INTELIGENCIA ARTIFICIAL

INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Concepto
Ciencia “nueva”, rama de la Tecnología, que estudia la imitación artificial de la inteligencia
humana.
¿Por qué se llama ciencia?
Los estudios humanos se consolidan en hipótesis, luego en teorías que se convalidan con la
EXPERIMENTACIÓN.
Historia - Personajes destacados - Etapas
Nació como mero estudio filosófico de la inteligencia humana, mezclada con la inquietud del
hombre de imitar su propia naturaleza.
Algunos científicos coinciden en pensar que la IA ya tiene sus orígenes desde Platón y
Aristóteles quienes en sus escritos esbozaron la intensión y la curiosidad de imitar su propia
naturaleza.
Por los años 30 ya surge el genio matemático ALAN TURING quien 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 computarizada.
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.
Por los años 50 William Shockley inventa el transistor que hizo posible una nueva generación de
computadoras mucho más rápidas y pequeñas.
De la mano de esta invención cobra vital importancia la participación de John McCarthy quien
convoca a una convención internacional en Dartmouth College (Estados Unidos) a científicos
destacados de las distintas ciencias y allí es donde logran centralizar y formalizar a la IA como
ciencia.
A partir de esta convocatoria universal se resume 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. Esta instancia fue vital para la IA ya que
estableció, determinó y formalizó la participación de distintas ciencias de estudio y también
herramientas de análisis que desarrollaremos a posteriori.
Para la década de los 70 se destaca un desarrollo marcado en la ROBÓTICA. La primera
instalación de un robot fue realizada en 1961 en Ford Motor Company (para fundiciones).
Ya para los años 80 la historia surge de la mano de los japoneses el comienzo de las
investigaciones mas destacadas sobre los sistemas expertos. También en este tiempo se
desarrollaron los primeros lenguajes de programación para la IA, LISP (MacCarthy 1957) y
PROLOG.
M.García
Página 1 de 6
INTELIGENCIA ARTIFICIAL
ETAPAS DE LA IA
Década
Nombre
Temas principales
Detalle
30-50
Inicios
Primeras investigaciones
50-60
La edad oscura Redes Neuronales
La primera tendencia de la IA fue
investigar el comportamiento humano
mediante el estudio de las Redes
Neuronales, pero se abandonó porque
la tecnología del momento no era
suficiente y además el conocimiento
biológico del cerebro humano era
incompleto para poder progresar.
60-70
La edad de la Lógica automática
Ante el fracaso anterior se intenta
razón
retomar tratando a hombre y máquinas
como procesadores de resolución de
problemas, en términos de almacenar,
comparar y manipular símbolos,
utilizando la lógica como razonamiento.
70-80
El movimiento Ingeniería
del La lógica automática no fue suficiente
romántico
conocimiento
entonces se comenzó a estudiar el
desarrollo de sistemas que presenten
comportamientos
inteligentes
en
dominios limitados pero con gran
experiencia y dotados de gran cantidad
de información. Proliferan los Sistemas
expertos y surgen los primeros
lenguajes de programación específicos.
80-90
La ilustración
Aprendizaje
La profundización de los sistemas
automático
expertos, sumado al avance tecnológico
Redes Neuronales
y al conocimiento detallado del
funcionamiento humano llevó a
conducir los estudios sobre la capacidad
de aprender resurgiendo con fuerzas las
Redes Neuronales.
¿A qué llamamos Sistemas Expertos?
Son aquellos que poseen un conocimiento muy amplio sobre algún tema específico. Ej: GPS.
También llamados Sistemas basados en el conocimiento. Administran y cotejan gran cantidad
de información, son extremadamente veloces.
¿A qué llamamos Robótica?
Es una nueva disciplina de la IA (y de la Tecnología) que involucra tanto el estudio de la
inteligencia artificial como la incorporación de procesos mecánicos en ella. Se dispone de
funciones similares a la vista y/o tacto que mejoran la precisión de los movimientos.
¿Ciencias que participan en el estudio y análisis?
