Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

Página 1 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

CITA

Página 2 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

¿Qué es la inteligencia?

Es la facultad que tienen las personas de conocer, analizar, comprender situaciones.

Es un conjunto de habilidades, destrezas y experiencias sobre cierto dominio.

Es la capacidad de resolver problemas

La Inteligencia Artificial (IA) estudia las estrategias y algoritmos que permiten a los computadores pensar “igual” que las personas. Esta disciplina puede ser aplicada en distintas áreas del conocimiento: Medicina, Control automático, Análisis de datos, etc. Es por ello que, el propósito de esta investigación es aprender las técnicas adecuadas para enseñar al computador a pensar y conocer su aplicabilidad en el ámbito informático.

Fundamentos de la Inteligencia Artificial, donde se conocerán aspectos generales de esta disciplina, Agentes inteligentes, Resolución de problemas mediante búsqueda y Estrategias de búsqueda informada y de exploración. Seleccionamos estos temas ya que creemos que son la base fundamental de “cómo piensa un computador”.

La IA es una nueva generación de tecnología informática, caracterizada no sólo por su arquitectura (hardware), sino también por sus capacidades. El énfasis de generaciones previas fue en las computaciones numéricas para aplicaciones científicas o de negocios. La nueva generación de tecnología informática incluye además la manipulación simbólica, con el objetivo de emular el comportamiento inteligente, la computación en paralelo, para tratar de conseguir resultados prácticamente en tiempo real. La capacidad predominante de la nueva generación, también conocida como la Quinta Generación, es la habilidad de emular y tal vez en algunos casos superar) ciertas funciones inteligentes del ser humano.

Conforme el mundo se vuelve más complejo, debemos usar nuestros recursos materiales y humanos con más eficiencia, y para lograrlo, se necesita la ayuda que nos ofrecen los computadores.

Existe la falsa impresión de que uno de los objetivo del IA es sustituir a los trabajadores humanos y ahorrar dinero. Pero en el mundo de los negocios, la mayoría de personas está más entusiasmada ante las nuevas oportunidades que ante el abatimiento de costos. Además, la tarea de reemplazar totalmente a un trabajador humano abarca de lo difícil a lo imposible, ya que no se sabe cómo dotar a los sistemas de IA de toda esa capacidad de percibir, razonar y actuar que tienen las personas. Sin embargo, debido a que los humanos y los sistemas inteligentes tienen habilidades que se complementan, podrían apoyarse y ejecutar acciones conjuntas.

Página 3 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

Ejemplo:

En la agricultura, controlar plagas y manejar cultivos en forma más eficiente.

En las fábricas, realizar montajes peligrosos y actividades tediosas (labores de inspección y mantenimiento).

En la medicina, ayudar a los médicos a hacer diagnósticos, supervisar la condición de los pacientes, administrar tratamientos y preparar estudios estadísticos.

En el trabajo doméstico, brindar asesoría acerca de dietas, compras, supervisión y gestión de consumo energético y seguridad del hogar.

En las escuelas, apoyar la formación de los estudiantes, especialmente en aquellas materias consideradas complejas.

Ayudar a los expertos a resolver difíciles problemas de análisis o a diseñar nuevos dispositivos.

Aprender de los ejemplos para explorar bases de datos en busca de regularidades explotables.

Proporcionar respuestas a preguntas en lenguaje natural usando datos estructurados y texto libre.

Estos sistemas tratan de actuar como humanos; es decir, imitan el comportamiento humano; por ejemplo la robótica. El estudio de cómo lograr que los computadores realicen tareas que, por el momento, los humanos hacen mejor.El arte de desarrollar maquinas con capacidad para realizar funciones que cuando son realizadas por personas requieren de inteligencia”. (Kurzweil, 1990).

Dos de las contribuciones más importantes de Turing a la IA fueron el diseño de la primera computadora capaz de jugar ajedrez y, más importante que esto, el establecimiento de la naturaleza simbólica de la computación.

1956 congreso Darthmouth; se llegó a la definición de las presuposiciones básicas del núcleo teórico de la IA:

1. El reconocimiento de que el pensamiento puede ocurrir fuera del cerebro, es decir, en máquinas 2. La presuposición de que el pensamiento puede ser comprendido de manera formal y científica 3. La presuposición de que la mejor forma de entenderlo es a través de computadoras digitales

Página 4 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

Prueba de Turing.S.E. para justificar un diagnóstico.Máquina de dialogo con los humanos.

