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• maria cuellar

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INTELIGENCIA ARTIFICIAL

INTRODUCCIÓN La Inteligencia Artificial (IA) Intenta comprender el comportamiento de entidades inteligentes y se esfuerza en construir máquinas inteligentes máquinas capaces de percibir, razonar, aprender, comunicarse y actuar en entornos complejos. "Inteligencia Artificial" no sólo se refiere a la forma de llevar a cabo la mecanización de los procesos del pensamiento: los programas de computadores, sino a todos los intentos de construir sistemas o autómatas inteligentes realizados a lo largo de la historia. 2

LOS ORÍGENES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL ❖ 1943 - Con la definición de “neurona” dada por McCulloch & Pitts, unidad de cálculo que intenta modelar el comportamiento de una neurona "natural", similares a las que constituyen del cerebro humano. (dispositivo binario con varias entradas y salidas). ❖ 1956 - Se volvió a retomar el tema de inteligencia artificial (IA) en el instituto de tecnología de Massachussets por John McCarthy donde se celebró la conferencia de Dartmouth en Hanover (Estados Unidos). En este certamen McCarthy, junto a otros colegas, establecieron las bases de la inteligencia artificial como un campo independiente dentro de la informática.

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LOS ORÍGENES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL ❖ 1950 - Alan M. Turing publicó un artículo en la revista Mind, titulado “Computing Machinery and Intelligence” (“Ordenador e inteligencia”), en el que reflexiona sobre el concepto de inteligencia artificial y estableció una prueba que permite determinar si un ordenador o computadora se comporta conforme a lo que se entiende como artificialmente inteligente o no. ❖ En los años 70, la inteligencia artificial como tal no tuvo muchos éxitos ya que requería demasiada inversión para ese tiempo y la mayoría de tecnologías eran propias de grandes centros de investigación. 4

LOS ORÍGENES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL ❖ En los años 80 se lograron algunos avances significativos en una de sus ramas llamada Sistemas Expertos, con la introducción de PROLOG y LISP. ❖ En la actualidad se sigue investigando en los grandes laboratorios tecnológicos educativos y privados; sin dejar de lado los notables avances en sistemas por computadora (Sony, con sus robots capaces de moverse en forma casi humana y reaccionar a presiones tal como lo hace una persona al caminar).

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JOHN Mc CARTHY “Las velocidades y capacidad de memoria de los ordenadores actuales pueden ser insuficientes para simular la mayoría de las funciones del cerebro humano, pero el mayor obstáculo no es la falta de capacidad de la máquina, sino nuestra incapacidad para escribir programas que aprovechen todas las ventajas que tenemos”, (1955)

Aseguró que había aspectos de la inteligencia humana que podrían ser descritos con la suficiente precisión para que una máquina pudiera ser programada para simularlo. 6

ALAN TURING (1912-1954) Creador de la Inteligencia Artificial (IA), aunque este nombre no se usase hasta después de 1956. Durante los años de la segunda guerra mundial, Turing colaboró en el diseño de una máquina llamada la ‘Bomba’ que exploraba las combinaciones posibles generadas por la máquina codificadora alemana ‘Enigma’. Tal ‘Bomba’ fue una máquina de propósito especial, el de descifrar códigos, construida electromecánicamente con relés. Así mismo, trabajó en el desarrollo de la ‘Colossus’ (que algunos consideran como el primer ordenador electrónico) que ya funcionaba con válvulas (tubos de vacío) en lugar de reles. 7

ALAN TURING (1912-1954) Turing creía firmemente que máquinas que piensen llegarían a existir y predijo que hacia el año 2000 una máquina jugaría al ‘juego de imitación’, como él llamó al test.

El test de Turing es una prueba de la capacidad de una máquina para exhibir un comportamiento inteligente similar al de un ser humano o indistinguible de este. En el caso de que el evaluador no pueda distinguir entre el humano y la máquina acertadamente la máquina habría pasado la prueba. (Turing originalmente sugirió que la máquina debía convencer a un evaluador, después de 5 minutos de conversación, el 70 % del tiempo), 8

¿QUE ES INTELIGENCIA ARTIFICIAL ? “La inteligencia artificial (IA) es un área que, a través de ciencias como la informática, la lógica y la filosofía, estudia la creación y diseño de entidades capaces de razonar por sí mismas utilizando como paradigma la inteligencia humana.” Feigenbaum y Barr ’80s

La rama de la Ciencias de la computación que se ocupa de la automatización de la conducta inteligente. “Es la ciencia e ingenio de hacer máquinas inteligentes, especialmente programas de cómputo inteligentes”. J. Mc Carthy, 1956