M.García
Página 2 de 6
INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Principales y originarias: Psicología cognitiva, Lógica matemática, Teología, Informática,
Fisiología, Filosofía.
Otras: Tecnología, Biología, Física, Mecánica, Ingenierías, etc.
TECNICAS PRINCIPALES de la IA
A lo largo del desarrollo de esta ciencia se han utilizado y aún se utilizan distintas herramientas
mediante las cuales se producen nuevas descubrimientos e investigaciones.
Citaremos en este escrito las más destacadas:








Aprendizaje Automático (Machine Learning)
Lógica difusa (Fuzzy Logic)
Redes neuronales artificiales (Artificial Neural Networks)
Sistemas expertos (Expert Systems)
Técnicas de Representación de Conocimiento
Ingeniería del conocimiento (Knowledge Engineering)
Búsqueda Heurística
Robótica
Notas al pie……
ROBOTICA: Posee 2 acepciones, es utilizada para continuar los estudios de la IA y además
también se constituye como ciencia propiamente dicha.
LÓGICA DIFUSA: Si bien pueden resultar términos encontrados (¿cómo algo lógico puede ser
difuso?), justamente dentro de la IA en donde se considera el procesamiento de información
incompleto o incierto y se incorpora el término “tolerancia”. La tolerancia es aquella pequeña
franja de error permitida y tolerada con el fin de lograr una solución de compromiso ante una
toma de decisión. Ejemplo: ¿cuál es la edad media de los seres humanos? 35, 40, 45??
REDES NEURONALES: Comparación de la conectividad y transmisión entre neuronas humanas
(sinapsis) con la conectividad entre nodos de trabajo. Aquí hacemos referencia al tema Redes
estudiado en forma previa, fundamentalmente al Red Malla que es la que comunica todos los
nodos contra todos y cada uno de ellos posee
procesamiento (procesamiento distribuido). Todo este
sistema es comparable en cierta medida con el
funcionamiento de las redes neuronales biológicas (del
hombre).
APRENDIZAJE AUTOMÁTICO: Dentro de la IA es donde es
factible la nueva concepción de la existencia de
programas que logren al “auto-perfeccionamiento”. Esto quiere decir que los programas
desarrollados para la IA producen durante la ejecución la generación de nuevos programas
dentro de él que lo perfeccionan y reducen en cierta medida “la tolerancia de origen” definida
previamente.
TÉCNICAS DE REPRESENTACIÓN DEL CONOCIMIENTO: Aquí estamos abordando la manera en
que es posible diagramar el conocimiento, entonces surgen los conceptos como “Redes
Conceptuales”, Diagramas de Flujo (vistos al comienzo de este año) y todo tipo de
M.García
Página 3 de 6
INTELIGENCIA ARTIFICIAL
representación que implique simplificar la resolución de problemas. Aquí también cabe señalar
la relación con la lógica difusa en lo que respecta a la tolerancia.
También cabe aclarar la relación de esta herramienta con los lenguajes de programación de la
IA, de características simbólicas y de inferencia.
BÚSQUEDA HEURÍSTICA: El término heurístico proviene del griego “hallar” y está relacionado
con el reconocimiento de patrones.
Esta búsqueda intenta resolver problemas mediante la experimentación y los métodos de
ensayo y error.
En conjunto con las otras herramientas estudiadas intenta de algún modo minimizar la
problemática (tolerancia) y llegar a la resolución, sin que esta minimización produzca errores
significativos.
Esta herramienta es la típica utilizada en los algoritmos de búsquedas de spam y virus varios.
Muchos algoritmos en la inteligencia artificial son heurísticos por naturaleza, o usan reglas
heurísticas. Un ejemplo reciente es SpamAssassin que usa una amplia variedad de reglas
heurísticas para determinar cuando un correo electrónico es spam. Cualquiera de las reglas
usadas de forma independiente pueden llevar a errores de clasificación, pero cuando se
unen múltiples reglas heurísticas, la solución es más robusta y creíble. Esto se llama alta
credibilidad en el reconocimiento de patrones (extraído de las estadísticas en las que se
basa). Cuando se usa la palabra heurística en el procesamiento del lenguaje basado en
reglas, el reconocimiento de patrones o el procesamiento de imágenes, es usada para
referirse a las reglas.