Sistemas que piensan racionalmente:Es decir, con lógica (idealmente), tratan de imitar o emular el pensamiento lógico racional del ser humano; por ejemplo los sistemas expertos. El estudio de los cálculos que hacen posible percibir, razonar y actuar.

“El estudio de las facultades mentales a través del uso de modelos computacionales". (Charniak y McDermott, 1985).“El estudio de los cálculos que hacen posible percibir, razonar y actuar”. (Winston, 1992). Sistemas que actúan racionalmente (idealmente):Tratan de emular de forma racional el comportamiento humano; por ejemplo los agentes inteligentes .Está relacionado con conductas inteligentes en artefactos.

“La inteligencia computacional es el estudio del diseño de agentes inteligentes".

(Poole, 1998).

“La inteligencia artificial está relacionada con conductas inteligentes en las maquinas".(Nilsson, 1998).

Página 5 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

Un agente racional es aquel que actúa con la intención de alcanzar el mejor resultado o, cuando hay incertidumbre el mejor resultado esperado.

Un Agente es algo que razona (Viene del latín agere, hacer). Sin embargo los agentes informáticos deben tener algo que los diferencie de los programas comunes. Entre ellos está tener controles autónomos, percibir su entorno, que persistan por un periodo de tiempo prolongado, que se adapten a los cambios y que sean capaces de alcanzar objetivos distintos.

Agente Racional: Es el que actúa con la intención de obtener el mejor resultado, o si hay incertidumbre, el más apropiado. Estos agentes se basan en Inferencias, aunque existen situaciones en las que no se puede hacer nada correcto, pero se debe tomar una decisión; también poseen Actos Reflejos, ya que son mucho más eficientes que una larga inferencia en algunos casos. Para pasar la Prueba de Turing, los sistemas deben tener estas características. Estudiar la I.A en base a Agentes Racionales, es beneficioso ya que nos hace diseñar al agente en base a inferencias, una forma correcta según las leyes del pensamiento. Sin embargo, por cuestiones de espacio es imposible diseñar una personalidad perfecta. En la práctica se usa una racionalidad limitada, por razones de tiempo y espacio.

Página 6 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

Página 7 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

Agente Inteligente

 Son capaces de percibir un medio ambiente, usando sensores y actuar usando actuadores, los sensores pueden ser de un agente robot: Teclado, red, detectores de luz, etc. Y los activadores pueden ser una pantalla o la red. Se dice que una agente tiene percepción si puede recibir múltiples entradas en cualquier instante. En general este agente tomará decisiones de acuerdo a todas las entradas que recibió. A esta secuencia se le ordena en una tabla, no obstante por lo infinita o grande que puede llegar a ser, se limitan algunas entradas. El Agente es manejado por el programa del Agente, se debe diferenciar entre la función que es una descripción abstracta en el programa con el propio programa, que es la implementación real.

Agentes de Estímulo-Respuesta: Estos agentes solo reaccionan de acuerdo a los estímulos que reciben del mundo exterior donde operan, esta es la forma más sencilla de I.A.

Tomemos por ejemplo el caso de un robot que puede moverse en una superficie cuadricular, es capaz de percibir si las celdas están ocupadas o no y ser capaz de moverse a las desocupadas. El robot entonces dispondrá de 8 entradas que llamaremos S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8. Y que están numeradas en sentido horario. Además tiene 4 movimientos posibles:

Norte: Se mueve una celda arriba.

Sur: Se mueve una celda abajo.

Este: Se mueve una celda a la derecha.

Oeste: Se mueve una celda a la izquierda.

Características:

Percepción: Según el ejemplo anterior hay 8 variables para ubicarnos, por tanto existen 28=256

Página 8 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

Combinaciones de valores posibles. Algunos pueden ser descartados, ya que no existen pasillos estrechos. Podemos elegir 4 características llamadas X1, X2, X3, X4.

- Acción: De las características definidas, lo siguiente que debemos hacer es darles alguna definición para que puedan cumplir su cometido.

