Inteligencia artificial inteligencia artificial desarrollo de agentes racionales no vivos.

Inteligencia artificial
Se denomina inteligencia artificial (IA) a la rama de las Ciencias de la Computación[1] [2]
desarrollo de agentes racionales no vivos.
[3]
dedicada al
Para explicar la definición anterior, entiéndase a un agente como cualquier cosa capaz de percibir su
entorno (recibir entradas), procesar tales percepciones y actuar en su entorno (proporcionar salidas), y
entiéndase a la [racionalidad] como la característica que posee una elección de ser correcta, más
específicamente, de tender a maximizar un resultado esperado (este concepto de racionalidad es más
general y por ello más adecuado que inteligencia para definir la naturaleza del objetivo de esta disciplina).
Por lo tanto, y de manera más específica la inteligencia artificial es la disciplina que se encarga de
construir procesos que al ser ejecutados sobre una arquitectura física producen acciones o resultados que
maximizan una medida de rendimiento determinada, basándose en la secuencia de entradas percibidas y
en el conocimiento almacenado en tal arquitectura.
Existen distintos tipos de conocimiento y medios de representación del conocimiento. El cual puede ser
cargado en el agente por su diseñador o puede ser aprendido por el mismo agente utilizando técnicas de
aprendizaje.
También se distinguen varios tipos de procesos válidos para obtener resultados racionales, que
determinan el tipo de agente inteligente. De más simples a más complejos, los cinco principales tipos de
procesos son:





Ejecución de una respuesta predeterminada por cada entrada (análogas a actos reflejos en seres
vivos).
Búsqueda del estado requerido en el conjunto de los estados producidos por las acciones
posibles.
Algoritmos genéticos (análogo al proceso de evolución de las cadenas de ADN).
Redes neuronales artificiales (análogo al funcionamiento físico del cerebro de animales y
humanos).
Razonamiento mediante una lógica formal (análogo al pensamiento abstracto humano).
También existen distintos tipos de percepciones y acciones, pueden ser obtenidas y producidas,
respectivamente por sensores físicos y sensores mecánicos en máquinas, pulsos eléctricos u ópticos en
computadoras, tanto como por entradas y salidas de bits de un software y su entorno software.
Varios ejemplos se encuentran en el área de control de sistemas, planificación automática, la habilidad de
responder a diagnósticos y a consultas de los consumidores, reconocimiento de escritura, reconocimiento
del habla y reconocimiento de patrones. Los sistemas de IA actualmente son parte de la rutina en campos
como economía, medicina, ingeniería y la milicia, y se ha usado en gran variedad de aplicaciones de
software, juegos de estrategia como ajedrez de computador y otros videojuegos.
Influencia de los procesadores actuales.
Creado el primer procesador cuántico
Abre la puerta a la esperada aplicación de la física cuántica a la informática
Un equipo de científicos de la Universidad de Yale ha dado un gran salto tecnológico al crear
el primer procesador cuántico. Es la primera implementación funcional de un dispositivo de
este tipo. Sólo es capaz de hacer algunos cálculos sencillos, pero es un paso imprescindible
para lograr la aplicación de la física cuántica a la informática. Por Rubén Caro.
Hace mucho tiempo, desde principios de los ochenta, que se estudia teóricamente la aplicación de la
física cuántica a la informática. Las propiedades de la materia a nivel atómico y subatómico permiten la
creación de procesadores que funcionan de una manera distinta a los actuales. Utilizan los diferentes
estados cuánticos de una partícula para efectuar operaciones lógicas.
Los procesadores actuales utilizan como unidad lógica el bit (binary digit). Los diferentes estados
cuánticos se representan utilizando una unidad mínima de información ligeramente diferente, llamada
qubit (quantum binary digit). Los bits actuales sólo pueden tener dos estados posibles, 0 o 1. El número
de posibles combinaciones de 8 bits es de 256(2 elevado a 8) combinaciones distintas. Pero una sola de
ellas cada vez. Por contra, los qubits entre otras cosas permiten la simultaneidad de varios estados
diferentes. Con 16 qubits se pueden obtener 256 combinaciones distintas a la vez.
Paralelismo cuántico
Para tener un ejemplo más gráfico. Tenemos un coche que consta de 256 piezas distintas. Pongamos a 8
robots (los bits) que son capaces de poner todas las piezas, pero sólo una a una. Si en poner 1 pieza
tardan 1 segundo, entonces son capaces de montar el coche en 256 segundos, unos 4 minutos. Ahora
pongamos a otros 8 robots (los qubits) que también son capaces de poner las 256 piezas distintas, y
tardan 1 segundo en poner cada pieza, igual que los robots anteriores. La diferencia es que estos son
capaces de ponerlas en paralelo, todas a la vez. Si las ponen todas a la vez, tardarán un segundo en
ponerlas todas. Los 8 qubits emplearían un sólo segundo frente a 4 minutos que emplearían los 8 bits
para hacer la misma tarea. 256 veces más rápido.
