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Inteligencia Artificial Sesión 01

Ing. CIP Renzo I. Vergara Quiche

renzovergaraq@hotmail.com

FACULTAD DE INGENIERÍA

Escuela Profesional de Ingeniería

Informática y de Sistemas

Capacidad de adquirir y aplicar conocimiento.

Capacidad para aprender o comprender. Suele ser sinónimo de intelecto (entendimiento), pero se diferencia de éste por hacer hincapié en las habilidades y aptitudes para manejar situaciones concretas y por beneficiarse de la experiencia sensorial.

En psicología, la inteligencia se define como la capacidad de adquirir conocimiento o entendimiento y de utilizarlo en situaciones novedosas. En condiciones experimentales se puede medir en términos cuantitativos el éxito de las personas a adecuar su conocimiento a una situación o al superar una situación específica.

Inteligencia

La inteligencia es una propiedad del sistema que emerge cuando los procedimientos de focalizar la atención, búsqueda combinatoria y generalización son aplicados a la información de entrada en orden a producir la salida.

Un sistema inteligente se caracteriza por:

Habilidad para la asignación dinámica de subobjetivos y acciones de control de forma interna o autónoma.

La organización del conocimiento (self-organized systems)

Actúa apropiadamente en un entorno con incertidumbre, donde una acción adecuada es la que aumenta la probabilidad del éxito, y el éxito es la consecución de los subobjetivos de comportamiento que respaldan el último objetivo del sistema

Un sistema inteligente es un procedimiento computacionalmente eficiente de dirigir un sistema complejo a un objetivo, con una representación incompleta o inadecuada y/o bajo unas especificaciones imprecisas de cómo hacerlo, es decir, que actúa apropiadamente en un entorno con incertidumbre.

Características de un Sistema Inteligente ¿Cuál de las tres formas geométricas situadas a la derecha es idéntica al modelo de la izquierda? La velocidad en encontrar la respuesta mide la habilidad espacial de las personas

Inteligencia Natural Inteligencia Natural

Capacidad de respuesta de un ser inteligente ante determinadas circunstancias.

La capacidad depende de: La experiencia Las reglas de comportamiento La facilidad para adquirir información externa La rapidez para encadenar pensamientos La lógica en deducir consecuencias Ciertos elementos no definibles

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Pensar y razonar.

Utilizar la razón para resolver problemas.

Aprender o comprender de la experiencia.

Adquirir y aplicar conocimientos.

Mostrar creatividad e imaginación.

Manejar situaciones complejas o desconcertantes.

Responder de manera rápida y exitosa a situaciones nuevas.

Reconocer la importancia relativa de los elementos de una situación.

Manejar información ambigua, incompleta o errónea.

Características del Comportamiento Inteligente

Inte

lig

en

cia

Art

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ial

¿QUE ES LA IA ?

Inteligencia Artificial, es la automatización de actividades que vinculamos con procesos del pensamiento humano, actividades tales como toma de decisiones, resolución de problemas, y el aprendizaje. Ciencia cognitiva: entender inteligencia humana.

Bellman (1978)

La Inteligencia Artificial es la parte de las Ciencias de la Computación que se ocupa del diseño de sistemas inteligentes, esto es sistemas que exhiben características que asociamos con la inteligencia en las conductas humanas.

Feigenbaum y Barr ’80s

Inteligencia Artificial, es el arte de construir máquinas capaces de hacer cosas que requerirían inteligencia en caso de que fuesen hechas por los seres humanos. Lenguaje natural, visión, robótica, sistemas expertos, etc.

Minsky (1986)

¿QUE ES LA IA ?

Inteligencia Artificial, es la rama de la informática que trata de la automatización del comportamiento inteligente. Agentes (interacción, razonamiento, etc.)

Luger (1989)

Inteligencia Artificial , Es el estudio de cómo lograr que las computadoras realicen tareas que por el momento, los humanos hacen mejor.

E. Rich - Knight, 1991

Inteligencia Artificial, se ocupa del estudio de las computaciones que permiten percibir, razonar y actuar. Lógica y razonamiento automático.

Winston (1992)

La rama de la Ciencias de la computación que se ocupa de la

automatización de la conducta inteligente. Luger y Stubblefield, 1993

¿QUE ES LA IA ?

