INTRODUCCION


Inteligencia Artificial


La Inteligencia Computacional es un área de investigación que tiene por objetivo el desarrollo de técnicas computacionales inspiradas en la observación de los mecanismos exitosos aplicados por la naturaleza" para la solución de sus problemas, y en conceptos estudiados en otras áreas de la ciencia como la biología, la psicología, la ecología, etc. Hacen parte de esta área de investigación paradigmas técnicos de gran difusión en la actualidad como la computación neuronal, la computación granular, la computación evolutiva, la computación probabilística, y otras técnicas emergentes como la computación molecular, autómatas celulares, hardware evolutivo, vida artificial.

El paradigma computacional ha dado origen a una nueva disciplina, paralela a la inteligencia artificial, bajo el nombre de vida artificial. Ambas son interdisciplinarias y hacen uso esencial de la computación electrónica. En el caso de Inteligencia Artificial, se trata de construir programas que muestren inteligencia; en el caso de Vida Artificial, la programación computacional ofrece el medio más económico y práctico de producir los elementos cuyo comportamiento se estudia. En ambos casos la computación es una herramienta para experimentar con modelos de lo que "por diferentes razones" no puede ser experimentado directamente. Pero sobre todo, las dos disciplinas constituyen un esfuerzo científico con un alto grado de abstracción para promover generalizaciones sin precedentes de dos de las más importantes ciencias empíricas contemporáneas, la psicología y la biología.

En las herramientas inteligentes, se puede hacer mención de la posibilidad de que los robots pudieran llegar a ser tan inteligentes que, eventualmente, llegarían a reemplazar al se humano. En virtud de la reputación humana una sustitución de este tipo podría tener su lado bueno. Desde entonces, éstos han ido rápidamente haciéndose más y más importantes en todas las ramas de la industria y, no obstante su comportamiento elemental (si los asimilamos a los parámetros con que habitualmente se mide la inteligencia humana), su avance es rápido y continuado.

Supongamos entonces que nos ponemos a pensar acerca de ambos tipos de inteligencia, la humana, y la propia de los computadores. El cerebro humano está básicamente constituido por proteínas y ácidos, nucleicos, ha sido el producto de más de tres mil millones de años de avances y retrocesos en la historia de la evolución, el resultado ha sido el grado actual de desarrollo a través de una lenta y continuada adaptación. Sin embargo, los computadores han sido construidos principalmente de metal y de flujos continuos de electrones, su actual desarrollo no es más que el resultado de cuarenta años de un esfuerzo tenaz y deliberado de los humanos. Lo obtenido ha sido el producto de nuestros deseos de cumplir con la necesidad de tener artilugios lo más eficientes posibles para mejorar la calidad de la vida humana. Si entre los propios humanos existen tantas variedades y matices respecto al concepto de inteligencia, ¿no es acaso lógico pensar que la inteligencia de éstos tendrá que diferir en gran medida de la "inteligencia" de los ordenadores, teniendo en consideración los orígenes tan dispares de ambas, de la completa diferencia de materiales que las componen y del diferente impulso creativo que las originó?

Al parecer, los ordenadores, aunque comparativamente simples y elementales, globalmente considerados tienen para determinados tipos de trabajos un excepcional comportamiento. Poseen una gran capacidad de memoria, el acceso a la misma es prácticamente instantáneo y sin ninguna posibilidad de error, igualmente demuestran una incomparable capacidad para realizar operaciones matemáticas sin la más mínima muestra de fatiga o riesgo de error.

La combinación de la humana con la de los computadores, coordina y elimina sus propias limitaciones, logrando una mejora general, gracias a la unión de sus diferentes capacidades, mucho más rápidamente que intentándolo de manera individual. No será un caso de competencia entre una y otras negligencias, ni en absoluto una sustitución, será el complemento de ambas trabajando juntas más eficientemente que por separado, adecuándose siempre a las leyes de la Naturaleza.

OBJETIVOS DE NUESTRO TRABAJO:

· Contribuir a la creación de una población sensible a la percepción artificial y a los sistemas inteligentes para promover líneas de investigación y transferencias de tecnologías e información en este campo y los que son afines, brindando una solución a los problemas que se generan en las industrias.
· Comprender los principios que posibilitan el conocimiento inteligente (en sistemas naturales o artificiales) para el diseño e implementación de productos tecnológicos modulares, escalables y reproducibles mediante la integración de las nuevas tecnologías informáticas y electrónicas para la solución de problemas de interés académico, industrial y científico.
· Dejar este material didáctico con el fin de difundir los datos obtenidos en la investigación para así ser difundidos entre los futuros estudiantes.

