Inteligencia Artificial

UNIDAD IINTRODUCCIN A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL

Introduccin a la Inteligencia Artificial

Introduccin a la Inteligencia Artificial*Qu es la Inteligencia Artificial?El trmino de inteligencia artificial fue desarrollado por John Mcarty para la dcada de los 50. Es la ciencia e ingeniera utilizada para construir mquinas inteligentes, especialmente programas inteligentes para computadores. Est relacionada a la tarea de usar computadores para entender la inteligencia humana.

Es una disciplina cientfica, enfocada en proveer soluciones a problemas de la vida diaria.


Introduccin a la Inteligencia Artificial*Qu es la Inteligencia Artificial?La IA abarca en la actualidad sub campos que van desde el propsito general (aprendizaje, percepcin)hasta lo especfico (ajedrez, demostracin de teoremas , diagnsticos de enfermedades ).

La IA sintetiza y automatiza tareas inteligentes y por tanto el potencialmente relevante para cualquier mbito de la actividad intelectual humana.

La IA es un campo universal


Introduccin a la Inteligencia Artificial*Definiciones de Inteligencia Artificial

Sistemas que piensan como humanosSistemas que piensan racionalmenteEl nuevo y excitante esfuerzo de hacer que las computadoras piensen. Maquinas con mentes en el ms amplio sentido literal (Haugeland 1985)La automatizacin de actividades que vinculamos con procesos de pensamiento humano actividades como la toma de decisiones, resolucin de problemas, aprendizaje .(Bellman 1978) El sistema de las facultades mentales mediante el uso de modelos computacionales (Charniak McDermott, 1985)El estudio de los clculos que hacen posible percibir, razonar y actuar (Wiston, 1992)Sistemas que actan como humanosSistemas que actan racionalmenteEl arte de desarrollar mquinas con capacidad para realizar funciones que cuando son realizadas requieren de inteligencia (Kurzweil 1990)El estudio de como lograr que las computadoras realicen tareas que, por el momento, los humanos hacen mejor (Rich y Knight 1991) La inteligencia computacional es el estudio del diseo de agentes inteligentes (Poole 1998)

La IA . Est relacionada con conductas inteligentes en artefactos (Nilsson 1998)


Objetivos de la Investigacin en IA.Reproduccin Automtica del Razonamiento Humano.Sistemas Expertos.Resolucin de Problemas.Control Automtico.Base de Datos Inteligente.Ingeniera del Software.Introduccin a la Inteligencia Artificial*


Introduccin a la Inteligencia Artificial*Finalidad de la Inteligencia Artificial: La meta final consiste en crear un sistema capaz de reproducir todas las facetas de la Inteligencia Humana.


Introduccin a la Inteligencia Artificial*Base de la Inteligencia Artificial:La Inteligencia Artificial se basa en dos reas de estudio:El Cuerpo HumanoEl Ordenador Electrnico


Introduccin a la Inteligencia Artificial*Funcionamiento Bsico de la IA:Diferentes teoras:Construir rplicas de la compleja red neuronal del cerebro humano.

Intentar imitar el comportamiento del cerebro humano con un computador.


Introduccin a la Inteligencia Artificial*Caractersticas de la IA:Uso de smbolos no matemticos.

El comportamiento de los programas no es descrito explcitamente por el algoritmo.

Razonamiento basado en el conocimiento.

Aplicabilidad a datos y problemas mal estructurados.


Introduccin a la Inteligencia Artificial*

Cuales son las ramas de la IA?Robtica: Incluye el desarrollo de dispositivos mecnicos o de computacin que tengan la capacidad de realizar funciones, que requieran de un alto grado de precisin o que sean tediosas o impliquen peligro para los seres humanos.

Sistema de visin: Incluyen equipos y software que les permite a las computadoras capturar, almacenar y manipular imgenes visuales y fotografas.

Procesamiento de lenguaje natural: Son programas diseados para tomar lenguajes humanos como entrada y traducirlo en un conjunto estndar de instrucciones que una computadora ejecuta.

Redes Neuronales: Es un sistema de computacin que puede actuar en la misma forma que funciona el cerebro humano, o simularlo.


Introduccin a la Inteligencia Artificial*Cuales son las ramas de la IA? (2)Algoritmos genticos: Son funciones matemticas que usan los principios de Darwin para mejorar una aplicacin. La funciones se disean para simular en software, en cuestin de minutos o segundos, lo que sucede en ambientes naturales durante millones de aos. Agentes inteligentes: La creacin ms reciente en IA son los agentes inteligentes, programas de computadora que automticamente revisan enormes cantidades de datos y seleccionan y entregan la informacin ms adecuada para el usuario, de acuerdo con requisitos contextuales o especficos. La aplicacin ms importante de los agentes inteligentes se encuentra en la WEB.