“Hacer computacional el conocimiento humano no analítico por procedimientos simbólicos, conexionistas o híbridos ".

(Mira J., Delgado A.E., Boticario J.G. y Díez J. "Aspectos Básicos de la Inteligencia Artificial". Sanz y Torres. Madrid, 1995.)

Es la Ciencia e Ingeniería de hacer máquinas inteligentes (especialmente programas). Esto está relacionado a la tarea de usar computadoras para entender la inteligencia humana, pero IA no tiene que limitarse a métodos que son biológicamente observables.

J. Mc Carthy, 1998

LAS DEFINICIONES DE IA SE AGRUPAN EN:

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LAS DEFINICIONES DE IA SE AGRUPAN EN:

SISTEMAS QUE

PIENSAN COMO

HUMANOS

SISTEMAS QUE

PIENSAN

RACIONALMENTE

SISTEMAS QUE

ACTUAN COMO

HUMANOS

SISTEMAS QUE

ACTUAN

RACIONALMENTE

Inteligencia

ideal

RAZONAMIENTO

COMPORTAMIENTO

En 1914 Leonardo Torres Quevedo presenta la máquina de jugar al ajedrez (torre y rey contra rey), capacidad de tomar decisiones y no sólo de tratar la información .

Elementos históricos

La Inteligencia Artificial "nació" en 1943 cuando Warren McCulloch y Walter Pitts propusieron un modelo de neurona del cerebro humano y animal. neuronas nerviosas abstractas proporcionan una representación simbólica de la actividad cerebral.

Elementos históricos

En 1950 Shannon escribió el artículo "Una máquina para jugar al ajedrez ". (Analiza y ve consecuencias para decidir por la mejor jugada).

En aquel momento las computadoras eran lentas y muy difíciles de programar.

Desde entonces, se han escrito muchos programas para jugar al ajedrez siguiendo muy de cerca el sistema descrito en ese documento escrito por Shannon.

Elementos históricos

En 1950 Turing escribió un artículo titulado "Computadores e Inteligencia".

Turing planteo la “Prueba de Turing”. En ese artículo planteó la siguiente pregunta ¿Será posible que una máquina piense?, ¿Será posible que una máquina haga lo mismo que hacen los seres humanos cuando piensan?

...Elementos históricos

En 1959 Arthur L. Samuel, con la

misma estrategia que Shannon, realizó el primer programa que aprendía a jugar a las damas.

El verdadero surgir del término "Inteligencia Artificial" (acuñado por John McCarthy) tuvo lugar en el estudio sobre el tema realizado por diez personas durante dos meses en el "Darmouth College", en el verano de 1956. McCarthy, Samuel, Minsky, Newell, Shaw Simon) .

...Elementos históricos

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A partir de 1965, un equipo dirigido por Edward Feigenbaum, comenzó a desarrollar SE utilizando bases de conocimiento definidas minuciosamente.

Dos años más tarde se construye DENDRAL, el cual es considerado como el primer SE. La ficción de dicho SE era identificar estructuras químicas moleculares a partir de su análisis espectrográfico.

En los años 80, se desarrollaron lenguajes especiales para utilizar con la Inteligencia Artificial, tales como el LISP o el PROLOG.

...Elementos históricos FILOSOFIA (desde 428 ac)

Teorías del razonamiento y aprendizaje

MATEMATICA (desde el 800) Teorías formales de la lógica

PSICOLOGIA (desde 1879) Investigación de la mente humana

INGENIERIA EN COMPUTACION (1940) Herramientas para poder concretar IA

LINGÜÍSTICA (1957) Teorías sobre el lenguaje (sintaxis-semántica)

FUNDAMENTOS DE LA IA

Recursos humanos escasos

Desde la perspectiva del apoyo y complementación entre el humano y los sistemas inteligentes:

En la agricultura, controlar plagas y manejar cultivos en forma más eficiente.

En las fábricas, realizar montajes peligrosos y actividades tediosas (labores de inspección y mantenimiento).

En la medicina, ayudar a los médicos a hacer diagnósticos, supervisar la condición de los pacientes, administrar tratamientos y preparar estudios estadísticos.

En el trabajo doméstico, brindar asesoría acerca de dietas, compras, supervisión y gestión de consumo energético y seguridad del hogar.