INTELIGENCIA ARTIFICIAL: ¿META O UTOPÍA?


Dada la imposibilidad actual de crear inteligencia artificial propiamente dicha con la tecnología actual cabe preguntarse: ¿aún no lo hemos conseguido porque carecemos de recursos o es realmente una utopía “crear” inteligencia? De momento, esto es algo que desconocemos. Sin embargo, hay una serie de factores a tener en cuenta que debemos tratar si queremos acotar nuestras posibilidades en este campo.

DEFINICION




















Se define la inteligencia artificial como aquella inteligencia exhibida por artefactos creados por humanos (es decir, artificial). A menudo se aplica hipotéticamente a los computadores. El nombre también se usa para referirse al campo de la investigación científica que intenta acercarse a la creación de tales sistemas.
“La Inteligencia Artificial es el estudio de las computaciones que permite razonar , percibir y actuar “ .(¹)
Debido a que la inteligencia artificial tuvo muchos padres no hay un consenso para definir ese concepto, pero podemos decir que la inteligencia artificial se encarga de modelar la inteligencia humana en sistemas computacionales.
Puede decirse que la Inteligencia Artificial (IA) es una de las áreas más fascinantes y con más retos de las ciencias de la computación, en su área de ciencias cognoscitivas. Nació como mero estudio filosófico y razonístico de la inteligencia humana, mezclada con la inquietud del hombre de imitar la naturaleza circundante (como volar y nadar), hasta inclusive querer imitarse a sí mismo. Sencillamente, la Inteligencia Artificial busca el imitar la inteligencia humana. Obviamente no lo ha logrado todavía, al menos no completamente.

escena de la pelicula "Inteligencia Artificial"

ACTUAR COMO HUMANO: El enfoque de la prueba de Turing

La prueba de Turing (Alan Turing 1950) intenta ofrecer una definición de Inteligencia Artificial que se pueda evaluar. Para que un ser o máquina se considere inteligente debe lograr engañar a un evaluador de que este ser o máquina se trata de un humano evaluando todas las actividades de tipo cognoscitivo que puede realizar el ser humano.
Si el diálogo que ocurra y el número de errores en la solución dada se acerca al número de errores ocurridos en la comunicación con un ser humano, se podrá estimar -según Turing- que estamos ante una máquina "inteligente".

HISTORIA DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL

- La idea de algo parecido a la inteligencia artificial existe desde hace millones de años. El primer hombre primitivo que tomo conciencia de su propia existencia, y de que era capaz de pensar, seguramente se pregunto como funcionaria su pensamiento y posteriorme llegaria a la idea de un "creador superior". Por lo tanto, la idea de que un ser inteligente cree a otro, la idea de un diseño virtual para la inteligencia, es tan remota como la toma de conciencia del ser humano. - Los juegos matematicos antiguos, como el de la torres de hanoi (aprox 3000ac), demuestran el interes por la busqueda de un bucle resolutor, una IA capaz de ganar en los minimos movimientos posibles.
- En 1903 Lee De Forest inventa el triodo (tambien llamados bulbo o valvula de vacio). Podria decirse que la primera gran maquina inteligente diseñada por el hombre fue el computador ENIAC, compuesto por 18.000 valvulas de vacio, teniendo en cuenta que el concepto de "inteligencia" es un termino subjetivo que depende de la inteligencia y la tecnologia que tengamos en esa epoca. Un indigena del amazonas en el siglo 20 podria calificar de inteligente un tocadiscos, cuando en verdad no lo es tanto.

- En 1937, el matemático inglés Alan Mathison Turing (1912-1953) publicó un artículo de bastante repercusión sobre los "Números Calculables", que puede considerarse el origen oficial de la Informática Teórica.
En este artículo, introdujo la Máquina de Turing, una entidad matemática abstracta que formalizó el concepto de algoritmo y resultó ser la precursora de las computadoras digitales. Con ayuda de su máquina, Turing pudo demostrar que existen problemas irresolubles, de los que ningún ordenador será capaz de obtener su solución, por lo que a Alan Turing se le considera el padre de la teoría de la computabilidad.
También se le considera el padre de la Inteligencia Artificial, por su famosa Prueba de Turing, que permitiría comprobar si un programa de ordenador puede ser tan inteligente como un ser humano.


