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Análisis y Diseño de Algoritmos
| Código Asignatura: |
1391
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| Nº Créditos ECTS: |
6
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| Tipo: |
Obligatoria
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| Duración: |
Semestral
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| Idioma: |
Castellano
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| Plan de estudios: | ||
| Profesor(es): | ||
| Año académico: |
2023-24
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La información sobre los datos de contacto y el horario de tutorías se encuentra publicada en el aula virtual de la asignatura.
Descripción
Análisis y Diseño de Algoritmos es una asignatura obligatoria de 6 créditos. Introducirá al estudiante en el manejo de los algoritmos que permiten resolver los distintos problemas no triviales que están al alcance de los computadores. El análisis de la eficiencia y calidad de estos algoritmos, serán los objetivos esenciales de la asignatura. El estudiante será provisto de las técnicas algorítmicas básicas que le permitirán abordar el desarrollo de programas correctos y eficientes.
Son dos los prerrequisitos básicos que debería cumplir todo estudiante antes de abordar la asignatura:
- Debe tener una buena base de programación, que permita comprender procedimientos recursivos y manejar con soltura las estructuras de datos más habituales,
- También es necesario contar con conocimientos básicos de análisis matemático y estructuras discretas.
Antes de matricular la asignatura, verifique los posibles requisitos que pueda tener dentro de su plan en la pestaña " Plan de estudios".
Antes de matricular la asignatura, verifique los posibles requisitos que pueda tener dentro de su plan. Esta información la encontrará en la pestaña "Plan de estudios" del plan correspondiente.
Competencias generales
- Capacidad de resolución de problemas aplicando conocimientos de matemáticas, ciencias e ingeniería.
- Capacidad para trabajar en situaciones carentes de información y bajo presión, teniendo nuevas ideas, que permiten la resolución de la situación con el uso de la informática.
- Capacidad para trabajar profesionalmente como miembro de un equipo, organizando, planificando, tomando decisiones, negociando y resolviendo conflictos multidisciplinares, relacionándose, criticando y haciendo autocrítica.
- Capacidad para tomar iniciativas y espíritu emprendedor, el liderazgo, la dirección, la gestión de equipos y proyectos informáticos.
- Capacidad para comunicarse de forma efectiva con los compañeros, usuarios (potenciales) y el público en general acerca de cuestiones reales y problemas relacionados con la ingeniería informática.
- Capacidad para integrarse en la empresa de modo autónomo demostrando conocimientos básicos de la informática, comprensión de la responsabilidad ética y profesional, y motivación por y la mejora continua y la calidad del producto.
- Capacidad para el uso profesional de la tecnología de la información y la comunicación.
- Conocer los cimientos esenciales y fundacionales de la informática, abarcando tanto conceptos y teorías abstractas como los valores y los principios profesionales, subrayando los aspectos esenciales de la disciplina que permanecen inalterables ante el cambio tecnológico.
- Tener capacidad para realizar la formalización y especificación de problemas reales cuya solución requiere el uso de la informática.
- Capacidad para trabajar en el ámbito profesional de la Ingeniería Informática de forma efectiva como individuo, organizando y planificando su propio trabajo.
Competencias específicas
- Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería aplicando los conocimientos adquiridos de álgebra lineal, cálculo diferencial e integral, métodos numéricos, algorítmica numérica, estadística y optimización.
- Capacidad para conocer e identificar la estructura, organización, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos, los fundamentos de su programación, y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.
- Capacidad para conocer y aplicar los procedimientos algorítmicos básicos de las tecnologías informáticas para diseñar soluciones a problemas, analizando la idoneidad y complejidad de los algoritmos propuestos.
- Capacidad para conocer, diseñar y aplicar de forma eficiente los tipos y estructuras de datos más adecuados a la resolución de un problema.
Competencias transversales
- Capacidad de análisis y síntesis.
- Comunicación oral y escrita en la lengua nativa.
- Utilizar eficientemente los recursos y herramientas disponibles en el aula virtual de la universidad, así como ser capaz de manejar en un nivel óptimo las tecnologías de la información y la comunicación aplicadas a la educación a distancia.
