia del AI

2 Agents y Environments

2.1 Introducción: Agents & Environments

2.2 ¿Qué es un Agente?

2.3 Racionalidad

2.4 Framework PEAS

2.5 Propiedades del Environment

2.6 Arquitecturas de Agentes

3 Lógica: Razonamiento con Certeza

3.1 Introducción: ¿Por qué Lógica?

3.2 Lógica Proposicional

3.3 Satisfacibilidad y SAT

3.4 Inferencia y Demostración

3.5 Agentes Basados en Conocimiento: Wumpus World

A Proyecto: Sistemas de Razonamiento Lógico

A Lecturas: Lógica

4 Computabilidad y Complejidad

4.1 Introducción: Los Límites de lo Computable

4.2 Algoritmos y Máquinas de Turing

4.3 Computabilidad vs Decidibilidad

4.4 Límites de la Computación: El Halting Problem

4.5 Gödel: Límites Lógicos y Computacionales

4.6 Complejidad Computacional y Big-O

4.7 Clases de Complejidad: P, NP y BPP

4.8 Síntesis: El Mapa Completo de la Computabilidad

5 Probabilidad: Razonamiento bajo Incertidumbre

5.1 Introducción: ¿Por qué Probabilidad?

5.2 El Robot Pensante y los Desiderata

5.3 Probabilidad como Lógica Extendida

5.4 Interpretaciones de la Probabilidad

5.5 Conceptos Básicos de Probabilidad

5.6 Probabilidad Condicional y Marginal

5.7 Las Reglas de Probabilidad

5.8 Teorema de Bayes

5.9 Esperanza y Momentos

5.10 Tarea: Curso DataCamp — Foundations of Probability in Python

5.11 Distribuciones de Probabilidad

5.12 Estadística y Estimadores

5.13 Teorema del Límite Central y Ley de los Grandes Números

5.14 Colas Largas (Fat Tails)

A Lecturas de Probabilidad

5.16 Ejercicios

5.16.1 Ejercicio: Diagnóstico de Fat Tails (Metodología Taleb)

5.16.2 Ejercicio: Los Eventos Imposibles del S&P 500

5.16.3 Ejercicio: El Fraude del Value at Risk (VaR)

6 Teoría de la Información: Bits, Entropía y Aprendizaje

6.1 Introducción: ¿Qué es “información” y por qué importa?

6.2 Bits y preguntas: distinguir posibilidades

6.3 Sorpresa y auto-información: medir lo inesperado

6.4 Entropía: sorpresa promedio (Shannon) e información faltante (Jaynes)

6.5 Códigos y compresión: pagar menos por lo frecuente

6.6 Cross-entropy y KL: el costo de apostar mal (puente a ML)

6.7 Información mutua: qué tanto me dice Y sobre X

6.8 Proyecto Wordle: Teoría de la Información en Acción

6.8.1 El Juego de Wordle

6.8.2 Estrategia 1: Adivinar al Azar

6.8.3 Estrategia 2: Siempre la Más Probable

6.8.4 Estrategia 3: Maximizar Entropía (Ingenua)

6.8.5 Estrategia 4: Entropía con Frecuencia de Palabras

6.8.6 Estrategia 5: Minimizar el Puntaje Esperado

6.8.7 Estrategia 6: Mirar al Futuro (Look-Ahead)

6.8.8 Preguntas Abiertas y Direcciones Creativas

6.9 Ejercicios: Wordle/Password con entropía (capstone)

7 Optimización

7.1 Formulación matemática de problemas de optimización

7.2 Paisaje de optimización: mínimos, máximos, sillas y convexidad

7.3 Algoritmos de optimización: intuiciones

7.4 scipy.optimize — referencia rápida

8 Predicción: Taxonomía y Marco de 5 Dimensiones

8.1 El Problema Fundamental de la Predicción

8.2 D1: Fuente del Conocimiento Estructural

8.3 D2: Incertidumbre y D3: Objetivo Matemático

8.4 D4: Arquitectura de Variables y D5: Supuestos Inductivos

8.5 Atlas de Métodos de Predicción

8.6 Mapa Visual, Heurísticas y Casos de Estudio

9 Teoría de la Decisión