- En 1951 William Shockley inventa el transistor de union. El invento del transistor hizo posible una nueva generación de computadoras mucho más rápidas y pequeñas.


- En 1956, se acuño el término "inteligencia artificial" en Dartmouth durante una conferencia convocada por McCarthy, a la cual asistieron, entre otros, Minsky, Newell y Simon. En esta conferencia se hicieron previsiones triunfalistas a diez años que jamás se cumplieron, lo que provocó el abandono casi total de las investigaciones durante quince años.
- En 1980 la historia se repitió con el desafío japonés de la quinta generación, que dio lugar al auge de los sistemas expertos, pero que no alcanzó muchos de sus objetivos, por lo que este campo ha sufrido una nueva detención en los años noventa.
- En 1987 Martin Fischles y Oscar Firschein describieron los atributos de un agente inteligente. Al intentar describir con un mayor ámbito (no solo la comunicación) los atributos de un agente inteligente, la IA se ha extendido a muchas áreas que han creado ramas de investigación enormes y diferenciadas. Dichos atributos del agente inteligente son:

1. Tiene actitudes mentales tales como creencias e intenciones

2. Tiene la capacidad de obtener conocimiento, es decir, aprender.

3. Puede resolver problemas, incluso particionando problemas complejos en otros más simples.

4. Entiende. Posee la capacidad de crearle sentido, si es posible, a ideas ambiguas o contradictorias.

5. Planifica, predice consecuencias, evalúa alternativas (como en los juegos de ajedrez)

6. Conoce los límites de su propias habilidades y conocimientos.

7. Puede distinguir a pesar de las similitud de las situaciones.

8. Puede ser original, creando incluso nuevos conceptos o ideas, y hasta utilizando analogías.

9. Puede generalizar.

10. Puede percibir y modelar el mundo exterior.

11. Puede entender y utilizar el lenguaje y sus símbolos.
Podemos entonces decir que la IA incluye características humanas tales como el aprendizaje, la adaptación, el razonamiento, la autocorrección, el mejoramiento implícito, y la percepción modelar del mundo. Así, podemos hablar ya no sólo de un objetivo, sino de muchos dependiendo del punto de vista o utilidad que pueda encontrarse a la IA. - Muchos de los investigadores sobre IA sostienen que "la inteligencia es un programa capaz de ser ejecutado independientemente de la máquina que lo ejecute, computador o cerebro".



cool dancing robots

FUNDAMENTOS DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL


Durante más de 2000 años de tradición en filosofía han surgido diversas teorías del razonamiento y del aprendizaje simultáneamente con el punto de vista de que la mente se reduce al funcionamiento de un sistema físico. Durante más de 400 años de matemáticas, han surgido teorías formales relacionadas con la lógica, probabilidad, teoría de decisiones y la computación. La psicología ofrece herramientas que permiten la investigación de la mente humana, así como un lenguaje científico para expresar las teorías que se van obteniendo. La lingüística ofrece teorías sobre la estructura y significado del lenguaje. La ciencia de la computación de la que se toman herramientas que permiten que la inteligencia artificial sea una realidad.
Los filósofos (desde el año 400 AC) permitieron el poder pensar en la inteligencia artificial al concebir a la mente con maneras diversas como una máquina que funciona a partir del conocimiento codificado en un lenguaje interno y al considerar que el pensamiento servía para determinar cuál era la acción correcta que había que emprender.
Las matemáticas proveyeron las herramientas para manipular las aseveraciones de certeza lógica así como las inciertas de tipo probabilista. Así mismo prepararon el terreno para el manejo del razonamiento con algoritmos.
Los psicólogos reforzaron la idea de que los humanos y otros animales podían ser considerados como máquinas para el procesamiento de información.
Los lingüistas demostraron que el uso de un lenguaje se ajusta dentro de este modelo.
La ingeniería de cómputo ofreció el dispositivo que permite hacer realidad las aplicaciones de la inteligencia artificial. Los programas de inteligencia artificial por general son extensos y no funcionarían sin los grandes avances de velocidad y memoria apartadas por la industria de cómputo.
En conclusión, las ciencias que aportan a la Inteligencia Artificial son:
Filosofía
Matemáticas
Psicología
Lingüística
Ciencias de la Computación.