- Toma de decisiones.
- Razonamiento crítico.
- Liderazgo.
Resultados del aprendizaje
- Realizar programas informáticos.
- Definir algoritmos.
- Saber implementar las distintas estructuras de datos y sus operaciones.
- Saber escoger la estructura de datos más adecuada para resolver un problema, de acuerdo con criterios de eficiencia temporal y espacial.
- Determinar la eficiencia de un algoritmo.
- Diseñar y estructurar los programas informáticos de forma modular y robusta usando la programación orientada a objetos.
- Argumentar las ventajas e inconvenientes de los diseños de aplicaciones informáticas.
Metodología
La metodología adoptada en esta asignatura para el aprendizaje y evaluación de sus contenidos se encuentra adaptada al modelo de formación continuada y a distancia de la UDIMA. Los conocimientos de la asignatura se adquieren a través del estudio razonado de todas las unidades didácticas del manual, así como del material didáctico complementario que se ponga a disposición de los estudiantes en el aula virtual. Además, se complementa con la acción tutorial, que incluye asesoramiento personalizado, intercambio de impresiones en los debates habilitados en foros y demás recursos y medios que ofrecen las nuevas tecnologías de la información y la comunicación. Por otra parte, el aprendizaje también se apoya en la realización de las actividades previstas en el aula virtual, que son de tres tipos (de evaluación continua, de aprendizaje y controles), y que vienen recogidas en el apartado “Contenidos y programación”.
Para ampliar esta información, se recomienda consultar la pestaña “Metodología y exámenes” de la titulación.
Dedicación requerida
La dedicación requerida para esta asignatura de 6 créditos ECTS es de 150 horas, que se encuentran distribuidas de la siguiente manera:
- Estudio de las Unidades Didácticas: 30%
- Material complementario. Lectura de artículos/Visionado de vídeos en web: 5%
- Supuestos, casos prácticos: 35%
- Búsqueda de información: 15%
- Redacción o realización de informes: 5%
- Acción tutorial: 5%
- Evaluación: 5%
Tutorías
El profesor aporta un seguimiento individualizado de la actividad del estudiante para asegurar las mejores condiciones de aprendizaje mediante la tutorización a través de las herramientas de la plataforma educativa y/o de las tutorías telefónicas. En estas tutorías los estudiantes pueden consultar a los profesores las dudas acerca de la materia estudiada.
Materiales didácticos
Para el desarrollo del aprendizaje teórico sobre el que versará el examen final se ha seleccionado el siguiente manual, a partir del cual se estudiarán las unidades didácticas que se corresponden con la descripción de los contenidos de la asignatura:
Manual de la asignatura:
Brassard, G. y Bratley, P. (1998) "Fundamentos de algoritmia". Ed.: Prentice Hall.Además, se recomienda la siguiente bibliografía de consulta voluntaria:
Martí N., Ortega Y., Verdejo A. (20139. "Estructuras de datos y métodos algorítmicos". Ed. Garceta
Wirth N (1999). "Algoritmos + estructuras de datos = programas". Ed PCastillo
Peña R. (1993). "Diseño de programas. Formalismo y astracción". Ed. Prentice Hall
Finalmente, el profesor podrá poner a disposición del estudiante cualquier otro material complementario voluntario al hilo de las unidades didácticas o en una carpeta de material complementario.