. Aplicaciones:Industria y Agricultura: Los Robots han sido usados en entornos peligrosos para el hombre y en muchas ocasiones son más rentables que trabajadores humanos. En la Agricultura, los Robots, están siendo usados para sustituir las grandes máquinas usadas para excavar, cosechar, etc. Por ahora son prototipos, pero pronto remplazarán a los humanos en estas tareas.

Transporte: Los robots han servido mucho aquí: Desde helicópteros autónomos hasta sillas de ruedas automáticas, e incluso portadores de carga que superan a humanos especializados. Incluso algunos ayudan transportando cosas en los hospitales, como el Robot Helpmate.

Japón, un país pequeño agobiado por la escasez de población debido a una bajísima tasa de natalidad, los incorporó a la vida cotidiana. Así, en los últimos años, las empresas de tecnología japonesas desarrollaron artefactos como "Ifbot", un robot de 45 centímetros de altura programado para hacerles compañía a las personas de edad.

Entornos Peligrosos: Los Robots ayudaron en la limpieza de lugares de accidentes nucleares como Chernóbil, Three Mile Island. Incluso estuvieron en la búsqueda y limpieza durante el colapso del World Trade Center, ingresando a entornos muy peligrosos, además hay otros que desactivan bombas o limpian campos minados.

Exploración: Los Robots han explorado lugares inaccesibles para la gente, como Marte y los Volcanes. Incluso existen los Drones, vehículos aéreos autónomos usados para fines militares.

Salud: Los Robots son usados para ayudar en operaciones de alto riesgo, también sirven de ayuda a los ancianos como andadores robóticos o juguetes que recuerdan cuando tomar la medicación.

Servicios Personales: Algunos robots pueden prestar servicio en el hogar, como aspirar el hogar, cortar el césped e incluso remplazar los quioscos por quioscos robóticos.

Entretenimiento: Los robots han empezado a conquistar la industria de los juguetes, por ejemplo el robot-perro Sony AIBO; está siendo usado para estudios de I.A en todo el mundo, siendo a la vez un juguete.

Página 9 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

En 1995 se inició el torneo de fútbol de robots autónomos Robocup, cuyo objetivo es lograr que robots autónomos ganen un partido de fútbol. Esto está provocando una investigación más eficiente de la I.A, como a su vez darle algo de animación al campo.

Aumento Humano: Se han creado máquinas que puede transportar gente, además se investiga cómo aumentar la fuerza de las personas usando partes robóticas. Hay además proyectos de Robots que se asemejan al ser humano, aunque en forma muy superficial. Estos Robot están en venta por algunas compañías en Japón.

Página 10 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

Página 11 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

Comunicación

Es el medio principal por el que las personas se comunican con los sistemas computacionales más inteligentes, sirve para:

Informar: Para no repetir los mismos errores.

Preguntar: Para recabar información sobre el resto del mundo.

Compartir experiencias.

Los sistemas computacionales presentan algunos problemas al intentar estudiar el lenguaje:

Descripciones Incompletas: Muchas cosas deben deducirse.

Ambigüedad de Significado: La misma frase en contextos distintos significa cosas diferentes.

No Completitud: Los lenguajes naturales tienen siempre nuevas palabras.

Ambigüedad de Expresión: Un mismo significado puede ser dicho de muchas formas.

Dependencia de Idioma: El procesamiento del lenguaje natural será distinto en otro idioma.

Hay que pensar porqué un agente necesita hablar, cuando puede hacer una acción. Comunicarse le da las siguientes ventajas:

Aceptación de Peticiones

Solicitar la realización de acciones

Prometer o comprometerse a un plan.

1. INTELIGENCIA ARTIFICIAL CONVENCIONAL

Se conoce también como IA simbólico-deductiva. Está basada en el análisis formal y estadístico del comportamiento humano ante diferentes problemas:

Razonamiento basado en casos: Ayuda a tomar decisiones mientras se resuelven ciertos problemas concretos y aparte de que son muy importantes requieren de un buen funcionamiento.Sistemas expertos: Infieren una solución a través del conocimiento previo del contexto en que se aplica y ocupa de ciertas reglas o relaciones.Redes bayesianas: Propone soluciones mediante inferencia probabilística.Inteligencia artificial basada en comportamientos: que tienen autonomía y pueden auto-regularse y controlarse para mejorar.