9.1 Anatomía de un Problema de Decisión

9.2 Utilidad y Preferencias Racionales

9.3 Decidir Bajo Incertidumbre

9.4 Optimización Estocástica

9.5 El Agente que Decide: Conectando Todo

10 Redes Bayesianas

10.1 De Probabilidades a Grafos

10.2 Queries y Tablas de Probabilidad

10.3 Inferencia por Enumeración

10.4 Independencia Condicional y Markov Blanket

10.5 Eliminación de Variables

11 Grafos Causales

11.1 Estructuras Causales

11.2 Causalidad y el Operador do

12 Métodos de Monte Carlo

12.1 Historia y Motivación

12.2 Fundamentos Formales

13 Búsqueda Simple

13.1 Grafos: fundamentos

13.2 Espacio de estados

13.3 Algoritmo genérico de búsqueda

13.4 Búsqueda en amplitud (BFS)

13.5 Búsqueda en profundidad (DFS)

13.6 IDDFS y comparación

14 Búsqueda Informada

14.1 Grafos con pesos y la frontera de prioridad

14.2 Heurísticas h(n)

14.3 Greedy best-first

14.6 Diseño de heurísticas

14.7 Branch & Bound e IDA*

15 Búsqueda Adversarial

15.1 Juegos como búsqueda

15.2 Tipos de juegos

15.4 Poda alfa-beta

15.5 Juegos complejos

16 Planificación Clásica

16.1 ¿Qué es planificar?

16.3 Búsqueda hacia adelante

16.4 Heurísticas para planificación

16.5 Búsqueda hacia atrás

17 Multi-Armed Bandits

17.1 El dilema: exploración vs. explotación

17.2 ε-Greedy: la estrategia más simple

17.3 UCB: optimismo ante la incertidumbre

17.4 Thompson Sampling: el enfoque bayesiano

17.5 Comparación de algoritmos

17.6 EXP3: bandidos adversariales

17.7 Aplicaciones y variantes

18 Búsqueda Monte Carlo en Árboles

18.1 Más allá de minimax

18.2 Hex: el juego

18.3 MCTS: las cuatro fases

18.4 UCT: la conexión con bandidos

18.5 MCTS en acción

18.6 Más allá: de MCTS a AlphaZero

A.1 Introducción

A.1.1 Configuración de Cuentas

A.2 Large Language Models (LLMs)

A.2.1 Large Language Models (LLMs)

A.3 Configuración del Sistema Operativo

A.3.1 Guía de Sistema Operativo: WSL2 y Linux

A.3.2 Guía para Estudiantes: Usar GitHub Codespaces y Ona (antes Gitpod) Solo con el Navegador

A.4 IDEs y Herramientas con IA

A.4.1 Instalación de Cursor

A.4.2 Funcionalidades de IA en Cursor

A.4.3 Entornos en la Nube con IA (Cloud IDEs)

A.4.4 Alternativas y Otras Herramientas

A.4.5 Tarea Práctica

A.5 Git y GitHub

A.5.1 Git y GitHub: Tu Pasaporte al Mundo del Software

A.5.2 Estructura del Curso y Tu Carpeta Personal

A.5.3 Flujo de Trabajo Detallado para Entregar Tareas en GitHub

A.5.4 Cheatsheet: Comandos Básicos de Git, GitHub y Terminal

A.5.5 Tarea Práctica: Configuración y Certificaciones

A.6 Python Básico

A.6.1 Instalación de Python

A.6.2 Configuración de Python en Cursor/VSCode

A.6.3 Conceptos Básicos de Python

A.6.4 Tarea Práctica: Python Básico

A.7 Certificaciones

A.7.1 Plantilla: Evidencia AI Assisted Coding

A.7.2 Plantilla: Evidencia GitHub Concepts

A.7.3 Plantilla: Evidencia Python Intro

Documentación

Developer Guide

Architecture

Preprocessing

Eleventy

Theming

Components

Templates

Troubleshooting

Deployment

Guía del Estudiante

Navegacion

Accesibilidad

Tareas

Guía del Profesor

Estructura

Frontmatter

Componentes

Mermaid

Buenas Practicas

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Aleatorio

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