“El estudio de cómo lograr que las computadoras realicen tareas que por el momento, los humanos hacen mejor.” E. Rich - Knight, 1991

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OBJETIVOS DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL ❖ Comprender y construir entidades inteligentes. ❖ Desarrollar una máquina inteligente capaz de aprender a través de la experiencia, reconocer las limitaciones de su conocimiento, exhibir verdadera creatividad, tomar sus propias decisiones e interactuar con el medio que la rodee. ❖ Hacer que las computadoras sean capaces de mostrar un comportamiento que sea considerado como inteligente por parte de un observador humano. ❖ Elevar el Coeficiente Intelectual de las máquinas. ❖ Desarrollar las capacidades de la computadora más allá de su uso tradicional actual.

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LA IA SE DIVIDE EN: INTELIGENCIA ARTIFICIAL CONVENCIONAL Basada en análisis formal y estadístico del comportamiento humano ante diferentes problemas: • • • •

Razonamiento basado en casos Sistemas Expertos Redes Bayesianas Inteligencia Artificial basada en Comportamientos • Smart process management

INTELIGENCIA ARTIFICIAL COMPUTACIONAL También conocida como inteligencia artificial subsimbólica, implica desarrollo o aprendizaje. El aprendizaje se realiza basándose en datos empíricos. Algunos métodos de esta rama incluyen: • • • • •

Computación Evolutiva Redes Neuronales Máquina de Vectores Soporte Modelos ocultos de Markov Sistemas Difusos

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CATEGORÍAS DE LA I.A.

SISTEMAS QUE PIENSAN COMO HUMANOS Estos sistemas tratan de emular el pensamiento humano; por ejemplo las redes neuronales artificiales. La automatización de actividades que vinculamos con procesos de pensamiento humano, actividades como la Toma de decisiones, Resolución de problemas y aprendizaje. Por ejemplo los sistemas expertos. (percibir, razonar y actuar).

SISTEMAS QUE ACTÚAN COMO HUMANOS 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. 12

LA IA EN LA MEDICINA La importancia de la inteligencia artificial en la medicina ha sido realmente notable – AIM (Artificial Intelligence in Medicine). Aunque las primeras aplicaciones de la AIM han sido sobre todo el diagnóstico y el tratamiento, han emergido con mayor fuerza otras aplicaciones de la inteligencia artificial en el sector médico y farmacéutico.

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LA IA EN LA MEDICINA En el campo del diagnóstico y tratamiento, la inteligencia artificial cuenta con importantes aportes: • • • • • •

Enfermedades infecciosas Oftalmología Afecciones renales Diagnóstico en reumatológicos Terapia de ataques isquémicos Interpretación de los resultados de electroforesis de las proteínas del suero producidas por instrumentos de análisis 14

✓ Lingüística computacional ✓ Minería de datos

APLICACIONES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL

✓ Industriales ✓ Medicina

✓ Mundos virtuales ✓ Procesamiento de lenguaje natural ✓ Robótica ✓ Mecatrónica

✓ Sistemas de apoyo a la decisión ✓ Videojuegos ✓ Prototipos informáticos ✓ Análisis de sistemas dinámicos ✓ Gestión inteligente de procesos ✓ Simulación de multitudes

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LA I.A. EN LA ROBÓTICA Los robots experimentales creados para estos efectos eran automatismos capaces de recibir información procedente del mundo exterior (p. ej.., sensores, cámaras de televisión, etc.), así como órdenes de un manipulador humano (expresadas en lenguaje natural).

El principal problema con el que se enfrenta la inteligencia artificial aplicada a los robots es el de la visión. Mientras que la información recibida a través de sensores se puede interpretar con relativa facilidad, la percepción de las imágenes captadas y su interpretación correcta es una labor muy compleja.

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NEUROCOMPUTACIÓN Trata de alcanzar algunas de las ventajas que proporcionan las redes neuronales biológicas, imitándolas tanto desde el punto de vista morfológico como desde el punto de vista funcional, para lo que se basa en la realización de Redes Neuronales Artificiales.

La unidad funcional de estas redes es, por tanto, la neurona artificial. Una neurona artificial no es otra cosa que un procesador muy simple capaz de realizar instrucciones muy primitivas, pero a gran velocidad, y que guarda la información aprendida en las conexiones con otras neuronas. 17

LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN PARA LA IA ✓LISP ✓Ops5 ✓Prolog ✓Haskell ✓Python

✓R ✓Java ✓TORCH ✓C++ 18

MUCHAS GRACIAS