¿Lenguajes? LISP – PROLOG
Simbólicos y coloquiales – de inferencia – de auto-perfeccionamiento
Diferentes a los lenguajes tradicionales de programación (bancarios) o bien los de hipertextos
(HTML) estudiado durante el año.
Se definen variables y funciones
PADREDE(A,B)
PADREDE(B,C)
ENTONCES (A,C) -> ABUELODE(A,C)
EJEMPLOS:
le_gusta_a(juan,maria).
valioso(oro).
tiene(juan,libro).
da(juan,libro,maria).
PREGUNTAS:
?-le_gusta_a(maria,X).
?-progenitor(Y,damian).
APLICACIONES de la IA
M.García
Página 4 de 6
INTELIGENCIA ARTIFICIAL
 PROCEDIMENTALES (destacados)
DISEÑOS,
PREDICCIONES,
PREVENSIONES,
DIAGNÓSTICOS,
CONSTRUCCIONES, SELECCIONES, INVESTIGACINES, DESARROLLOS, ETC.
INTERPRETACIONES,
 AREAS O CAMPOS (principales)
Militar, Informática, Telecomunicaciones, Química, Derecho, Aeronáutica, Geología,
Arqueología, Agricultura, Electrónica, Transporte, Educación, Medicina, Industria, Finanzas y
Gestión.
Casos más destacados:
 Sistemas de producción y de manufactura/ensamblaje autónomos e inteligentes donde
la competitividad mundial obliga (Ford).
 Sistemas de visión y de audio. Algunas empresas poseen sistemas de visión específicos
que detectan defectos geométricos en empaques particulares mediante la medición de
objetos.
 Sistemas de despacho de mercadería programada de manera inteligente de acuerdo a
las rutas de acceso más convenientes.
 Vida artificial: modelos genéticos, comportamiento celular.
 Estudios preventivos y de diagnóstico en la medicina
Consideraciones generales
Procesamiento “en serie” y “en paralelo”
Debemos tener en cuenta que la forma de pensamiento humana permite atacar un problema a
la vez en el mismo instante de tiempo (procesamiento en serie).
En cambio los procesadores tecnológicos pueden producir procesamientos paralelos, es decir
que una misma computadora puede estar procesando más de un problema en el mismo
instante de tiempo.
Sistematización y optimización de procesos
El procesamiento tecnológico brinda y permite lograr una sistematización y una mejora en los
tiempos de producción que la mano de obra no podría alcanzar nunca.
FORD -> EFICACIA Y EFICIENCIA
La efectividad es la capacidad de lograr un efecto deseado, esperado o anhelado. En
cambio, eficiencia es la capacidad de lograr el efecto en cuestión con el mínimo de
recursos posibles viable
Es decir, se refiere a los medios y el desarrollo de un proceso o actividad, y está asociado al
rendimiento.Cuanta más eficiencia, más capacidad de valerse de alguien o algo. Los
opuestos son ineficaz (‘que no consigue lo que se espera’) e ineficiente (‘que no usa bien
los medios’, incluso si consigue su objetivo).
No siempre lo eficaz es lo eficiente:
El sistema de iluminación es eficaz [cumple su cometido de iluminar bien]
M.García
Página 5 de 6
INTELIGENCIA ARTIFICIAL
El sistema de iluminación es eficiente [se vale muy bien de la electricidad y consume
poco]
Tareas “con peligro” para la raza humana
Una gran ventaja es utilizar la tecnología para proteger la integridad de la raza humana
reemplazando la mano de obra riesgosa e insalubre, ya sea por exceso de fuerza, por bajas o
altas temperaturas, por trabajos repetitivos y otros.
Algunas consecuencias sociales del reemplazo de la mano de obra por “tecnología
robotizada”
 Desocupación
 Exigencias académicas superiores para la mano de obra NO desocupada (mercado
laboral exigente y acotado)
 Mayor preparación académica y personal
M.García
Página 6 de 6