Artificial Intelligence

Description

As of today, the doctoral programme in Artificial Intelligence is the only doctoral programme in Catalonia focusing exclusively on artificial intelligence.

• The development of computing and its pervasiveness in all areas of society represent fundamental elements for understanding the socioeconomic progress of the second half of the 20th century. Particularly in recent years, artificial intelligence, due to its multidisciplinary nature, in addition to driving scientific and technological advancement in all fields of science, engineering and many other disciplines, has enabled the efficient and effective deciphering of scientific and social data, which has been critical to shaping our understanding of the world around us, living beings, mankind and society in general. Artificial intelligence is now present in nearly all domains of advanced society. Specifically, the financial, industrial, service, public administration, health care, communications, education and research and innovation sectors cannot be conceived without artificial intelligence playing a critical role in the systems that control them.

• The programme’s sphere of influence is Catalonia. As such it looks to attract Catalan students, though the Department also admits students from other parts of Spain and foreign countries. In Catalonia, and in particular, the metropolitan area surrounding Barcelona, industry and services have developed extensively. The financial, insurance, SME, consulting, education and research sectors here are key to the development of the country as a whole. And, as has already been mentioned, artificial intelligence is necessary in all of these fields. Consequently, educating and training well qualified AI researchers has undoubtedly become a strategic factor for growth.

• The doctoral programme in Artificial Intelligence was the first of its kind in Catalonia (1985), and for many years, it was the only one to exist. Since then, artificial intelligence has seen exponential growth and has been the starting point for many lines of research and products that have made their way to the general public, whether in American, Japan or Europe, where a significant number of Framework Programmes have been dedicated to financing projects that have artificial intelligence as a major element. In Catalonia in particular, the UPC’s doctoral programme in Artificial Intelligence has been vital to the creation of a thriving and growing scientific community. Some of the most important public and private research centres in Europe were founded by research graduates from our programme. Various spin-offs (e.g., ISOCO, 3SCALE, Intelligent Pharma and Sisltech) have been created as the result of one or more doctoral theses. Additionally, the Catalan Association for Artificial Intelligence (ACIA) is one of the most important in Europe.

• The doctoral programme in Artificial Intelligence stands out in Europe thanks to the research quality and output produced by its members, who participate in research projects financed with funds from the EU, Spain or other Spanish organisations and companies. Special mention should be given to the coordination of and participation in research projects involved with the Fifth, Sixth and Seventh Framework Programmes (Share-it, Laboranova, Contract, Agencities.RTD, Alive, Superhub, etc.). At the UPC there are three established groups that have been acclaimed by the Government of Catalonia and another by the university itself. These groups are directly related to the programme, ensuring that it remains dynamic and maintains the scientific standards needed to keep it in such high standing. Additionally, as has been previously mentioned, these groups are very active when it comes to obtaining financing through EU calls, which ensures they have continuous contact with national and European businesses and a high level of internationalisation. Furthermore, other groups at the UPC regularly send students to study in the programme. The same is true with students from other universities, such as the URV and the CSIC’s Artificial Intelligence Research Institute.

• The UPC’s doctoral programme in Artificial Intelligence was given the Quality Award in 2003 (MCD2003-00129), which was renewed in the following years: 2004, 2005, 2006, 2007, 2008 and 2009. Among other recent accolades, it is worth noting that some of the programme’s theses have received awards:

• Two recent doctoral theses presented in the programme were given the Artificial Intelligence Dissertation Award (in 2010 and 2003). This is the only programme in all of Spain that has been given such distinctions. In Europe, there are two other examples: the doctoral programmes in artificial intelligence at the École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) and the J. Stefan Institute in Ljubljana.

• Furthermore, some of the programme’s distinguished former students include five ECCAI Fellows. Ours is one of the programmes that has produced the most Fellows in Europe. They are: Prof. Carlos Sierra (IIIA-CSIC), Enric Plaza (1) (IIIA-CSIC), Vicenç Torra (IIIA-CSIC), Pedro Messeguer (IIIA-CSIC) and Lluís Godó (IIIA-CSIC)

• Another of the programme’s theses was given the Best Thesis Award 2009 by the European Association for Machine Translation.