Página 12 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

Smart process management: facilita la toma de decisiones complejas, proponiendo una solución a un determinado problema al igual que lo haría un especialista en la actividad.

2. INTELIGENCIA ARTIFICIAL COMPUTACIONALEs una rama de la inteligencia artificial centrada en el estudio de mecanismos adaptativos para permitir el comportamiento inteligente de sistemas complejos y cambiantes. Se presenta como una alternativa a la GOFAI ("Good Old-Fashioned Artificial Intelligence"), tratando de no confiar en algoritmos heurísticos tan habituales en la Inteligencia Artificial más tradicional. Dentro de la Inteligencia Computacional podemos encontrar técnicas como las Redes Neuronales, Computación Evolutiva, Swarm Intelligence, Sistemas Inmunes Artificiales o Sistemas difusos. También se relaciona con técnicas como los Fractales, Teoría del Caos, Wavelets, Autómata celular, etc.

La Inteligencia Computacional combina elementos de aprendizaje, adaptación, evolución y Lógica difusa para crear programas que son, en cierta manera, inteligentes. La investigación en Inteligencia Computacional no rechaza los métodos estadísticos, pero muy a menudo aporta una vista complementaria. Las Redes Neuronales son una rama de la inteligencia computacional muy relacionada con el aprendizaje automático.

3. INTELIGENCIA ARTIFICIAL HUMANAEs notable como hoy en día la tecnología se ha desarrollado hasta puntos quizás inimaginables algunas décadas atrás o tan solo años atrás. La variedad y rapidez de las funciones de una PC nos llevan a pensar serán nuestros cerebros inferiores a las máquinas.

Creo que si a alguien le hacen esta pregunta y debe responder en una manera impulsiva y rápida, esta podría llegar a decir que las maquinas son más “inteligentes”. No sería una respuesta totalmente errónea, hoy en día  las maquinas realizan, por ejemplo, complicadísimos cálculos matemáticos en segundos, buscan información también en segundos. Esto podría provocar que la gente irreflexivamente conteste que las más inteligentes son las máquinas.

Personalmente, me atrevo a criticar esta respuesta. El fundamento es simple, sabemos que los seres humanos no somos perfectos, no habrá una sola vez en la que no comentamos ni el más mínimo error; es por eso que algo imperfecto no puede hacer algo perfecto ¿Me explico? Simplificadamente. Acaso Microsoft no tiene fallas.

Página 13 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

El doctor Ismael Espinosa me abre sonriente las puertas del Laboratorio de Cibernética de la

Facultad de Ciencias, de la UNAM. Son las nueve de la mañana en punto. Nos concede la entrevista en su despacho, saturado de libros, imágenes de paisajes futuristas y uno que otro robot de juguete.

¿Qué sueñan los que ahora están a la vanguardia de la inteligencia artificial?

—Creo que el hombre desea, desde hace mucho, a un amigo que lo acompañe en su viaje por el cosmos. Hace milenios se inventaron las marionetas, después los androides animados por complejos mecanismos de relojería, como el famoso jugador turco de ajedrez, que incluso le ganó a Napoleón una partida (años después se descubrió que en su interior había estado escondido un enano). Los robots del futuro harán que los prototipos actuales se parezcan a aquellos llenos de engranes del siglo XVIII.

¿Y cómo serán esos robots?

—Quizá sean robots biológicos. Definitivamente la clonación es un fuerte competidor de la robótica como la conocemos. Ya se puede clonar fibra muscular mucho más fuerte que la nuestra, u órganos internos tan complejos como el corazón.

¿Se puede clonar un cerebro?

—Aún no, pero ya trabajamos en las redes neuronales, que intentan ser la copia electrónica del funcionamiento de un cerebro. Actualmente usamos redes pequeñas, pues cuando éstas son muy complejas, se pierde el control y ya no sabemos exactamente qué está ocurriendo ahí dentro.

¿Qué diferencia existe entre las redes neuronales y las computadoras actuales?

—Mucha. Las redes neuronales están conectadas entre sí de manera que la información no se almacena en un solo lugar, sino que está repartida, y cada neurona puede activar o inhibir el funcionamiento de las otras. Esto quiere decir que si la computadora recibe un golpe que destruya una parte de la red, ésta puede seguir funcionando. Pero lo que se busca es reproducir la capacidad de aprender.

