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Introduccion
Inteligencia Artificial
Daniel Borrajo
Universidad Carlos III de Madrid
IA. Curso 2008-09
Inteligencia Artificial 1
Introduccion
Indice
1 Introduccion
Inteligencia Artificial 2
Introduccion
Indice
1 Introduccion
Inteligencia Artificial 3
Introduccion
¿Que es la IA?
Inteligencia Artificial 4
Introduccion
Leyendo los periodicos/yendo al cine1
Lo contrario de la estupidez naturalDeep BlueRobots con sentimientos (Spielberg)... o peligrosos (Cameron)Lo que los superhackers ineptos-socialmente hacen
1Tomada de Jaime CarbonellInteligencia Artificial 5
Introduccion
Leyendo los periodicos/yendo al cine1
Lo contrario de la estupidez naturalDeep BlueRobots con sentimientos (Spielberg)... o peligrosos (Cameron)Lo que los superhackers ineptos-socialmente hacen
1Tomada de Jaime CarbonellInteligencia Artificial 6
Introduccion
Leyendo los periodicos/yendo al cine1
Lo contrario de la estupidez naturalDeep BlueRobots con sentimientos (Spielberg)... o peligrosos (Cameron)Lo que los superhackers ineptos-socialmente hacen
1Tomada de Jaime CarbonellInteligencia Artificial 7
Introduccion
Leyendo los periodicos/yendo al cine1
Lo contrario de la estupidez naturalDeep BlueRobots con sentimientos (Spielberg)... o peligrosos (Cameron)Lo que los superhackers ineptos-socialmente hacen
1Tomada de Jaime CarbonellInteligencia Artificial 8
Introduccion
Preguntando a los profesores2
Modelar aspectos del pensamiento humano por elcomputadorEl estudio de los problemas “mal-formados”“Nada mas” que algoritmos avanzados“Cosas que molan”: aprendizaje automatico, robots,agentes Web, vision. . . e incluso te pueden pagar por ello!Lo que en otras areas de la Informatica todavıa no sabencomo resolver, y los de IA tampoco estamoscompletamente seguros
2Tomada de Jaime CarbonellInteligencia Artificial 9
Introduccion
¿Que es Inteligencia Artificial?
Inteligencia Artificial es una rama de la Informatica(www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics)Meta: conseguir que sistemas no naturales resuelvan (oayuden a resolver) los mismos problemas que resolvemoslos humanos
[de la misma manera que nosotros]
Por tanto, estudia y resuelve problemas situados en lafrontera de la InformaticaSe basa en dos ideas fundamentales:
Representacion del conocimiento explıcita y declarativaResolucion de problemas heurıstica
Racionalidad limitada. Optimizar vs. satisfacer (Herbert Simon)
Inteligencia Artificial 10
Introduccion
Union de varias ciencias
Informática
Arte
Lingüística
InteligenciaArtificial
Matemáticas
Filosofía
Psicología
Ingeniería
Biología
Inteligencia Artificial 11
Introduccion
Filosofıa. ¿Que es Inteligencia?
Consciencia. Habitacion china (Searle)Mente/cuerpo. Maquina de traslacion de cuerpos(Penrose)Comunicacion. Test de Turing
www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics/TuringTest,www.botspot.com
Sentimientos, sociabilidadAgentes sociales (Bates)Kismet: www.youtube.com/watch?v=EP8zN0CKQnI,www.youtube.com/watch?v=3GkI374ZkM4
Lola Canamero: www.youtube.com/watch?v=ltNiKvf2qzYPelıculas (“2001”, “Blade Runner”, “A.I.”)
Creatividad
Inteligencia Artificial 12
Introduccion
Filosofıa. ¿Que es Inteligencia?
Consciencia. Habitacion china (Searle)Mente/cuerpo. Maquina de traslacion de cuerpos(Penrose)Comunicacion. Test de Turing
www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics/TuringTest,www.botspot.com
Sentimientos, sociabilidadAgentes sociales (Bates)Kismet: www.youtube.com/watch?v=EP8zN0CKQnI,www.youtube.com/watch?v=3GkI374ZkM4
Lola Canamero: www.youtube.com/watch?v=ltNiKvf2qzYPelıculas (“2001”, “Blade Runner”, “A.I.”)