• Another was given the Joan Lluís Vives Prize 2003, the Barcelona City Research Prize 2003 and the Extraordinary Doctorate Prize by the UPC for the 2003-2004 academic year.

• Another was given the Chihuahua Research Prize 2002, by the state of Chihuahua, Mexico.

The doctoral programme in Artificial Intelligence falls into the field of information and communication technology (ICT), as does the research work carried out in the programme, and this represents one of the primary areas of research at the UPC. The education and training provided in the programme is intended to respond to one of the challenges posed by Catalonia’s 2010-2013 Research and Innovation Plan: Excellent and cutting-edge research and technology (see section 8, page 13). It is also intended to respond to the objectives of area 1—production of scientific and technological knowledge and competencies—of the National Scientific Research, Development and Technological Innovation Plan 2008-2011 (PN I+D+I).
From a technical and scientific point of view, some of the programme’s lines of research contribute to tackling other challenges included in Catalonia’s Research and Innovation Plan:
• Efficient flows of people and goods (sustainable mobility) and of information. The programme covers lines dealing with flows of information related to the accessibility and management of information, particularly in the contexts of algorithmics and programming.
• The new service society with consumer "serviproducts". The programme incorporates lines of research related to the study and analysis of the structural and algorithmic aspects of social networks and heterogeneous computing networks (sensors, robots, mobile phones, etc.) that could play a crucial role in the development of new methodologies in this field. It also deals with the development of computer graphic technologies and those related to virtual and augmented reality.
• Healthcare and risk prevention. The programme incorporates lines of research related to biocomputing and medical visualisation.
With regard to the PN I+D+I and in line with the objectives of Strategic Action 4, the programme’s lines of research include the following: Telecommunications and the information society, with potential contributions to the following sub-lines:
1. Computing technologies
b) Advanced multi-modal interfaces.
c) Distributed and embedded systems.
d) Software engineering and information management.
e) Intelligent systems.
f) Free and open-source software.
8. Sector-specific applications, services and contents
a) Businesses and particularly SMEs. E-business, in its broadest sense.
b) Healthcare, social welfare and social inclusion, including broadband e-inclusion.
c) Security, in its broadest sense.
d) Transport, in its broadest sense.
Regarding the European Community’s Seventh Framework Programme, from topic 3, Information and Communication Technologies, of the 2011-2012 Work Programme, the doctoral programme’s lines of research pertain to the planning, design and analysis of some of the developmental components of the challenges posed:
• Challenge 1: Pervasive and trusted network and service infrastructures
- tools and platforms for novel Internet application development
- key technological developments in networking, digital media and service infrastructures.
• Challenge 3: alternative paths to components and systems
- multicore computing systems
- embedded systems
- monitoring and control
- cooperating complex systems
• Challenge 4: technologies for digital content and languages
- online access and use of content and services
- reliability of retrieval and use of digital resources
- scaling up data analysis to keep pace with extremely large data volumes
• Challenge 5: ICT for health, ageing well, inclusion and governance. ICT for disease prediction, early diagnosis, prevention, minimally invasive treatment
Artificial intelligence is undoubtedly at the core of the technological and scientific development of other emblematic concepts and challenges, including "smart cities", "greener technologies" and "living labs".A día de hoy el Doctorado en Inteligencia Artificial es el único Programa de Doctorado centrado exclusivamente en Inteligencia Artificial en las universidades en Cataluña.

• El desarrollo de la informática y su penetración en todos los campos de la sociedad constituyen un elemento básico para entender el progreso socioeconómico desde la segunda mitad del siglo XX. En los últimos años, en particular, la inteligencia artificial, por su talante multidisciplinar, además de impulsar el desarrollo científico y tecnológico en todas las áreas de la ciencia, de la ingeniería y de otras muchas disciplinas, ha permitido la interpretación eficiente y efectiva de datos científicos y sociales, con lo que ha contribuido de forma decisiva a la comprensión del mundo que nos rodea, de los seres vivos, del hombre y de la sociedad. La inteligencia artificial está hoy presente en casi todos los ámbitos de una sociedad avanzada. En particular los sectores financiero, industrial, de servicios, de administración pública, sanitario, de comunicaciones, de enseñanza y de investigación e innovación no se conciben sin un componente importante de inteligencia integrada en los sistemas que los controlan.