Además la capacidad de procesamiento crece exponencialmente. Siguiendo con el ejemplo: si
hablásemos de 65536 piezas diferentes, 16 qubits tardarían 1 segundo y 16 bits tardarían 18 horas.
65536 veces más rápido.
Sólo es un ejemplo, pero en esencia esa es la diferencia teórica de rendimiento entre un procesador
actual y un procesador cuántico. Es la capacidad de hacer los cálculos en paralelo, y no el número de
combinaciones distintas que pueden representar, lo que le confiere tal potencia al procesamiento
cuántico. Es el llamado paralelismo cuántico.
QUE
ES
LA
MEMORIA
CACHE
EN
UN
PROCESADOR.
Una memoria caché es una memoria en la que se almacenas una serie de datos para su rápido acceso.
Existen muchas memorias caché (de disco, de sistema, incluso de datos, como es el caso de la caché de
Google), pero en este tutorial nos vamos a centrar en la caché de los procesadores.
Básicamente, la memoria caché de un procesador es un tipo de memoria volátil (del tipo RAM), pero de
una
gran
velocidad.
En la actualidad esta memoria está integrada en el procesador, y su cometido es almacenar una serie de
instrucciones y datos a los que el procesador accede continuamente, con la finalidad de que estos
accesos sean instantáneos. Estas instrucciones y datos son aquellas a las que el procesador necesita
estar accediendo de forma continua, por lo que para el rendimiento del procesador es imprescindible
que
este
acceso
sea
lo
más
rápido
y
fluido
posible.
Hay
Caché
tres
tipos
diferentes
de
de
memoria
1er
caché
nivel
para
procesadores:
(L1):
Esta caché está integrada en el núcleo del procesador, trabajando a la misma velocidad que este. La
cantidad de memoria caché L1 varía de un procesador a otro, estando normalmente entra los 64KB y los
256KB. Esta memoria suele a su vez estar dividida en dos partes dedicadas, una para instrucciones y otra
para
datos.
Caché
de
2º
nivel
(L2):
Integrada también en el procesador, aunque no directamente en el núcleo de este, tiene las mismas
ventajas que la caché L1, aunque es algo más lenta que esta. La caché L2 suele ser mayor que la caché
L1,
pudiendo
llegar
a
superar
los
2MB.
A diferencia de la caché L1, esta no está dividida, y su utilización está más encaminada a programas que
al
sistema.
Caché
de
3er
nivel
(L3):
Es un tipo de memoria caché más lenta que la L2, muy poco utilizada en la actualidad.
En un principio esta caché estaba incorporada a la placa base, no al procesador, y su velocidad de acceso
era bastante más lenta que una caché de nivel 2 o 1, ya que si bien sigue siendo una memoria de una
gran rapidez (muy superior a la RAM, y mucho más en la época en la que se utilizaba), depende de la
comunicación
entre
el
procesador
y
la
placa
base.
Para hacernos una idea más precisa de esto, imaginemos en un extremo el procesador y en el otro la
memoria RAM. Pues bien, entre ambos se encuentra la memoria caché, más rápida cuanto más cerca se
encuentre
del
núcleo
del
procesador
(L1).
Las memorias caché son extremadamente rápidas (su velocidad es unas 5 veces superior a la de una
RAM de las más rápidas), con la ventaja añadida de no tener latencia, por lo que su acceso no tiene
ninguna
demora...
pero
es
un
tipo
de
memoria
muy
cara.
Esto, unido a su integración en el procesador (ya sea directamente en el núcleo o no) limita bastante el
tamaño, por un lado por lo que encarece al procesador y por otro por el espacio disponible.
En cuanto a la utilización de la caché L2 en procesadores multinucleares, existen dos tipos diferentes de
tecnologías
a
aplicar.
Por un lado está la habitualmente utilizada por Intel, que consiste en que el total de la caché L2 está
accesible para ambos núcleos y por otro está la utilizada por AMD, en la que cada núcleo tiene su propia
caché
L2
dedicada
solo
para
ese
núcleo.
La caché L2 apareció por primera vez en los Intel Pentium Pro, siendo incorporada a continuación por los
Intel Pentium II, aunque en ese caso no en el encapsulado del procesador, sino externamente (aunque
dentro del procesador).