- Resumen
- Introducción
- Marco teórico
- El término inteligencia artificial
- Visón histórica de la I.A
- Hitos de la evolución de la I.A
- La prueba de Turing
- Estrategias de la IA
- Futuro de la I.A
- Conclusiones
- Referencia
Inteligencia Artificial
- 1. Resumen
- 2. Introducción
- 3. Marco teórico
- 4. El término inteligencia artificial
- 5. Visón histórica de la I.A
- 6. Hitos de la evolución de la I.A
- 7. La prueba de Turing
- 8. Estrategias de la IA
- 9. Futuro de la I.A
- 10. Conclusiones
- 11. Referencia
Resumen
— En la siguiente investigación se aborda el tema de la inteligencia artificial. Se ha escogido desarrollar esta temática por el avance tecnológico que ha tenido en los últimos años, lo que ha llevado a creaciones y logros muy importantes que ayudan a optimizar recursos en todos los ámbitos de la vida diaria; por lo tanto, el ser humano plantea nuevas metas y propósitos, para acercarse así a lo que es la inteligencia artificial. Un tema de mucha controversia en los últimos tiempos por la idea de crear una inteligencia comparable a la humana, siendo notorio la construcción de computadoras que superan a las habilidades de una persona, por lo que el sueño de alcanzar una inteligencia artificial no está distante, por lo que expondremos en la investigación varias pruebas y aplicaciones sobre ésta.
Índice de términos— máquina inteligente; sistema inteligente; prueba de Turing.
NOMECLATURA
IA – Inteligencia Artificial
Desde la aparición de las computadoras, se han ido efectuando investigaciones científicas y tecnológicas con el fin de que éstas puedan resolver y realizar algunas actividades propias de los seres humanos, y se ha logrado automatizar muchos procesos consiguiendo eficiencia en el tiempo y recursos invertidos para realizar cualquier tipo de actividad.[6]
Las primeras investigaciones sobre la IA fueron realizadas en el siglo XX, dada por una sucesión de etapas o períodos alternativos de éxito y otros de abandono, donde ha creado expectativas que no siempre son descubiertas o no tienen su fundamento tecnológico. En la actualidad, vemos a esto como un enfoque que toma fuerza con el pasar del tiempo debido a sus logros y avances en las últimas décadas. [2]
Objetivos
Investigar, leer y analizar sobre la inteligencia artificial, sus comienzos, avances y su futuro.
Desarrollar un informe en formato IEEE, detallado sobre la investigación.
Inteligencia de las máquinas
La inteligencia es la capacidad que tienen los seres humanos, a diferencia de otras especies, de aprender, procesar información y a partir de ello resolver problemas. La inteligencia artificial tiene como modelo natural las funcionalidades inteligentes del hombre, cuya motivación es intentar construir máquinas que pudieran pensar como el hombre o por lo menos emular alguna de las capacidades que manifieste cierta inteligencia. [1] [2]
A grandes rasgos se puede decir que la inteligencia artificial es una ciencia que intenta crear programas para máquinas con el fin de imitar el comportamiento y la comprensión humana para que sea capaz de aprender, reconocer y pensar. [1] [2]
Definición de sistemas inteligentes
La definición de inteligencia en el diccionario de la lengua española: la capacidad de adquirir y aplicar conocimiento. Ahora, un concepto algo más técnico y claro de lo que es la inteligencia, se puede decir que es una propiedad del sistema que se usa cuando los procedimientos de focalizar la atención, búsqueda combinatoria y generalización son aplicados a la información de entrada en orden a producir la salida.
El sistema inteligente tiene la habilidad de actuar apropiadamente en su entorno con incertidumbre, donde una acción adecuada es la que aumenta la probabilidad del éxito, y el éxito es la consecución de los sub objetivos de comportamiento que respaldan el último objetivo del sistema. [2]
El estudio y desarrollo de sistemas inteligentes requiere significativos esfuerzos de investigación multidisciplinario para integrar conceptos y métodos de distintas áreas. [4]
Para considerar a una máquina o sistema inteligente, debe aprobar el test de Turing (hombre y máquina realizan la misma tarea con el mismo resultado).
Por lo tanto, una máquina o sistema inteligente es el que realiza el proceso de analizar, organizar y convertir los datos en conocimiento, donde el conocimiento del sistema es información estructurada adquirida y aplicada para reducir la ignorancia o la incertidumbre sobre una tarea específica.[4] [2]
Fig. 1 prototipo de maquina con IA [8]
La Inteligencia Artificial, se puede definir como el estudio de las facultades mentales a través del uso de modelos computacionales.