• La zona de influencia del grado propuesto es fundamentalmente Cataluña, aunque el Departamento acoge también estudiantes de otras partes de España, así como de diversos países. Cataluña, y en particular el área metropolitana de Barcelona, es una zona de gran desarrollo industrial y de servicios. El ámbito financiero, de seguros, la pequeña y mediana empresa, las consultorías, la formación y la investigación son piezas fundamentales para el desarrollo del país. En todos estos ámbitos, como ya se ha mencionado, es necesaria la inteligencia artificial. En consecuencia, la formación de buenos investigadores en este ámbito se ha convertido, sin ninguna duda, en un factor estratégico de desarrollo.

• El Programa de Doctorado en Inteligencia Artificial fue el primero en el área en Catalunya (1985) y durante muchos años el único que existió. Desde entonces la inteligencia artificial ha experimentado un crecimiento exponencial, ya que se ha colocado en el punto de partida de muchas líneas de investigación y productos que han llegado al gran público, ya sea en América, Japón o Europa, donde una parte significativa de los recursos de los programes marco se han dedicado a financiar proyectos con un componente importante de inteligencia artificial. En particular, en Catalunya, el Programa de Doctorado en Inteligencia Artificial de la UPC ha sido determinante para la creación de una comunidad científica pujante y creciente. Hay centros de investigación públicos y privados de los más importantes en Europa que han sido fundados por investigadores graduados en nuestro programa. Se han creado varias empresas derivadas (‘spin-offs’) (p. ej., ISOCO, 3SCALE, Intelligent Pharma, Sisltech) a partir de los resultados de una o más tesis doctorales y, además, hay una Asociación Catalana de Inteligencia Artificial (ACIA) que es de las mas importantes de Europa.

• El Programa de Doctorado en Inteligencia Artificial destaca a nivel europeo por la productividad y calidad investigadora de sus miembros, que participan en proyectos de investigación financiados con fondos de la Unión Europea o nacionales o por otras organizaciones y compañías españolas. Especial mención merecen la coordinación y participación en proyectos de investigación integrados dentro de los programas marco V, VI y VII(Share-it, Laboranova, Contract, Agencities.RTD, Alive, Superhub, etc.). En la Universidad Politécnica de Cataluña existen tres grupos consolidados reconocidos por la Generalidad y otro por la propia Universidad que están directamente relacionados con el programa, y esto asegura el dinamismo y calidad científica necesarios para mantener el programa en un nivel alto de calidad y exigencia. Además, como se ha indicado, estos grupos son muy activos en la obtención de financiación en las convocatorias de la Unión Europea lo que asegura un estrecho contacto con la empresa nacional y europea, así como un alto grado de internacionalización. Además, otros grupos de la UPC de forma regular envían a estudiantes a realizar sus estudios en el programa. Lo mismo ocurre con estudiantes provenientes de otras universidades como la URV o el Instituto de Investigaciones en Inteligencia Artificial del CSIC.

• El Programa de Doctorado en Inteligencia Artificial de la UPC ha obtenido la Mención de Calidad en 2003 (MCD2003-00129) y la renovó en las convocatorias siguientes: 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009. Entre otros reconocimientos de los últimos diez años, hay que destacar los que han recibido algunas de las tesis doctorales defendidas en el programa:

• Dos de las tesis doctorales leídas en los últimos años han obtenido el Artificial Intelligence Dissertation Award (años 2010 y 2003). Es el único programa de inteligencia artificial en toda España que ha recibido estas distinciones. En Europa, hay otros dos ejemplos: los programas de doctorado en inteligencia artificial de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) y el del J. Stefan Institute en Ljubljana.

• Además, entre los alumnos distinguidos hay que contar que hay cinco ECCAI Fellows. Nuestro programa es uno de los que más ‘fellows’ ha producido en Europa. Estos son: Prof. Carlos Sierra (IIIA-CSIC), Enric Plaza (1) (IIIA-CSIC) Vicenç Torra (IIIA-CSIC), Pedro Messeguer (IIIA-CSIC) y Lluís Godó (IIIA-CSIC)

• Otra tesis ha obtenido el Best Thesis Award 2009 de la European Association for Machine Translation.