En las escuelas, apoyar la formación de los estudiantes, especialmente en aquellas materias consideradas complejas.

Ayudar a los expertos a resolver difíciles problemas de análisis o a diseñar nuevos dispositivos.

Aprender de los ejemplos para explorar bases de datos en busca de regularidades explotables.

Proporcionar respuestas a preguntas en lenguaje natural usando datos estructurados y texto libre.

Importancia de La IA

Sistemas de control (vuelos espaciales) Planificadores (aeropuertos) Sistemas de soporte a la decisión Supervisores inteligentes e-commerce, subastas electrónicas Agentes recomendadores (Web!!!) e-learning ..... Robótica. Procesamiento de lenguaje natural. Reconocimiento de patrones. Sistemas expertos. Tutores inteligentes. Demostración de teoremas. Manipulación inteligente de BD. Programación automática. Visión computarizada.

Desarrollos donde se encuentra IA

Es un área de la ciencia y la tecnología que se basa en disciplinas como ciencias de la computación, biología, psicología, linguistica, matemáticas e ingeniería.

El objetivo es desarrollar computadoras que simulen la capacidad de pensar, así como de ver, oír, caminar, hablary sentir.

Un avance importante de la inteligencia artificial es la simulación de las funciones informáticas, que se relacionan normalmente con la inteligencia humana, como: El razonamiento.

El aprendizaje.

La solución de problemas.

Definiendo Inteligencia Artificial (IA)

El debate en torno a la inteligencia artificial ha sido feroz desde que comenzaron a realizar trabajos serios en esta área en la década de los cincuenta.

No sólo abundan cuestionamientos tecnológicos, sino también morales y filosóficos, sobre la posibilidad de que existan máquinas inteligentes y pensantes.

Aunque se ha trabajado mucho en diversos subgrupos incluidos dentro del dominio de la inteligencia artificial, los críticos creen que ninguna computadora puede pasar en realidad la prueba de Turing.

Argumentan que desarrollar inteligencia para impartir capacidades en verdad humanas a las computadoras e sencillamente imposible.

Pero el progreso continúa y sólo el tiempo dirá si se logran las metas ambiciosas de la IA e igualan las imagenes populares de la ciencia ficción.

Inteligencia Artificial (IA)

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Dominios de la Inteligencia Artificial

Inteligencia artificial

Aplicaciones

de robótica

Aplicaciones

de interfases

naturales

Sistemas expertos

Sistemas de Aprendizaje

Lógica difusa

Algoritmos genéticos

Redes neuronales

Agentes inteligentes

Lenguajes naturales

Reconocimiento de voz

Interfases multisensoriales

Realidad virtual

Percepcion visual

Tacto

Destreza

Locomocion

Navegacion

Aplicaciones

de la ciencia

cognitiva

Definición:

Se centra en la investigación del funcionamiento del cerebro humano y de como los seres humanos piensan y aprenden.

Se basa en la investigación realizada en biología, neurología, psicología, matemáticas y muchas disciplinas relacionadas.

Los resultados de esta investigación sobre el procesamiento humano de la informacion constituyen la base para el desarrollo de diversas aplicaciones de inteligencia artificial basadas en computadora.

Dominio: Ciencia Cognitiva

Definición:

Construye máquinas robóticas con inteligencia informática y capacidades físicas semejantes a las humanas, controladas por computadora.

La ingeniería y la filosofía son las disciplinas básicas de la robótica.

Esta área incluye aplicaciones diseñadas para proporcionar a los robots los poderes de visión o percepción visual; tacto o capacidades táctiles; destreza o habilidad de manejo y manipulación; locomoción o habilidad física para desplazarse sobre cualquier terreno y navegación o la inteligencia para encontrar de manera apropiada el camino hacia un destino.

Dominio: Robótica

Definición:

Incluye el desarrollo de lenguajes naturales, reconocimiento de voz, y el desarrollo de dispositivos multisensoriales que utilizan una variedad de movimientos del cuerpo para operar los equipos.

Fundamental para que los seres humanos utilicen las computadoras de manera natural.

Implica la investigación y desarrollo en linguistica, psicología, ciencias de la computación y otras disciplinas.

Incluye aplicaciones de realidad virtual.

Dominio: Interfases Naturales