La Ingeniería de Graph ML para Redes y Sistemas se centra en el desarrollo y aplicación de GNNs (Graph Neural Networks) para optimizar el control y análisis en mallas eléctricas, tráfico, supply chain y ciberseguridad. Este enfoque interdisciplinar integra técnicas avanzadas de ML, modelado de grafos y simulación dinámica, aplicando algoritmos que mejoran la resiliencia, eficiencia y capacidad predictiva en sistemas complejos. Entre las áreas técnicas destacan la teoría de grafos, análisis de estabilidad en redes distribuidas, procesamiento de señales en entornos no euclidianos y coordinación en sistemas ciberfísicos, alineados con metodologías robustas de análisis de riesgo y optimización multi-criterio.
Los laboratorios asociados ofrecen plataformas de HIL/SIL para la verificación en tiempo real, integración con sistemas de adquisición avanzada y evaluación de interferencias electromagnéticas bajo normativa aplicable internacional. Se garantiza la trazabilidad en seguridad funcional y compliance, integrando estándares reconocidos en gestión de riesgos y validación de sistemas complejos. La empleabilidad incluye roles especializados en Data Scientist, Network Engineer, Cybersecurity Analyst, Systems Architect y Operations Research Engineer.
Palabras clave objetivo (naturales en el texto): Graph ML, GNN, mallas eléctricas, tráfico inteligente, supply chain, ciberseguridad, HIL, SIL, análisis de grafos, seguridad funcional
378.000 €
Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.
Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.
Requisitos recomendados: conocimientos básicos de programación (Python), fundamentos de Machine Learning y familiaridad con conceptos de redes y sistemas; ES/EN B2+/C1. Ofrecemos bridging tracks si lo necesitas.
1.1 ¿Qué es Graph ML y GNNs? definición, objetivos, diferencias con ML tabular y ejemplos de aplicación en infraestructuras críticas
1.2 Fundamentos de grafos: nodos, edges, features, grafos dirigidos vs no dirigidos, grafos ponderados y grafos dinámicos
1.3 Arquitecturas básicas de GNNs: GCN, GraphSAGE, GAT; conceptos clave, ventajas, limitaciones y cuándo usar cada una
1.4 Pipeline de Graph ML: desde datos hasta despliegue; adquisición, limpieza, construcción de grafos, preprocesamiento, entrenamiento y evaluación
1.5 Representación de datos para grafos: atributos de nodos y edges, embeddings, features iniciales y técnicas de codificación
1.6 Bibliotecas y herramientas: PyTorch Geometric, DGL, NetworkX, StellarGraph; instalación rápida y casos de uso
1.7 Preparación de grafos para entrenamiento: split de datos (node-level, graph-level), transductivo vs inductivo, manejo de grafos grandes
1.8 Técnicas de entrenamiento para GNNs: muestreo de vecinos, batching de grafos, regularización, optimizadores, estabilidad de entrenamiento
1.9 Evaluación de modelos de Graph ML: métricas (accuracy, F1, AUC), tareas (clasificación de nodos, predicción de enlaces, clasificación de grafos), validación y baselines
1.10 Caso práctico corto: crear un grafo sencillo, entrenar una GNN básica para clasificación de nodos y evaluar resultados
2.2 Introducción a Graph ML y su relevancia en infraestructuras críticas (eléctricas, tráfico, suministro, ciberseguridad)
2.2 Grafos y estructuras: nodos, aristas, atributos y tipos de grafos
2.3 Conceptos fundamentales de Graph ML y diferencias con ML tradicional
2.4 Arquitecturas básicas de GNNs: GCN, GAT, GraphSAGE y alternativas
2.5 Featurización y representación de datos para grafos: selección de features y embeddings
2.6 Enfoques de entrenamiento en Graph ML: transductivo vs inductivo y semi-supervisado
2.7 Preparación de datasets y benchmarks en redes críticas
2.8 Herramientas y frameworks para Graph ML: PyTorch Geometric, DGL, NetworkX, StellarGraph
2.9 Métricas y evaluación de rendimiento en GNNs; robustez y generalización
2.20 Casos de uso introductorios y proyecto corto: diseño de pipeline básico de Graph ML para una red crítica
3.3 Fundamentos de GNN para resiliencia en redes críticas: estructuras, grafos heterogéneos y métricas de robustez en Electricidad, Tráfico, Suministro y Ciberseguridad
3.2 Modelado de grafos dinámicos en infraestructuras críticas: topologías cambiantes, series temporales y detección de eventos
3.3 Detección de fallas y anomalías en redes eléctricas y de transporte mediante GNNs con casos prácticos
3.4 Optimización de operación y control resiliente con Graph ML: gestión de demanda, congestión y tolerancia a fallos
3.5 Evaluación de vulnerabilidades y defensa cibernética con GNNs: detección de intrusiones, propagación de ataques y respuesta