A continuación se especifica el concepto de IA según algunos científicos como modelo natural, integrando la cibernética y las computadoras. [4] [8] [2]
Minsky: "La IA es el estudio de como programar computadoras que posean la facultad de hacer aquello que la mente humana pueda realizar". [4]
Hayes: "La IA es la implementación de razonamientos inteligentes mediante técnicas propias de la computación. Esta definición establece un lazo de unión entre la máquina, la inteligencia y la actividad del ser humano". [4] [2]
El desarrollo y la evolución de la IA como disciplina moderna vienen de la mano del avance tecnológico y de la aparición de nuevos paradigmas que han permitido experimentar con métodos de procesar información y gestionar el conocimiento. [4][12]
Las ciencias que de una forma u otra han influido en la IA son:
Filosofía, Matemáticas, Psicología, Lingüística y Ciencias de la computación. [4] [2]
– Filosofía. Cuenta con más de 2000 años de tradición, a lo largo de los cuales han surgido diversas teorías sobre el razonamiento (la lógica) y el aprendizaje (la didáctica). [4] [10] [2]
– Matemáticas. Durante más de 400 años se cultivaron las matemáticas unidas a la lógica, de donde surgieron teorías formales relacionadas con el habla, la probabilidad, la teoría de decisiones e incluso la computación. Proveyeron las herramientas necesarias para manipular tanto las aseveraciones de certeza lógica como la incertidumbre de tipo probabilístico. Prepararon el terreno para la implementación del razonamiento mediante algoritmos. [4][10][3] [2]
– Psicología. Ofrece herramientas que permiten la investigación de la mente humana así como un lenguaje científico para expresar las teorías que se van proponiendo. Los psicólogos reforzaron la idea de que los humanos y otros animales podían ser considerados como máquinas para el procesamiento de información. [4][10][12] [2]
– Lingüística. Ofrece teorías sobre la estructura (sintaxis) y significado (semántica) del lenguaje. Los lingüistas demostraron que el uso de un lenguaje es necesario dentro de la implementación de la IA para representar y manejar el conocimiento. [4][10][5]
– Ciencia de la Computación. Es la que ha permitido que la IA sea una realidad. Aportó las herramientas de cálculo necesarias para que la idea de la IA fuera una metodología aplicada. Además, los programas de IA por lo general son extensos y su ejecución no sería factible sin los grandes avances de tiempo de procesamiento, capacidad de memoria, potencia de cálculo, etc., que facilitan las computadoras actuales. [4][10][6] [2]
En la literatura científica encontramos tres desarrollos que han servido de base a la formalización de la IA: [7] [10]
– En el siglo XVII, el filósofo Gottfried Leibniz propuso construir una máquina capaz de llevar a cabo cualquier proceso de razonamiento por el que se le preguntara. [7] [10]
– En el siglo XIX, Charles Babbage, cuyo ingenio analítico era capaz de realizar operaciones algebraicas, pensó que se podría implementar un sistema formal en el cual toda la pluralidad de los fenómenos físicos pudieran ser adecuadamente descrita. [7] [10] [2]
– En el siglo XX, en 1936, Alan Turing diseño una maquina que pensara y realizara tareas en un dominio específico de forma equiparable a los hombres. [7]
– Junto a ellos, a Boole le debemos el inicio del lenguaje simbólico mediado del siglo XIX. [7] [2]
– Años 50 y principios de los 60 se realiza el primer sistema inteligente que tuvo cierto éxito, el Perceptron de Rossenblatt (1962). Era un sistema visual de reconocimiento de patrones. Es el fundamento de las redes neuronales. Sus antecedentes fueron los trabajos de McCulloch y Pitts (1943), que propusieron modelos basados en la analogía neuronal del cerebro. [7] [9]
– Después Alan Newell y Herbert Simon (1963), trabajando sobre la demostración de teoremas y aplicación de la lógica para el problema del ajedrez por ordenador, logran crear un programa llamado GPS(General Problem Solver, solucionador general de problemas). [7] [9] [13]
– Años 70, un equipo de investigadores dirigido por Edward Feigenbaum comenzó a elaborar un proyecto para resolver problemas de la vida cotidiana o que se centraran al menos en problemas dentro de dominios concretos. Así nacieron los Sistemas Expertos (Dendral y Mycin). [7] [10] [2]
– En la década de los 80 se desarrollaron lenguajes más apropiados para desarrollar las metodologías de la IA, tales como Lisp y Prolog. En esta época se desarrollan Sistemas Expertos más refinados (EURISKO). [7] [15]
– En los 90 surgen los agentes inteligentes. [7] [2]
– 2010, en la actualidad se esta tan lejos de cumplir la famosa prueba de Turing como cuando se formuló. [15]
Este test o prueba creado por Alan Turing, propone la demostración de que una máquina puede tener IA, si ésta se comporta en muchos sentidos como inteligente, entonces se puede asumir que ésta es inteligente. [4]
La prueba consiste en un juez realizará preguntas, las cuales serán respondidas por una máquina y por una persona; la intención de esto es que el juez no pueda diferenciar quien responde, si la máquina o el ser humano teniendo la opción de mentir la respuesta; entonces, si el juez no puede diferenciar quien responde, se dice que la máquina tiene IA. Se debe tomar en cuenta que han sido muy pocas las maquinas que han podido confundir al juez. [3]
Una de las aplicaciones más comunes de esta prueba es el control de spam, dado que hay miles de correos enviados, el spam es enviado por una máquina, así que la prueba de Turing puede diferenciar si el correo fue enviado por una persona o una máquina, a esto se conoce como el captcha. [9]
Fig. 2 Análisis mediante la prueba de Turing [9]
La IA puede hacer efectivo el uso de:
Nuevas técnicas y entornos avanzados de programación. [15]
Técnicas para tratar la heurística, que trata de resolver problemas usando la creatividad y el pensamiento lateral o pensamiento divergente. [15]
Nuevos sistemas hardware inteligentes. [15]
La ciencia de la IA tiene su formalización en 1958, en la conferencia de Dartmouth. Ha habido décadas de un avance decidido hacia la implementación de inteligencia práctica en las máquinas. [4] [15]
Los campos de reconocimiento de voz, lenguaje natural, reconocimiento de caracteres, etc., han sido campos en los que se especializo la IA y de su mano se vio un gran avance. [4] [15] [11]
Las fases de desarrollo de la IA se han ido dando al paso de la evolución de las computadoras. [4] [15]
Desde finales de los 80, la comunidad de la IA se ha planteado retos de mayor envergadura: razonamiento de sentido común, traducción e interpretación del lenguaje natural, visión por computador automatización y control de procesos complejos, etc.
