Hidroinformática
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Este documento presenta un curso electivo de Hidroinformática para estudiantes de Ingeniería Civil. El curso consta de tres unidades que cubren flujo de superficie libre, minería de datos y algoritmos evolutivos aplicados a la gestión de recursos hídricos. El objetivo es capacitar a los estudiantes en el uso de estas herramientas computacionales e inteligencia artificial para resolver problemas hidráulicos.
Hidroinformática
- 1. U IVERSIDAD CE TROCCIDE TAL LISA DRO ALVARADO DECA ATO DE I GE IERIA CIVIL INTRODUCCION A LA HIDROINFORMATICA CARACTER: Electiva PROGRAMA: Ingeniería Civil DEPARTAMENTO: Hidráulica y Sanitaria DENSIDAD HORARIA CODIGO SEMESTRE PRE-REQUISITO HT HP HS UCS THS/SEM VIII 2 2 0 0 64 32065 - 29055 PROFESORE(S): Wilmer Barreto _____________________ SELLO Y FIRMA AUTORIZADA Página 1 de 5
- 2. FUNDAMENTACION DEL PROGRAMA DE ESTUDIO En los últimos años se han logrado avances importantes en la aplicación de las tecnologías de la información a gestión de los recursos hidráulicos. A este paradigma desarrollado a finales de los noventas se le ha denominado “Hidroinformática”. Esta nueva disciplina combina los conocimientos de la antigua “Hidráulica computacional” con los recientes descubrimientos en el área de inteligencia artificial y a la llamada “Minería de datos” usadas en otras ramas de la ingeniería lo que permite un rango de aplicaciones amplio en la gestión y toma de decisiones en el are de los recursos hídricos. DESCCRIPCION DEL PROGRAMA ©¨§¦¥¢¤£¢¡ PARCIAL PORCENTAJE UNIDAD I 35% UNIDAD II 30% UNIDAD III 35% TOTAL 100% OBJETIVO TERMINAL DE LA ENSEÑANZA Al completar el curso el participante habrá internalizado el impacto de otras ciencias en la gestión de los recursos hidráulicos. También estará capacitado para efectuar aplicaciones de inteligencia artificial a problemas de recursos hidráulicos, así como llevar acabo cálculos de flujo con superficie libre en 1D y optimización de sistemas sencillos mediante algoritmos evolucionarios. Página 2 de 5
- 3. UNIDAD OBJETIVO ESPECIFICO 1 Flujo con superficie Libre El participante del curso será introducido en las DURACION ecuaciones de flujo con superficie libre en 1D y su 22 método de solución. Sera introducido en el uso del UNIDAD EVALUACION software para la solución de las ecuaciones. Examen y Asignación practica ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA Dictado de Clases Magistrales CONTENIDOS HORAS • Ecuaciones de Saint Vennant y su desarrollo 2 • Simplificaciones para flujo permanente y uniforme (Ec. Manning) 1 • Solución de la Ecuación de Saint Vennant. Diferencias finitas, Elementos finitos, volumen finito. 2 • Condiciones de fronteras requeridas 1 • Introducción a Matlab como herramienta de apoyo y calculo 8 • Aplicaciones con software de modelos hidrodinámicos 1D 8 BIBLIOGRAFIA • Adri Verwey,Jean Cunge and Holly. “Computacional Hydraulics” • M. Abbott and A Mins. “Computational Hidraulics” • Apuntes y Material de Clases. Página 3 de 5
- 4. UNIDAD OBJETIVO ESPECIFICO 2 Minería de Datos Introducir al participante en la teoría y uso de la DURACION minería de datos aplicado a la gestión de recursos 20 hidráulicos. Uso de redes neuronales y árboles de UNIDAD EVALUACION decisión. Examen y Asignación practica ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA Dictado de Clases Magistrales CONTENIDOS HORAS • Minería de datos y su aplicación a los recursos hidráulicos 2 • Arboles de Decisión. Fundamentos teóricos. 2 • Software para la aplicación de arboles de decisión. Ejemplos Prácticos. 6 • Redes neuronales. Fundamentación teórica. 4 • Programación y uso de software para la aplicación de redes neuronales con ejemplos prácticos. 6 BIBLIOGRAFIA • Apuntes y Material de Clases. • Ian H. Witten, Eibe Frank, Mark A. Hall. Data Mining: Practical Machine Learning Tools and Techniques (Third Edition) Página 4 de 5
- 5. UNIDAD OBJETIVO ESPECIFICO 4 Algoritmos Evolucionarios Introducir al participante en la fundamentación DURACION teórica y práctica de los algoritmos evolucionarios y 22 su aplicación en los recursos hídricos. Se usaran UNIDAD EVALUACION algoritmos genéticos y búsquedas con rebaños. Examen y Asignación practica ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA Dictado de Clases Magistrales CONTENIDOS HORAS • Introducción a los algoritmos evolucionarios y su aplicación en problemas de 2 recursos hidráulicos. • Métodos de optimización mediante algoritmos evolucionarios. 2 • Algoritmos genéticos. Fundamentación teórica. 2 • Aplicación de los algoritmos genéticos en optimización de problemas de 8 recursos hidráulicos. • Fundamentación teórica de algoritmos de rebaños y bandadas 2 • Aplicación de algoritmos de rebaños y bandadas 8 BIBLIOGRAFIA • Apuntes y Material de Clases. • Ricardo Linden. Algoritmos Genéticos. • Araujo, Lourdes y Cervigon, Carlos. Algoritmos Evolucionarios un Enfoque Practico. Página 5 de 5