3.6 Resiliencia ante interrupciones: simulación de escenarios, planes de mitigación y toma de decisiones con grafos
3.7 Interpretabilidad y explicabilidad de GNNs en infraestructuras críticas: confianza, auditoría y cumplimiento
3.8 Integración de datos heterogéneos y MBSE/PLM para resiliencia: trazabilidad, gobernanza y cambios en grafos
3.9 Implementación práctica en hardware y entornos operativos: edge, IIoT, PLCs y monitoreo en tiempo real
3.30 Case clinic: go/no-go con matriz de riesgos para proyectos de Graph ML en redes críticas
4.4 Fundamentos de Graph ML para redes complejas: grafos heterogéneos y dinámicos
4.2 GNNs para detección y mitigación de amenazas en redes críticas (ciberseguridad)
4.3 Modelos GNN avanzados para análisis y control en energía, transporte y logística
4.4 Evaluación de robustez y seguridad de GNN ante ataques adversarios en grafos
4.5 Grafos dinámicos y aprendizaje en tiempo real para infraestructuras críticas
4.6 Interpretabilidad y explicabilidad de GNN para seguridad de redes
4.7 Integración de Graph ML con ML Ops para redes críticas
4.8 Casos de uso y benchmarks en energía, tráfico, suministro y ciberseguridad
4.9 Requisitos de certificación, cumplimiento y estándares para soluciones GNN en infraestructuras críticas
4.40 Case clinic: go/no-go con matriz de riesgos y planes de mitigación
5.5 Fundamentos de Graph Neural Networks (GNNs)
5.5 Arquitecturas GNN: Diseño y Funcionalidad
5.3 Aplicaciones GNN en Redes Eléctricas: Modelado y Análisis
5.4 GNNs en Sistemas de Tráfico: Optimización y Predicción
5.5 Supply Chain con GNN: Eficiencia y Resiliencia
5.6 Ciberseguridad y GNN: Detección de Amenazas y Protección
5.7 Implementación Práctica de GNN: Herramientas y Frameworks
5.8 Optimización de GNN: Rendimiento y Escalabilidad
5.9 Estudios de Caso: Aplicaciones Reales de GNN en Sistemas Críticos
5.50 Tendencias Futuras: El Futuro de GNN en el Sector Naval
6.6 Introducción a GNNs y su potencial en infraestructuras críticas
6.2 Fundamentos de Graph ML: conceptos clave y terminología
6.3 Aplicaciones de GNNs en la optimización de redes eléctricas
6.4 GNNs aplicados al análisis y control de redes de tráfico
6.5 Implementación de GNNs en la optimización de supply chain
6.6 GNNs para la detección y mitigación de ciberataques
6.7 Diseño e implementación de GNNs para la transformación digital
6.8 Casos de estudio: ejemplos prácticos de GNNs en acción
6.9 Retos y perspectivas futuras de Graph ML en infraestructuras críticas
6.60 Consideraciones éticas y de seguridad en el uso de GNNs
7.7 Introducción a GNNs: Fundamentos y conceptos clave.
7.2 Estructura de datos de grafos: Representación y tipos.
7.3 Aprendizaje automático en grafos: Principios y algoritmos.
7.4 GNNs en la práctica: Implementación y herramientas.
7.7 Aplicaciones en redes eléctricas: Detección de fallos y optimización.
7.6 Aplicaciones en tráfico: Predicción de flujos y gestión de congestión.
7.7 Aplicaciones en supply chain: Optimización de rutas y gestión de inventario.
7.8 Aplicaciones en ciberseguridad: Detección de intrusiones y análisis de amenazas.
7.9 Evaluación y métricas de rendimiento de GNNs.
7.70 Futuro de GNNs: Tendencias y desafíos en redes y sistemas esenciales.
8.8 Introducción a Graph ML y GNNs: Fundamentos y Aplicaciones en Redes Críticas
8.8 Arquitecturas de GNNs: Diseño y Selección para Diferentes Escenarios
8.3 Análisis de Redes Eléctricas: Modelado y Optimización con GNNs
8.4 Optimización del Tráfico: GNNs para la Gestión Inteligente de Redes de Transporte
8.5 Gestión de la Cadena de Suministro: Aplicación de GNNs para la Resiliencia
8.6 Ciberseguridad en Redes Críticas: Detección de Amenazas con GNNs
8.7 Implementación Práctica: Frameworks y Herramientas para GNNs
8.8 Casos de Estudio: Aplicaciones Reales y Mejores Prácticas
8.8 Desafíos y Tendencias Futuras en Graph ML para Redes Críticas
8.80 Integración y Escalabilidad: Despliegue de GNNs en Entornos Reales
9.9 Introducción al Graph ML y su aplicación en infraestructuras críticas.
9.9 Fundamentos de la teoría de grafos y su relevancia.
9.3 Tipos de datos y estructuras de grafos.
9.4 Casos de uso específicos en electricidad, tráfico, supply chain y ciberseguridad.
9.5 Herramientas y bibliotecas esenciales para Graph ML.
9.6 Introducción a las Redes Neuronales de Grafos (GNNs).
9.7 Ejemplos prácticos y demostraciones.
9.8 Desafíos y oportunidades en la implementación de Graph ML.
9.9 Ética y consideraciones de privacidad en el uso de Graph ML.