• Otra ha obtenido el Premio Joan Lluís Vives Prize 2003, el Barcelona City Research Prize 2003 y el Premio Extraordinario de Doctorado de la Universidad Politécnica de Cataluña, curso 2003-2004.

• Otra obtuvo el Premio de Investigación Chihuahua 2002, otorgado por el Estado de Chihuahua, México.

El Programa de Doctorado en Inteligencia Artificial se enmarca dentro del ámbito de tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) y desarrolla su actividad investigadora dentro de la correspondiente línea prioritaria de investigación de la UPC. Se pretende que la calidad de la formación proporcionada esté en consonancia con uno de los retos del Plan de Investigación e Innovación de Cataluña 2010-2013 (PRI): Investigación y Tecnología de Excelencia y de Frontera (véase la sección 8, pág. 13) y con los objetivos del área 1, generación de conocimientos y de capacidades científicas y tecnológicas, del Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2008 – 2011 (PN I+D+I).
Desde el punto de vista científico y técnico, algunas de las líneas de investigación del programa contribuyen a varios de los retos incluidos en las líneas de interés del PRI:
• Flujos eficaces de personas y mercancías (movilidad sostenible) y de información. El programa cubre líneas relativas a los flujos de información relacionados con la accesibilidad y la gestión de la información, en particular en los contextos de algoritmia y programación.
• Nueva sociedad de los servicios con ‘serviproductos’ de consumo. El programa incorpora líneas de investigación relacionadas con el estudio y el análisis de aspectos algorítmicos y estructurales de redes sociales y redes computacionales heterogéneas (sensores, robots, móviles, etc.), que jugarán un papel fundamental en el desarrollo de nuevas metodologías en este ámbito. También trata el desarrollo de tecnologías de computación gráfica y realidad virtual y aumentada.
• Prevención y cuidado de la salud de las personas. El programa incorpora líneas de investigación relacionadas con la bioinformática y la visualización médica.
En relación con el PN I+D+I, las líneas de investigación del Doctorado en Inteligencia Artificial se incluyen en el área TIN, dentro de los objetivos de la Acción Estratégica 4: Telecomunicaciones y Sociedad de la Información, con potenciales contribuciones a las sublíneas siguientes:
1. Tecnologías informáticas
b) Interfaces multimodales avanzadas.
c) Sistemas empotrados y distribuidos.
d) Ingeniería del software y gestión de la información.
e) Sistemas inteligentes.
f) Software libre y de código abierto.
8. Aplicaciones, servicios y contenidos sectoriales
a) Empresas y en particular pymes. Negocio electrónico en su sentido más amplio.
b) Salud, asistencia e inclusión social, incluyendo la e-inclusión para banda ancha.
c) Seguridad en su sentido más amplio.
d) Transporte en su sentido más amplio.
En relación con el séptimo Programa Marco de la Comunidad Europea, dentro del tema 3, Information and Communication Technologies (ICT), del Work Programme 2011-2012, las líneas de investigación del programa se enmarcan dentro de la programación, diseño y análisis de algunos de los componentes de desarrollo de los retos planteados:
• Challenge 1: Pervasive and trusted network and service infrastructures
- tools and platforms for novel Internet application development
- key technological developments in networking, digital media and service infrastructures.
• Challenge 3: alternative paths to components and systems
- multicore computing systems
- embedded systems
- monitoring and control
- cooperating complex systems
• Challenge 4: technologies for digital content and languages
- access and use online content and services
- reliability of retrieval and use of digital resources
- scaling up data analysis to keep pace with extremely large data volumes
• Challenge 5: ICT for health, ageing well, inclusion and governance. ICT for disease prediction, early diagnosis, prevention, minimally invasive treatment
Otros retos y conceptos emblemáticos como ‘smart cities’, ‘greener technologies’ y los ‘living labs’ son sin duda campos donde la inteligencia artificial está en el núcleo duro del desarrollo tecnológico y científico.

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