Grau en Enginyeria de la Salut La Salle Campus Barcelona

Grau en Enginyeria de la Salut

Lidera els avenços tecnològics que definiran la medicina del futur.

Intel·ligència artificial i aprenentatge automàtic

Descripció
Aquest curs ofereix coneixements importants sobre els principis de la intel·ligència artificial (IA) i l'aprenentatge automàtic (AA) aplicats a l'àmbit de l'enginyeria de salut. S'exploraran tècniques clau com ara la classificació, la regressió i l'agrupament, amb un enfocament en la resolució de problemes biomèdics, com ara la interpretació d'imatges mèdiques, la predicció de resultats clínics i l'anàlisi de senyals fisiològics. Els estudiants desenvoluparan habilitats pràctiques en la implementació de models mitjançant entorns de programació, integrant el coneixement tècnic amb les necessitats específiques del sector sanitari. A més, s'analitzaran els desafiaments ètics i reguladors associats a l'ús d'IA en entorns de salut, tot fomentant una comprensió crítica de la fiabilitat i la interpretabilitat dels models. En acabar, els participants estaran preparats per aplicar aquestes eines al desenvolupament de solucions innovadores que contribueixin a millorar la prevenció, el diagnòstic i el tractament de malalties, així com a optimitzar la gestió dels serveis sanitaris.
Tipus assignatura
Tercer - Obligatoria
Semestre
Primer
Curs
4
Crèdits
6.00
Coneixements previs

Es recomanen coneixements d'àlgebra lineal, matemàtiques, estadística, programació, processament de senyals i imatges mèdiques.

Objectius

Els alumnes adquireixen els coneixements i desenvolupen les habilitats que s'indiquen a continuació:
1. Comprendre els fonaments de la IA i l'aprenentatge automàtic aplicats a l'anàlisi de dades biomèdiques i la millora de processos clínics.
2. Desenvolupar i avaluar models dIA per resoldre problemes específics de làmbit sanitari.
3. Aplicar eines de programació per a la implementació d'algorismes d'IA, utilitzant entorns i llibreries com ara Python, TensorFlow, Keras o Scikit-Learn.
4. Identificar i abordar desafiaments ètics i reguladors relacionats amb l'ús d'IA en entorns sanitaris, garantint la privadesa i la seguretat de les dades.
5. Fomentar el treball interdisciplinari entre professionals de lenginyeria i el sector salut, promovent solucions innovadores i basades en evidència.

Continguts

1. Introducció a la Intel·ligència Artificial (IA)
- Definició i aplicacions de la IA, història, evolució i tipus. Diferències entre IA, Aprenentatge Automàtic (ML) i Deep Learning.
2. Fonaments de l'aprenentatge automàtic
- Definició de ML i tipus (aprenentatge supervisat, aprenentatge no supervisat, aprenentatge per reforç). Conceptes bàsics: models, característiques, overfitting i underfitting. Avaluació de models i mètriques. Llibreries i eines a Python
3. Aprenentatge Supervisat
– Regressió lineal i logística. Màquines de suport vectorial (SVM). Arbres de decisió i Random Forest. Xarxes neuronals artificials (Perceptró multicapa). Aplicacions pràctiques.
4. Aprenentatge No Supervisat
- Clustering (K-means, DBSCAN: Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise, Jeràrquic). Reducció de dimensionalitat (PCA: Principal Component Analysis, t-SNE: t-distributed Stochastic Neighbor Embedding). Models generatius. Xarxes generatives antagòniques (GANs: Generative Adversarial Networks) i VAEs: Variational Autoencoders). Aplicacions pràctiques.
5. Aprenentatge Profund
- Introducció a xarxes neuronals profundes. Arquitectures: Xarxes Neuronals Convolucionals. Xarxes Neuronals Recurrents. Transformers. Aplicacions en visió per ordinador i processament de Llenguatge Natural. Implementació amb TensorFlow/PyTorch
6. Ètica, Biaix i Futur de la IA.

Metodologia

El curs combina enfocaments teòrics i pràctics per garantir un aprenentatge integral, amb èmfasi en l'aplicació de la intel·ligència artificial en entorns de salut, estructurat en classes teòriques, sessions pràctiques, anàlisi i discussió de casos d'aplicacions reals d'IA a l'enginyeria de la salut) i el desenvolupament d'un projecte on els estudiants apliquen els coneixements adquirits per resoldre un problema.

Avaluació

Veure carpeta electrònica de lassignatura.

Criteris avaluació

Veure carpeta electrònica de lassignatura.

Bibliografia bàsica

Veure carpeta electrònica de lassignatura.

Material complementari

Veure carpeta electrònica de lassignatura.