domingo, 3 de abril de 2011

LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL EN LA INGENIERÍA

UNIDAD 1

Inteligencia Artificial.
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.
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 razonìstico 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.


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 posteriormente llegaría 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 matemáticos antiguos, como el de la torres de Hanói (aprox 3000ac), demuestran el interés por la búsqueda de un bucle, una IA capaz de ganar en los mínimos movimientos posibles.
·         En 1903 Lee De Forest inventa el tríodo (también llamados bulbo o válvula de vacio). Podría decirse que la primera gran maquina inteligente diseñada por el hombre fue el computador ENIAC, compuesto por 18.000 válvulas de vacio, teniendo en cuenta que el concepto de “inteligencia” es un termino subjetivo que depende de la inteligencia y la tecnología que tengamos en esa época. Un indígena del amazonas en el siglo 20 podría 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 computador 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 Shock ley inventa el transistor de unión. 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 Simón. 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 investigaciones enormes y diferenciadas. Dichos atributos del agente inteligente son:
Ø  Tiene actitudes mentales tales como creencias e intenciones
Ø  Tiene la capacidad de obtener conocimiento, es decir, aprender.
Ø  Puede resolver problemas, incluso particionando problemas complejos en otros más simples.
Ø  Entiende. Posee la capacidad de crearle sentido, si es posible, a ideas ambiguas o contradictorias.
Ø  Planifica, predice consecuencias, evalúa alternativas (como en los juegos de ajedrez)
Ø  Conoce los límites de sus propias habilidades y conocimientos.
Ø  Puede distinguir a pesar de la similitud de las situaciones.
Ø  Puede ser original, creando incluso nuevos conceptos o ideas, y hasta utilizando analogías.
Ø  Puede generalizar.
Ø  Puede percibir y modelar el mundo exterior.
Ø  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”.

El Futuro De La IA.
Un robot de charla es un programa de inteligencia artificial que pretende simular una conversación escrita, con la intención de hacerle creer a un humano que está hablando con otra persona.
Estos programas informáticos prometen ser el futuro de la inteligencia artificial. En el futuro podremos ver como a estos actuales bits se les unirán las tecnologías del reconocimiento de voz y el de video.
El cerebro humano tiene 100.000 millones de neuronas. Un programa de ordenador puede simular unas 10.000 neuronas.
Si a la capacidad de proceso de un ordenador la sumamos la de otros 9.999.999 ordenadores, tenemos la capacidad de proceso de 10.000.000 ordenadores.
Multiplicamos 10.000.000 ordenadores por 10.000 neuronas cada uno y da = 100.000 millones de neuronas simuladas. Un cerebro humano será simulado en el futuro gracias a internet y cualquiera puede programarlo.
Una vez que la inteligencia artificial tenga una inteligencia igual o superior a la del hombre, obligatoriamente surgirá un cambio político y social, en el que la IA tiene todas las de ganar si se da cuenta que no necesita a los humanos para colonizar el universo. Suena a ciencia ficción pero actualmente orbitando están los satélites de comunicaciones con sus procesadores 486.
En el futuro, la inteligencia artificial auto replicante podría fácilmente hacerse con todas las colonias humanas fuera de la tierra, y la raza humana nunca podrá luchar en el espacio vacio en igualdad de condiciones.
El futuro de una inteligencia superior puede ser la investigación de tecnologías como la tele portación, los viajes estelares y cualquier otra tecnología para aumentar “artificialmente” la inteligencia.

El Público Y La IA.
La IA a sido una gran desconocida para el publico hasta que llego el invento de la televisión, porque las películas anteriores de cine sobre inteligencias artificiales tuvieron muy poca aceptación y difusión.
En el año 2001 Steven Spilberg dirige una película titulada “inteligencia artificial”, batiendo records de taquilla. Trata de un niño robótico con un fuerte complejo maternal. Mediocre película, comparada con otras anteriores, como matrix, o posteriores, como terminator3, que volvieron a batir los records de taquilla.
En los últimos años las ganancias por vender películas sobre IA se incrementan de manera exponencial. Y parece normal, porque ahora con el llamado “efecto IA” puedes encontrar inteligencia artificial hasta en las batidoras.

Red Semántica.
Una red semántica o esquema de representación en Red es una forma de representación de conocimiento lingüístico en la que los conceptos y sus interrelaciones se representan mediante un grafo. En caso de que no existan ciclos, estas redes pueden ser visualizadas como árboles. Las redes semánticas son usadas, entre otras cosas, para representar mapas conceptuales y mentales.
Un ejemplo de red semántica. En un grafo o red semántica los elementos semánticos se representan por nodos. Dos elementos semánticos entre los que se admite se da la relación semántica que representa la red, estarán unidos mediante una línea, flecha o enlace o arista. Cierto tipo de relaciones no simétricas requieren grafos dirigidos que usan flechas en lugar de líneas.
Existen diversos tipos de relaciones semánticas como la hiponimia, hiperonimia, la meronimia, etc. Dado un conjunto de conceptos, elementos semánticos o términos relacionados semánticamente mediante alguna relación semántica, una red semántica representa estas relaciones en forma de grafo. Explícitamente, dado un conjunto de términos {t1, t2,..., tn} y cierta relación semántica simétrica entre ellos se construye un grafo G = (V,A) cumpliendo las siguientes condiciones:
·         El conjunto V es el conjunto de vértices o nodos del grafo. Este conjunto estará formado por n elementos (tantos vértices como términos relacionables). A cada uno de los vértices del grafo representará uno de los términos, por tanto los vértices del grafo se llamarán: t1, t2,..., tn.
·         El conjunto A es el conjunto de aristas o líneas del grafo. Dados dos vértices (términos) del grafo ti y tj existirá una línea aij que une los vértices ti y tj si y sólo si los términos ti y tj están relacionados.
·         Si la relación no es simétrica, entonces se usan grafos dirigidos para representar la relación.

Inteligencia Artificial Distribuida.
·         Los problemas están físicamente distribuidos
·         El mundo está compuesto por entidades autónomas
·         Estas entidades interactúan entre si y con el entorno
·         Inteligencia artificial distribuida (dai- mit ´80). Disciplina dirigida al desarrollo de métodos y técnicas para la solución de problemas complejos por medio del comportamiento inteligente de un sistema integrado por unidades llamadas agentes. 
·         Inteligencia artificial distribuida (dai). Uno de los principales objetivos es entender los principios subyacentes al comportamiento de múltiples entidades del mundo denominadas agentes, y sus interacciones.

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