PROBLEMAS QUE PUEDE RESOLVER LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL

Regresión.- Predecir el valor futuro de variables conocidas en el pasado.
Clasificación.- Encontrar la descripción de clases predefinidas y clasificar un dato dentro de ella.
Desviación y Detección de cambios.- Descubrir los cambios mas significativos en los datos.
Modelado.- Encontrar un modelo que describa en forma significativa las dependencias entre variables.
Agrupamiento.- Identificar un grupo finito de categorías que describan los datos.

RAMAS DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL

-Los sistemas expertos
El estudio y desarrollo de los sistemas expertos comenzó a mediados de la década del 60. Entre 1965 y 1972 fueron desarrollados varios de ellos, muchos tuvieron un alcance muy limitado, constituyeron la base histórica de los Sistemas Expertos y aún en la actualidad son de gran interés para los investigadores que se dedican al estudio y construcción de los mismos.

En teoría estos sistemas son capaces de razonar siguiendo pasos comparables a los que sigue un especialista (médico, biólogo, geólogo, matemático, etc.), cuando resuelve un problema propio de su disciplina. Por ello el creador de un Sistema Experto debe comenzar por identificar y recoger, del experto humano, los conocimientos que éste utiliza: conocimientos teóricos, pero sobre todo los conocimientos empíricos adquiridos en la práctica.


-El programa computacional, llamado motor de inferencia, ejecuta el proceso de hacer inferencias, interpreta y evalúa los hechos en la base de conocimiento para proveer una respuesta.

La base de conocimiento es una estructura de reglas conectadas que aplica experiencias humanas, con frecuencia intuitivas, en la solución de problemas.
El proceso de adquisición de tal conocimiento típicamente tiene tres fases:

· Un análisis funcional del ambiente, usuarios, y las tareas desarrolladas por el experto.
· Identificación de los conceptos del dominio de experiencias y su clasificación de acuerdo a varias relaciones.
· Una entrevista, por técnicas humanas o automatizadas del o los expertos en el tema.
Los resultados de estos pasos son traducidos en una llamada producción de reglas (de la forma "si la condición x existe, entonces la acción y sigue) y es guardado en la base de conocimiento.

Cadenas de producción de reglas forman las bases para las capacidades deductivas automatizadas del sistema experto y para su capacidad para explicar sus acciones a los usuarios.

VIDA ARTIFICIAL E INTELIGENCIA ARTIFICIAL

El tema de la "vida artificial" se relaciona con el tema de la "inteligencia computacional", ambas hacen uso esencial de las técnicas de la computación electrónica, siendo la inteligencia computacional la más vieja de las dos disciplinas.

La inteligencia computacional se apoya en la computación electrónica pues trata de construir sistemas computacionales capaces de realizar tareas inteligentemente.

Es también un componente esencial de la Vida Artificial (VA) por cuanto la programación electrónica ofrece el medio más económico y eficaz de producir los elementos cuyo comportamiento estudia la disciplina.






Vida artificial - Coreografía de Económico de la Oficial

ROBOTICA



Emociones, sentimientos, dolor… ¿hasta qué punto son cosas de robots?
Hasta ahora sólo hemos tratado el tema de la inteligencia, la razón, la parte objetiva del ser humano que se complementa con las emociones y sentimientos, la parte subjetiva. Ambas están relacionadas y no se puede hablar de mente humana sin tener en cuenta cualquiera de las dos. Sin embargo, en lo que a máquinas se refiere, el tema puede dar lugar a un intenso debate.
Una gran parte de los proyectos futuros tienen por objetivo generar máquinas que sirvan a los humanos, de hecho ya existen restaurantes cuyos camareros son robots serviles y hospitalarios. No sólo en el ámbito de la hostelería podríamos aplicar este caso, sino también en todos aquellos puestos de trabajo que requieran algún tipo de trato con el cliente. Incluso podríamos dedicar robots al cuidado de nuestros niños y mayores.
Aquí es donde surge la necesidad de un ente completamente humanizado, tanto estética como emocionalmente. Un robot empático que sea capaz de identificarse con el humano prójimo y lo suficientemente similar a éste para generar un clima de confianza. Según afirman una serie de investigadores pertenecientes a las universidades de Hong Kong, Pittsburg e Illinois: “Porque las personas son animales sociales, los robots que interaccionan con personas serán comunicadores más efectivos si son capaces de tener una teoría correcta de las expectativas sociales de sus interlocutores” Al fin y al cabo, y por muy paradójico que suene, la situación citada requeriría un robot con personalidad.
Sin embargo, son muchos los especialistas que no ven lógico dotar a una máquina con aquellas cosas que son tan típicamente humanas.
“La cosa en materia de robótica ha llegado hasta extremos tan paradójicos que algunos investigadores piden que no se acentúen los rasgos humanizadotes, pues ello podría inducirnos a esperar más de lo que razonablemente cabe tratándose de una máquina: «es necesario mantener un nivel de roboticidad (robotness), a fin de que el usuario no se cree falsas expectativas en relación a las habilidades emocionales del robot». Tal prudencia sería tanto más oportuna cuanto que «un robot no es humano y, en consecuencia, conviene que su forma difiera de la de un humano»”.
Entre todos los motivos que el autor da para justificar su opinión, cabría añadir el hecho de que por muy avanzado que llegara a ser un robot en cuanto a tema de sentimientos y emociones, jamás podrá alcanzar a un ser humano debido a su naturaleza. Como bien dice el texto, un robot es una maquina; y su empatía hacia un humano nunca será equiparable a la confianza que dos personas puedan tener entre sí.
Ya hemos hablado de sentimientos de una manera bastante general. No obstante, hay una sensación bastante concreta que convendría tratar pues es común a todo ser vivo y fundamental para su supervivencia: el dolor.