Creatividad
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Filosofıa. ¿Que es Inteligencia?
Consciencia. Habitacion china (Searle)Mente/cuerpo. Maquina de traslacion de cuerpos(Penrose)Comunicacion. Test de Turing
www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics/TuringTest,www.botspot.com
Sentimientos, sociabilidadAgentes sociales (Bates)Kismet: www.youtube.com/watch?v=EP8zN0CKQnI,www.youtube.com/watch?v=3GkI374ZkM4
Lola Canamero: www.youtube.com/watch?v=ltNiKvf2qzYPelıculas (“2001”, “Blade Runner”, “A.I.”)
Creatividad
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Filosofıa. ¿Que es Inteligencia?
Consciencia. Habitacion china (Searle)Mente/cuerpo. Maquina de traslacion de cuerpos(Penrose)Comunicacion. Test de Turing
www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics/TuringTest,www.botspot.com
Sentimientos, sociabilidadAgentes sociales (Bates)Kismet: www.youtube.com/watch?v=EP8zN0CKQnI,www.youtube.com/watch?v=3GkI374ZkM4
Lola Canamero: www.youtube.com/watch?v=ltNiKvf2qzYPelıculas (“2001”, “Blade Runner”, “A.I.”)
Creatividad
Inteligencia Artificial 15
Introduccion
ELIZA y el presidente de BBN
¿Cree que puedo usar el ordenador esta manana?¿Por que lo pregunta?Podrıa realizar algunas ventas extras a Telcom.¿Por que no esta tan seguro?Mis posibles clientes no han visto nunca una demostracion delsistema.¿Significa esto mucho para Ud.?Por supuesto.Parece muy seguro.Esto es ridıculo.¿Que quiere decir con que es ridıculo?¿Hay alguna razon por la que no pueda usa el ordenadorahora?Cuenteme algo mas sobre sus posibles clientes.Por favor, llameme al 491-1850
Inteligencia Artificial 16
Introduccion
ELIZA y el presidente de BBN
¿Cree que puedo usar el ordenador esta manana?¿Por que lo pregunta?Podrıa realizar algunas ventas extras a Telcom.¿Por que no esta tan seguro?Mis posibles clientes no han visto nunca una demostracion delsistema.¿Significa esto mucho para Ud.?Por supuesto.Parece muy seguro.Esto es ridıculo.¿Que quiere decir con que es ridıculo?¿Hay alguna razon por la que no pueda usa el ordenadorahora?Cuenteme algo mas sobre sus posibles clientes.Por favor, llameme al 491-1850
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ELIZA y el presidente de BBN
¿Cree que puedo usar el ordenador esta manana?¿Por que lo pregunta?Podrıa realizar algunas ventas extras a Telcom.¿Por que no esta tan seguro?Mis posibles clientes no han visto nunca una demostracion delsistema.¿Significa esto mucho para Ud.?Por supuesto.Parece muy seguro.Esto es ridıculo.¿Que quiere decir con que es ridıculo?¿Hay alguna razon por la que no pueda usa el ordenadorahora?Cuenteme algo mas sobre sus posibles clientes.Por favor, llameme al 491-1850
Inteligencia Artificial 18
Introduccion
Psicologıa. Ciencia cognitiva
¿Como razonamos=resolvemos problemas?
IntrospeccionEstructura del lenguaje. Innata (Chomsky)Modelos de memoria. Corto plazo vs. largo plazoModelos de representacionModelos de razonamientoRacionalidad limitada. Optimizar vs. satisfacer (Simon)
Inteligencia Artificial 19
Introduccion
Biologıa. ¿De que estamos hechos?
Redes de neuronas masivamente paralelas. Perceptron(Rosenblatt)Evolucion. Algoritmos geneticos (Holland)ClonacionVida artificialen.wikipedia.org/wiki/TechnoSphere/,www.technosphere.game-host.org
Inteligencia Artificial 20
Introduccion
Arte. ¿Con que disfrutamos?