¿Cómo va el estudio de la robótica en México?

—Un poco atrasado. Las redes neuronales comenzaron a usarse desde los años 60, pero entonces, cuando yo traje ese concepto a México y me tildaron de loco, ni siquiera me dieron acceso a las computadoras que se tenían, así que perdimos muchos años. Ahora, que ya se sabe qué son y qué alcances tienen, todos quieren saber de redes neuronales.

Página 14 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

Por otro lado, la robótica es una ciencia muy compleja, que necesita ingenieros en computación, ingenieros mecánicos y electrónicos, matemáticos y hasta expertos en fisiología. Desarrollar un robot requiere de equipos multidisciplinarios que no siempre son fáciles de armar. Finalmente, sólo quisiera agregar que por más que avancemos en el campo de la inteligencia artificial, siempre sentiremos que hay una especie de enano escondido dentro de los robots.

Página 15 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

CONCLUSION:

La I.A tiene muchas aplicaciones en la vida real.

La I.A no es como se ve en las películas, falta mucho por hacer.

El mayor campo de aplicación de la I.A son los juegos.

La robótica es otro de los campos en los que más se aplica la I.A

Hospitales, Industrias y otros se benefician de la I.A, específicamente en la Robótica.

Los Sistemas Expertos son útiles en muchas ocasiones.

La Visión Artificial es el campo menos desarrollado de la I.A

Las Neuronas humanas son parecidas a las computacionales.

Los Robots están captando la atención de muchos debido a lo que pueden hacer gracias a la I.A (Por ejemplo, el campeonato Robocup).

Existen Robots que ayudan en Hospitales, a personas.

El objetivo de la I.A es lograr un sistema totalmente autónomo.

Página 16 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

BIBLIOGRAFIA

http://saragarc.blogspot.com/2012/10/fundamentos-basicos-sobre-inteligencia.html

http://es.scribd.com/doc/53748655/65/INTELIGENCIA-ARTIFICIAL-CONVENCIONAL

http://www.dccia.ua.es/dccia/inf/asignaturas/FIA/0506T1.pdf

http://mareli-computacion.blogspot.com/2010/06/que-es-un-sistema-basado-en-el.html

http://www.ramos.utfsm.cl/doc/984/sc/Clase6.pdf

http://www.slideshare.net/progamacioneis/introduccin-a-la-ia-7285773

http://html.rincondelvago.com/aplicaciones-de-la-inteligencia-artificial_1.html

http://elvex.ugr.es/decsai/iaio/slides/A3%20Search.pdf

http://www.ia.urjc.es/grupo/docencia/fia/material/temario_FIA_tema1.pdf

http://es.scribd.com/doc/54470311/Fundamentos-de-La-Inteligencia-Artificial

http://www.monografias.com/trabajos10/trabajos/trabajos.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/trabajos/trabajos.shtml#TECN

http://www.nebrija.es/~cmalagon/inco/Apuntes/sistemas_basados_en_conocimiento.pdf

http://www.cs.us.es/cursos/iic-2003/temas/tema-02-iic04.pdf

http://neutron.ing.ucv.ve/revista-e/No6/Albano%20Giancarlo/CAMARAS.htmJ. Wexler, “Artificial Intelligence in Games: A look at the smarts behind Lionhead Studio’s Black and White”

A. Samuel, “Some Studies in Machine Learning Using the Game of Checkers”, IBM Journal http://www.madrimasd.org/blogs/sistemas_inteligentes/2008/04/24/89956

https://belenus.unirioja.es/~ensierra/pagina/juegos.html

http://www.pcactual.com/articulo/zona_practica/paso_a_paso/4696/inteligencia_artificial_videojuego.html

http://egkafati.bligoo.com/content/view/194571/Algoritmos-Geneticos-Herramientas-de-inteligencia-artificial-con-su-propia-evolucion.html

Página 17 de 18

Ciloé Castilla Hernández INTELIGENCIa artificial

http://www.cinefantastico.com/nexus7/ia/robots.htm

http://maquinas-inteligentes.blogspot.com/

http://www.exa.unicen.edu.ar/catedras/pdi/FILES/TE/CP1.pdf

http://www.agro.uba.ar/users/paruelo/SIG/Clase_proc_dig.pdf

Página 18 de 18