9.90 Tendencias futuras y el impacto de Graph ML en infraestructuras críticas.
9.9 Arquitectura de GNNs: modelos y componentes clave.
9.9 Implementación de GNNs para el análisis de redes: detección de anomalías y predicción.
9.3 Aplicación de GNNs en el control de redes: optimización y automatización.
9.4 Estudios de caso en redes de energía, transporte, logística y ciberdefensa.
9.5 Técnicas de preprocesamiento y limpieza de datos para GNNs.
9.6 Métricas de evaluación y validación de modelos GNNs.
9.7 Ajuste de hiperparámetros y optimización del rendimiento de GNNs.
9.8 Frameworks y bibliotecas avanzadas para GNNs.
9.9 Consideraciones de escalabilidad y eficiencia en GNNs.
9.90 Integración de GNNs en sistemas de control y monitoreo de redes.
3.9 Diseño de GNNs para la resiliencia de redes y sistemas críticos.
3.9 Detección y mitigación de fallos y ataques utilizando GNNs.
3.3 Implementación de GNNs en la optimización de rutas y flujos.
3.4 Uso de GNNs en la gestión de la capacidad y la demanda.
3.5 Análisis de escenarios y simulación con GNNs.
3.6 Estudio de casos en electricidad, tráfico, suministro y ciberseguridad.
3.7 Desarrollo de estrategias de recuperación ante desastres con GNNs.
3.8 Consideraciones sobre la robustez y la fiabilidad de los modelos GNNs.
3.9 Implementación de GNNs en entornos operativos reales.
3.90 Evaluación del impacto de GNNs en la resiliencia de infraestructuras.
4.9 Modelado de redes complejas con grafos.
4.9 Aplicación de GNNs en redes de energía: optimización del flujo de energía.
4.3 GNNs en redes de tráfico: optimización de rutas y gestión del flujo vehicular.
4.4 Uso de GNNs en supply chain: optimización de la cadena de suministro.
4.5 Aplicación de GNNs en ciberseguridad: detección y prevención de ataques.
4.6 Técnicas avanzadas de visualización de grafos y análisis exploratorio de datos.
4.7 Integración de GNNs con otras técnicas de aprendizaje automático.
4.8 Diseño de experimentos y validación de modelos en redes complejas.
4.9 Escalabilidad y eficiencia en el procesamiento de grandes grafos.
4.90 Casos de estudio y ejemplos prácticos de implementación.
5.9 Introducción a los sistemas esenciales y su importancia.
5.9 Modelado de sistemas esenciales como grafos.
5.3 Aplicación de GNNs en redes eléctricas: predicción de fallos y optimización.
5.4 Uso de GNNs en sistemas de tráfico: gestión del flujo y optimización de rutas.
5.5 Aplicación de GNNs en supply chain: optimización de la cadena de suministro.
5.6 GNNs en ciberseguridad: detección de amenazas y respuesta a incidentes.
5.7 Técnicas de aprendizaje no supervisado y semi-supervisado para GNNs.
5.8 Implementación de GNNs en entornos de tiempo real.
5.9 Desafíos y soluciones en la implementación de GNNs en sistemas esenciales.
5.90 Estudios de caso y ejemplos prácticos.
6.9 El papel de GNNs en la transformación digital de infraestructuras críticas.
6.9 Integración de GNNs con tecnologías de IoT y sensores.
6.3 Implementación de GNNs en la optimización de la producción de energía.
6.4 Uso de GNNs en la gestión inteligente del tráfico.