Musica. Jazz, Bach(www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics/Music)Escritura(www.cs.monash.edu.au/cgi-bin/postmodern)BaileHistorias personalizadasOz (www.cs.cmu.edu/afs/cs.cmu.edu/project/oz/web/oz.html)Teatros virtuales(www.ksl.stanford.edu/projects/cait/index.html)
Inteligencia Artificial 21
Introduccion
Generador automatico cuentos
En un pais muy lejano habia un misterioso y oscuro supermercado. Allitrabajaba como bufon un mariquita bajito, era ademas algo feillo y algorellenito. Su nombre era Smial. Smial vivia con su madre Smiol . La sinrazon hacia que Smial se burlase continuamente de Smiol. Todos los dias leinsultaba hasta que le hacıa llorar. Un dia Smial se dirigio ası a Smiol: ’Yoque tu ordenaba a piso en busca de agua o no tendremos ni para beber. Porsupuesto, solo era un pretexto para librarse de ella. Preparose pues Smiolpara su aventura y sin mas tardar saltaba hacia piso. Encontrose Smiol en sucamino con una libelula ni alta, ni baja, tirando a guapa y bastante gorda.Esta ası ordenaba: ’Jovencita, ¿me ayudarıas a cruzar el rıo?, soy viejo y noveo bien’. ’¡Claro!’ Respondio Smiol, ’no faltaba mas’.Como recompensa por su buen hacer, Lola, que no era otra cosa sino unamaga, ofrecio a Smiolel objeto que venıa buscando. Ella se lo agradeciomucho. Dias mas tarde regresaba Smiol a supermercado habiendo logradoel exito de su mision. Todos le recibieron con una gran alegrıa. Y al finalfueron felices y comieron perdices.
Inteligencia Artificial 22
Introduccion
y de mitos
Idris y la armadura de los diosesDivina Atenea, canta la aventura de una vieja princesa de escasa estatura ygran hermosura conocida con el nombre de Idris que tan numerosas proezasllevo a cabo, para mayor gloria de los Dioses. Y la mayor de las cuales fue elepisodio de Ifigenia. Grandes fama y reconocimiento consiguio por todo elmar Egeo desde entonces. Dime alguna de estas cosas, Diosa, hija de Zeus.Idris pasaba sus dıas en la prospera region de Beocia, en la sagrada ciudadde Tebas, santa ciudad de Aetion. Solıa alojarse en un bonito y tranquilopalacio en el interior de un sencillo prado. Su hogar era aquel, desde lostiempos antiguos, y allı todo el mundo le apreciaba, y se asombraba ante suagilidad felina. Algunos comentaban que podıa trepar hasta el risco masescarpado. Pues Idris, descendiente de Persefone, diosa de la primavera, yde Hades, el que manda en las Sombras, heredarıa la divina presencia de supadre, si tal extremo es posible.
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Introduccion
Escritor automatico post-modernistaForgetting Lyotard: The capitalist paradigm of context, Marxismand precultural modern theoryJohn T. L. de Selby Department of Literature, Massachusetts Institute of Technology1. Eco and Sartreist absurdityIn the works of Eco, a predominant concept is the concept ofneotextual consciousness. The subject is interpolated into a capitalistparadigm of context that includes language as a totality.“Class is intrinsically meaningless,” says Debord; however, accordingto Tilton[1] , it is not so much class that is intrinsically meaningless,but rather the dialectic, and thus the futility, of class. Thus, Sontaguses the term ’Sartreist absurdity’ to denote the bridge betweensexual identity and reality. In Foucault’s Pendulum, Eco affirmsLyotardist narrative; in The Limits of Interpretation (Advances inSemiotics), however, he examines Sartreist absurdity.If one examines the subsemantic paradigm of expression, one isfaced with a choice: either reject precultural discourse or concludethat sexuality is unattainable, given that Sartreist absurdity is invalid.It could be said that Foucault uses the term ’precultural discourse’ ...Inteligencia Artificial 24
Introduccion
Ingenierıa. ¿Como construimos cosas que funcionen?
Robotica
Boss: www.cmu.edu/homepage/practical/2007/winter/meet-the-boss.shtml
Minerva: www.cs.cmu.edu/∼minerva/Xavier: www.cs.cmu.edu/∼xavier/Spirit/Opportunity: www.jpl.nasa.gov/Cog: www.ai.mit.edu/projects/humanoid-robotics-group/RoboSoccer: www.robocup.orgHonda robot
Control de sistemas. Ecuaciones diferenciales vs.aprendizajeActuacion: mecanicaPercepcion: vision, reconocimiento de voz, sensores
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Introduccion
Robotica
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Introduccion
Boss
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Introduccion
Informatica
¿Como resolvemos problemas de forma automatica?