Ciencias que aportan a la IA.Filosofa(funcionamiento fsico de la mente).Matemticas(manejo del razonamiento con algoritmo).Psicologa(expresar ideas y datos obtenidos).Lingstica(entendimiento de un lenguaje).Computacin(dispositivo para la aplicacin).Introduccin a la Inteligencia Artificial*


Introduccin a la Inteligencia Artificial*Aplicaciones de la IA:La I.A. tiene avances significativos en varios campos:

En hospitales, ayudan a los doctores en diagnsticos.En la bolsa de comercio ayuda a los brokers a diagnosticar que est aconteciendo con el mercado.En ambientes de ingeniera complejos.En reconocimiento de patrones.Leyes: Gestin de casos va una recuperacin inteligente de informacin.La lista continua .Bolsa de comercio de acciones, medicina, estudios geolgicos, asignacin horaria de aviones, asignacin de maquinaria flexible y prediccin, ...


Introduccin a la Inteligencia Artificial*Tipo de lenguajes: Simblicos (Lisp).

Lgicos (Prolog).

Es multidisciplinaria (computacin + otras reas)


Introduccin a la Inteligencia Artificial*Resolucin de problemas de IA: Para construir un sistema que resuelva un problema especfico, es necesario: Definir el problema formalmente con precisin. Analizar el problema. Representar el conocimiento necesario para resolver el problema. Elegir la mejor tcnica que resuelva el problema y aplicarla.



Actuar como humano: El enfoque de la Prueba de Turing Se llama Prueba o Test de Turing al procedimiento desarrollado por Alan Turing en 1950 para identificar la existencia de inteligencia en una mquina.

Est fundamentado en la hiptesis positivista de que, si una mquina se comporta en todos los aspectos como inteligente, entonces debe ser inteligente.


Introduccin a la Inteligencia Artificial*Prueba de TuringLa prueba consiste en un desafo. La mquina debe hacerse pasar por humana en una conversacin con un hombre a travs de una comunicacin de texto estilo chat. Al sujeto no se le avisa si est hablando con una mquina o una persona. Si el sujeto es incapaz de determinar si la otra parte de la comunicacin es humana o mquina, entonces se considera que la mquina ha alcanzado un determinado nivel de madurez: es inteligente. Todava ninguna mquina puede pasar este examen en una experiencia con mtodo cientfico.



Actuar como humano: El enfoque de la Prueba de Turing La prueba requiere un trabajo considerable, por lo que el computador deber poseer las siguientes capacidades:Procesamiento de lenguaje natural (comunicacin satisfactoria).Representacin del conocimientoRazonamiento automtico (responder y sacar conclusiones)Aprendizaje automtico (adaptacin a nuevas circunstancias)



Actuar como humano: El enfoque de la Prueba de Turing Para superar la prueba global de Turing el computador debe estar dotado de:

Visin computacional (escribir objetos )

Robtica ( manipular mover objetos)



Pensar como humano: el enfoque del modelo cognitivo Para hacer que un algoritmo piense como un humano es necesario contar con un mecanismo para determinar como piensan los humanos, por lo tanto es necesario penetrar a las mentes humanas, hay dos formas de hacerlo:Por introspeccin (atrapar nuestros pensamientos )Experimentos psicolgicos



Pensar racional: el enfoque de las leyes del pensamiento El filosofo griego Aristteles codificar la manera correcta de pensar (proceso de razonamiento irrefutable)Los silogismos (esquemas de estructuras) permite llegar a conclusiones verdaderas si se parte de premisas correctas.Leyes de pensamiento (operar la mente)La llamada tradicin logista dentro de IA trata de construir sistemas inteligentes a partir de esos programas.



Actuar de forma racional : el enfoque del agente inteligente Un agente( hacer) es:Algo que razona Deben ser diferentes a los programas tradicionales Controles autnomos que perciban su entornoQue se adapten a cambios Capaces de alcanzar objetivos diferentesUn agente racional:Acta con intencin de alcanzar el mejor resultado.



Los fundamentos de IA Disciplinas que han contribuido con:ideaspuntos de vista ytcnicasFilosofa (dualismo, materialismo, emprico, induccin) Matemtica (Algoritmos, teoremas de completitud, probabilidad)Economa (Teoria de decisiones, teorema



Los fundamentos de IA de juegos, investigacin operativa)Neurociencia (neuronas )Psicologa (conductismo, psicologa cognitiva)Ingeniera computacional ( computadoras eficientes )Teora de control y ciberntica ( artefactos bajo su propio control)Lingstica (lenguaje-pensamiento)


Introduccin a la Inteligencia Artificial*Historia de la IAGnesis de la IA (1043-1955)Nacimiento de IA (1956)Entusiasmo inicial, grandes esperanzas( 1952-1969)Una dosis de realidad (1966-1973)Sistemas basados en el conocimiento (1969-1979)La IA se convierte en una industria ( 1980 hasta el presente)


Introduccin a la Inteligencia Artificial*Historia de la IARegreso de las redes neuronales (1969 hasta el presente)La IA se convierte en una ciencia(1987 hasta el presente)Emergencia de los sistemas inteligentes (1995 hasta el presente)


Introduccin a la Inteligencia Artificial*RESUMEN


Ejercicio de campoResolver el problema del 8-puzzle descrito en la figura mediante los algoritmos de bsqueda en amplitud y en profundidad.


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