6.5 Aplicación de GNNs en la optimización de la cadena de suministro.
6.6 GNNs para la detección de fraudes y la seguridad cibernética.
6.7 Diseño de interfaces de usuario intuitivas para GNNs.
6.8 Análisis del retorno de la inversión (ROI) de la implementación de GNNs.
6.9 Tendencias futuras y el impacto de GNNs en la transformación digital.
6.90 Casos de estudio y ejemplos de implementación.
7.9 Inteligencia de redes: el papel de Graph ML en la toma de decisiones.
7.9 GNNs para la monitorización y el análisis de redes.
7.3 Implementación de GNNs en la detección de anomalías.
7.4 GNNs para la predicción de eventos y la planificación.
7.5 Aplicaciones de GNNs en seguridad: detección de amenazas y vulnerabilidades.
7.6 Integración de GNNs con sistemas de gestión de incidentes.
7.7 Análisis de riesgos y la evaluación de la seguridad de la red con GNNs.
7.8 Desarrollo de modelos de defensa proactiva basados en GNNs.
7.9 Aspectos éticos y legales en el uso de GNNs en la seguridad.
7.90 Casos de estudio y ejemplos prácticos.
8.9 Planificación y diseño de la implementación de GNNs.
8.9 Selección de herramientas y plataformas para GNNs.
8.3 Implementación de GNNs en sistemas de control de redes.
8.4 Implementación de GNNs en sistemas de gestión de redes.
8.5 Integración de GNNs con fuentes de datos existentes.
8.6 Pruebas y validación de modelos GNNs.
8.7 Implementación de GNNs en entornos de producción.
8.8 Monitoreo y mantenimiento de modelos GNNs.
8.9 Escalabilidad y optimización del rendimiento de GNNs.
8.90 Estudios de caso y ejemplos prácticos.
9.9 Optimización del flujo de energía y el rendimiento de la red eléctrica.
9.9 GNNs para la optimización del flujo de tráfico y la gestión de la congestión.
9.3 Optimización de la cadena de suministro con GNNs.
9.4 GNNs para la detección y prevención de ciberataques en infraestructuras críticas.
9.5 Técnicas de optimización y ajuste fino de modelos GNNs.
9.6 Implementación de GNNs en entornos de tiempo real.
9.7 Monitoreo y evaluación continua del rendimiento de GNNs.
9.8 Estrategias para la escalabilidad y el rendimiento de los modelos GNNs.
9.9 Casos de estudio y ejemplos de implementación.
9.90 Futuro de la optimización con GNNs.
1. Introducción a GNNs y su Aplicación en Redes Críticas
2. Fundamentos de Graph ML para la Defensa de Redes
3. Modelado de Redes Críticas con Grafos
4. GNNs para la Detección de Anomalías y Amenazas en Redes
5. Optimización de Rutas y Flujos en Redes de Tráfico
6. Mejora de la Resiliencia en Redes de Suministro con GNNs
7. Implementación de GNNs para la Ciberseguridad en Redes
8. Análisis de Riesgos y Toma de Decisiones con GNNs
9. Evaluación del Rendimiento y Métricas de GNNs Aplicados
10. Proyecto Final: Defensa y Optimización de Redes Críticas
DO-160: ensayos ambientales y mitigación.
DO-160: ensayos ambientales y mitigación.
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Sí. Modalidad online/híbrida con laboratorios planificados y soporte de visados (ver “Visado & residencia”).
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