Sistemas expertos. Programacion heurısticaNuevos paradigmas de programacion: objetos, funcional,logica, agentes (Web), aprendizaje (data mining)Estructuras de datos dinamicasTratamiento de la incertidumbreInterfaces con los humanos. Ventanas, raton, menus,lenguaje natural (Xerox Parc)Multi-proceso. Tiempo compartido (McCarthy)
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Introduccion
Linguıstica (Computacional)
¿Como nos comunicamos con los demas?
SemanticaPragmaticaAmbiguedadDiferentes modelos del lenguaje
Inteligencia Artificial 29
Introduccion
Historia3
1950
Turing’s paper on machine intelligence
195658
Dartmouth Conf.& McCarthy’s Advice Taker
Newell,Shaw, & Simon’s GPS
Heuristic Programmngat MIT
‘60s 196874
Feigenbaum, et al. s’ DENDRAL
SRI’s Shakey, STRIPS, A*
HierarchicalPlanners(SIPE, OPLAN)
1980’s
Lenat’sCYC
Brooks’sBehaviorBasedRobots
198590Pearl’sBelief Nets
Neural Net BackpropAlgorithm
1997
IBM’s Deep Blue
1999
NASA’sRemoteAgent (RAX)
Courtesy: Nils Nilsson, AAAI 2000
3Tomada de Nils NilssonInteligencia Artificial 30
Introduccion
Historia (www.aaai.org/Pathfinder/html/history.html)
-1940 Maquinas sustituyen al hombreAjedrez semi-humanoLeonardo, Pascal, Leibniz, Babbage
1943 Artıculos sobre cibernetica1950’s Redes de neuronas. Perceptron (Rosenblatt)
Damas (Samuel)Darmouth College
1960’s Busqueda heurıstica, resolucion de problemas. GPS (Simon y Newell)Principio de resolucion (Robinson)Lisp (McCarthy)
1970’s Representacion. Sistemas expertos (Buchanan y Shortliffe)Prolog (Colmerauer)
1980’s Aprendizaje automaticoAplicaciones industriales
1990’s Agentes autonomos. RALPH (Pommerlau)Extraccion del conocimiento. Data miningAjedrez. Deep Blue gana al campeon del mundo
Inteligencia Artificial 31
Introduccion
Escuelas
Resolucion de problemas (Simon y Newell)Sociedad de agentes simples (Minsky y Brooks)Robotica (Nilsson)Lenguaje y representacion (Shank)Razonamiento del sentido comun (McCarthy y Lenat)Evolucion (Holland y Koza)Redes de neuronas (McCulloch y Pitts)Sistemas expertos (Buchanan y Shortliffe)Aprendizaje automatico (Samuel y Mitchell)Logica (Robinson y Colmerauer)
Inteligencia Artificial 32
Introduccion
Aplicaciones
Sistemas de recomendacion o filtradoRecomendacion de musica, pelıculas, libros, noticias, web(www.mystrands.com/)Filtro anti-spam, deteccion de fraude(kb.mozillazine.org/Junk Mail Controls)Rutas: GPS, videojuegos
Interfaces hombre-maquinaReconocimiento de habla, escritura, dibujos, imagenes(vision)Traduccion automaticaDomotica
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Introduccion
Aplicaciones
RoboticaMedios de transporte: conduccion, navegacion, ayudasAyuda a personas: silla de ruedas, asistentes personales,aspiradoraCiencia: exploracion del espacioOcio: guıas de museos, futbol
TareasMedicina: diagnostico, diseno de farmacos, cirugıaEducacion: sistemas tutores inteligentes, robotica paraeducacionOcio: juegos de ordenador, pelıculas, literatura, pintura
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Introduccion
Filtros anti-spam
Filtro anti-spam
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Introduccion
Medicina
Cirugía robótica Diseño de fármacos
Diagnóstico asistido/automático Genómica
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