Contenidos y programación
| SEMANAS (*) | UNIDADES DIDÁCTICAS | ACTIVIDADES DIDÁCTICAS |
|---|---|---|
| Semana 1 | Unidad 1. Introducción al análisis de algoritmos 1.1. Introducción a los algoritmos 1.2. Notación matemática 1.3. Técnicas de demostración: contradicción 1.4. Técnicas de demostración: inducción 1.5. Conceptos matemáticos básicos |
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| Semanas 2 y 3 | Unidad 2. Conceptos elementales de algoritmia 2.1. Introducción 2.2. Problemas y tamaño de problema 2.3. Eficiencia. Caso medio y peor. 2.4. Ejemplos 2.5. Especificación de algoritmos |
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| Semana 4 | Unidad 3. Notación asintótica 3.1. Orden de 3.2 Notación asintótica 3.3 Omega de. Orden exacto de. 3.4 Operaciones con notación asintótica |
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| Semanas 5 y 6 | Unidad 4. Análisis de algoritmos 4.1. Introducción 4.2 Análisis de estructuras de control 4.3. Barómetro o centinela 4.4. Ejemplos 4.5 Análisis del caso medio. Resolución de recurrencias |
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| Semana 7 | Unidad 5. Algoritmos y estructuras de datos básicas. 5.1. Matrices. Registros. Listas 5.2. Grafos. Árboles. 5.3. Tablas. Montículos |
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Semana 8 |
Unidad 6. Algoritmos voraces 6.1. Introducción 6.2. Caracterización de los algoritmos voraces 6.3. Árbol de recubrimiento mínimo: Kruskal y Prim. 6.4. Camino mínimo 6.5. Problema de la mochila. Planificación |
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| Semanas 9 y 10 | Unidad 7. Algoritmos divide y vencerás 7.1. Introducción 7.2. Caso General 7.3. Busqueda binaria. Búsqueda de la mediana 7.4. Multiplicación de matrices. Exponenciación 7.5. Criptografía |
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| Semana 11 | Unidad 8. Algoritmos para problemas de programación dinámica 8.1. Introducción. Ejemplos sencillos. 8.2. Optimalidad 8.3. El problema de la mochila 8.4. Caminos mínimos. 8.5. Multiplicación de matrices. Otros enfoques con recursión. 8.6. Funciones con memoria |
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| Semanas 12 y 13 | Unidad 9. Algoritmos para la exploración de grafos 9.1. Grafos y juegos. Árboles. 9.2. Recorrido en profundidad 9.3. Recorrido en anchura 9.4. Vuelta atrás 9.5. Ramificación y poda. Minimax. |
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Semanas 14 y 15 |
Unidad 10. Algoritmos para problemas probabilísticos 10.1. Introducción 10.2. Tiempo promedio y tiempo esperado 10.3. Algoritmo probabilistas numéricos 10.4. Técnica de MonteCarlo 10.5. Algoritmos de las Vegas |
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| Resto de semanas hasta finalización del semestre | Estudio y preparación para el examen final, celebración del examen final y cierre de actas. | |
(*) Las fechas concretas se pueden consultar en el aula virtual de la asignatura y en la pestaña de “Precios, Calendario y Matriculación” de la titulación.
Sistema de evaluación
Durante el estudio de esta asignatura, el proceso de evaluación del aprendizaje es continuo y contempla la realización de:
- Una evaluación continua a lo largo del curso a través de acciones didácticas que supone el 50% de la nota final. Incluye la realización de los diferentes tipos de actividades de evaluación, de aprendizaje y controles.
- Actividades de aprendizaje (AA): actividades que permiten evaluar el desarrollo de las competencias al hilo del desarrollo de las unidades didácticas. Pueden adoptar el formato de foro, cuestionario, glosario u otros.
- Controles: actividades que permiten evaluar la adquisición de aspectos conceptuales y prácticos de la asignatura. Toman la forma de cuestionarios.
- Actividades de evaluación continua (AEC): actividades que permitan evaluar el alcance de ciertos hitos académicos a lo largo del cuatrimestre. Pueden adoptar el formato de informes, cuestionarios, casos prácticos, comentarios de texto, etc.
- Un examen final presencial que supone el 50% de la nota final. Está dirigido a la valoración de las competencias y conocimientos adquiridos por el estudiante. El examen se evaluará de 0 a 10, tendrá una duración estimada de 90 minutos y será de tipo mixto, con una parte tipo test con 10 preguntas de opción múltiple (4 puntos) y una parte de desarrollo teórico-práctica con dos preguntas (6 puntos). Dentro de la parte tipo test, los errores penalizan con el objetivo de corregir las respuestas acertadas por azar.