Desde entonces, distintas ramas de la IA han ido alternando en popularidad la aproximación conexionista representada por las redes neuronales; la computación biológica con algoritmos evolutivos como técnicas de búsqueda; la lógica borrosa, etc. [4]
El crecimiento de Internet y de la computación distribuida ha abierto nuevos e inconmensurables campos de aplicación de la IA. [4] [15] [12]
Como se ha podido observar una de las críticas más grande de la inteligencia artificial es la característica de imitar por completo a un ser humano, pero estas críticas pasan por alto que ningún ser humano tiene la capacidad de resolver todos los problemas existentes. Por lo tanto es muy importante detonar que tipos de problemas que podrán resolver, la estrategia y algoritmos que realizara para llegar a dicha respuesta.
Un problema que se presta en la I.A es la comunicación que esta tendrá con el usuario. Este contratiempo se debe a la diversidad del lenguaje, la cual apareció ya en los primeros sistemas operativos informáticos. El ser humano se puede comunicar mediante su lengua nativa, lo que implica que bien la persona deberá aprender el idioma de la máquina como cualquier otra lengua conocida, o la máquina tendrá que interpretar el mensaje que la persona se la dé.
En muchas ocasiones las maquinas dan la impresión de poseer inteligencia pero a pesar de esto no podríamos decir que son inteligentes ya que hasta ahora solo son emulaciones de ciertos procesos.
Con el crecimiento de la tecnología la IA ha avanzado enormemente, pero sin embargo no se asemeja a la inteligencia de un ser humano, pero existen muchas maquinas que realizan diferentes procesos que la pueden hacer con mayor eficiencia que cualquier ser humano.
[1] Malpica J.A, "Introducción a la Teoría de Autómatas" UAH 1998
[2] V. G. Saquicela, "Introducción a la inteligencia artificial ," Universidad de Cuenca, facultad de ingeniería
[3] Searle J. (1980). Brains and Programs, Behavioral and Brain Sciences, 3:417-57 disponible en internet: www.AlanTuring.net/intelligent_machinery.
[4] C. Peñafiel, "Inteligencia Artificial ", Estudiante Universidad Politécnica Salesiana, disponible en internet: http://www.slideshare.net/cristianp77/inteligencia-artificial-paper
[5] A. Inteligence S.J Rusell and P. Norvig, Articial Inteligence A Modern
[6] M.A Boden and J.C Armera. Inteligencia artificial y hombre moderno.
[7] J. Haugeland, "La inteligencia artificial. Siglo XXI", 1998.
[8] R. Pino y N. Gómez, Introducción a la inteligencia artificial.
[9] Ejemplo y características de la prueba ce Turing , disponible en internet: http://www.cleverbot.com/
[10] Francisco Escolano Ruiz, "Inteligencia Artificial. Modelos, técnicas y áreas de aplicación", 2003.
[11] Rolston, David W.," Principios de inteligencia artificial y sistemas expertos".
[12] Robert J. Sternberg y Douglas K. Detterman, "¿Qué es la Inteligencia Artificial?", 2003.
[13] P.H. Winston y H.F Samaniego, "Inteligencia Artificial", 1994.
[14] Norvig and Peter Russell, "Artificial Intelligence".
[15] Video, Historia de la inteligencia artificial , disponible en internet http://www.youtube.com/watch?v=tRsUWcQIXoQ
Autor:
Vivar Ramón Gustavo Andrés
Edad: 21 años
Colegio: Técnico Salesiano
Universidad: Actualmente Universidad Politécnica Salesiana