Practicas de laboratorio de Robotica

Aplicaciones de la Inteligencia Computacional


Las aplicaciones más comunes de la Inteligencia Computacional son:

Ø PERCEPCIÓN
· Comprensión de lenguaje natural (Distinción de tonos, modulaciones, gestos).
· Interpretación de escenas visuales (Visión por computador).

Ø APRENDIZAJE Y RAZONAMIENTO.
· Captación automática de conocimientos (Razonamiento de sentido común).
· Bases de datos inteligentes (Búsquedas rápidas que memorizan rutas cortas).
· Prueba de teoremas y juegos (Juegos interactivos en donde la respuesta del computador está condicionada por nuestra acción).

Ø LOCOMOCIÓN Y MANIPULACIÓN
· Realizar procesos mecánicos y tareas manuales (Robótica).
· Control automático sin supervisión (de gran utilidad en procesos industriales).


CONCLUSIONES

-Es cierto que esta no es una visión global de la Vida Artificial, pero este aspecto se ha sacrificado con el fin de procurar al alumnado de Informática una comprensión de sus raíces teóricas, y de hacer ver la necesidad de la investigacion básica en nuestra carrera, al igual que la importancia que tiene el abordar un enfoque interdisciplinario.



-Las principales críticas que encontramos con la inteligencia artificial, tienen que ver con el cómo esta no puede imitar por completo a un ser humano, normalmente la lógica usada por la inteligencia artificial llega a aserciones que no son comunes del humano, es por ello que esta lógica artificial es llamada "Lógica Difusa", se entiende por este termino a los resultados que da una computadora que no son comunes a nuestro pensamiento, se da principalmente por que manejan resultados como totalmente verdaderos o totalmente falsos.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Bibliografía
-“inteligencia Artificial Patrick Henry 1994 por Addison-Wesley Iberoamericano,S.A tercera edición impreso en Estados Unidos. Printed in USA ISBN 0-201-51876-7

-Revista Iberoamericana de Inteligencia Artificial
Es una publicación periódica editada por la Asociación Española para la Inteligencia Artificial (AEPIA) Edición Impresa: ISSN: 1137-3601. Depósito Legal: V-169-1997. SPUPV-Nº Ref.: 2083 Edición Electrónica: ISSN: 1988-3064 UNED
Edita: Asociación Española para la Inteligencia Artificial - AEPIA (c) 1997.

-Nilson, N. J. “Inteligencia Artificial. Una nueva síntesis .Mc Graw

-Russell, S. ; Norving, P. “Inteligencia Artificial. Un enfoque moderno”. Prentice Hall.

-Rich, E. ; Knight, K. “Inteligencia Artificial. Segunda edición”. Mc Graw Hill.

-Fernandez, S. ; Gonzalez, J.; Mira, J. “Problemas resueltos de Inteligencia Artificial Aplicada. Búsqueda y representación”. Addison - Wesley.

-Rolston, D. W. “Principios de Inteligencia Artificialy Sistemas Expertos”. Mc Graw Hill.

Web grafía
-http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Inteligencia_artificial&action=edit&section=12 Tirso de Andrés, Homo Cybersapiens. La Inteligencia artificial y la humana, 2002, ISBN 84-313-1982-8