Para poder presentarse al examen final presencial, en cualquiera de las convocatorias, es imprescindible cumplir los siguientes requisitos relacionados con la evaluación continua: realizar la totalidad de los controles contemplados en el apartado de “Contenidos y programación” de la asignatura y alcanzar una calificación mínima de 2,5 puntos sobre cinco en la evaluación continua del curso.
El estudiante que se presenta al examen sin cumplir los requisitos para ello, será calificado con un cero en el examen final presencial y consumirá convocatoria.
Cuadro resumen del sistema de evaluación
| Tipo de actividad | Número de actividades planificadas | Peso calificación |
|---|---|---|
| Actividades de aprendizaje |
2
|
10%
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| Actividades de Evaluación Continua (AEC) |
2
|
30%
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| Controles |
2
|
10%
|
| Examen final presencial |
Si
|
50%
|
| TOTAL | 100% | |
Para aprobar la asignatura, es necesario obtener una calificación mínima de 5 en el examen final presencial, así como en la calificación total del curso, una vez realizado el cómputo ponderado de las calificaciones obtenidas en las actividades didácticas y en el examen final presencial.
Si un estudiante no aprueba la asignatura en la convocatoria ordinaria podrá examinarse en la convocatoria de septiembre. El estudiante que no se presente a la convocatoria de febrero y/o de julio ni a la de septiembre, perderá automáticamente todos los trabajos realizados a lo largo del curso. Deberá en este caso matricularse de nuevo en la asignatura.
Las fechas previstas para la realización de todas las actividades se indican en el aula virtual de la asignatura.
Originalidad de los trabajos académicos
Según la Real Academia Española, “plagiar” significa copiar en lo sustancial obras ajenas dándolas como propias. Dicho de otro modo, plagiar implica expresar las ideas de otra persona como si fuesen propias, sin citar la autoría de las mismas. Igualmente, la apropiación de contenido puede ser debida a una inclusión excesiva de información procedente de una misma fuente, pese a que esta haya sido citada adecuadamente. Teniendo en cuenta lo anterior, el estudiante deberá desarrollar sus conocimientos con sus propias palabras y expresiones. En ningún caso se aceptarán copias literales de párrafos, imágenes, gráficos, tablas, etc. de los materiales consultados. En caso de ser necesaria su reproducción, esta deberá contemplar las normas adecuadas para la citación académica.
Los documentos que sean presentados en las actividades académicas podrán ser sometidos a diferentes mecanismos de comprobación de la originalidad (herramientas antiplagios que detectan coincidencias de texto con otras fuentes, comparación con trabajos de otros estudiantes, comparación con información publicada en Internet, etc). El profesor valorará si el trabajo presentado cuenta con los criterios de originalidad exigidos o, en su caso, se atribuye adecuadamente la información no propia a las fuentes correspondientes. La adjudicación como propia de información que corresponde a otros autores podrá suponer el suspenso de la actividad.
Los documentos presentados en las actividades académicas podrán ser almacenados en formato papel o electrónico y servir de comparación con otros trabajos de terceros, a fin de proteger la originalidad de la fuente y evitar la apropiación indebida de todo o parte del trabajo del estudiante. Por tanto, podrán ser utilizados y almacenados por la universidad, a través del sistema que estime, con el único fin de servir como fuente de comparación de cualquier otro trabajo que se presente.
Sistema de calificaciones
El sistema de calificación de todas las actividades didácticas es numérico del 0 a 10 con expresión de un decimal, al que se añade su correspondiente calificación cualitativa:
0 – 4.9: Suspenso (SU) 5.0 – 6.9: Aprobado (AP) 7.0 – 8.9: Notable (NT) 9.0 – 10: Sobresaliente (SB) Matrícula de honor (MH)
(RD 1125/2003, de 5 de septiembre, por lo que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial y con validez en todo el territorio nacional).
La matrícula de honor se concede cuando el profesor lo considere oportuno en función de la excelencia de las actividades realizadas por el estudiante y las calificaciones obtenidas por el resto del grupo. No obstante, los criterios académicos de su concesión corresponden al departamento responsable de cada grado.