Inteligencia Artificialdisi.unal.edu.co/~lctorress/iartificial/IAc001.pdf · Q1990 Common Lisp - 2a...
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Inteligencia Artificial Inteligencia artificial
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Inteligencia artificial
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PerspectivasSolución de problemasProcedimientos de búsquedaRepresentación del conocimientoSistemas basados en conocimientoLógica de predicadosLógica temporalRedes neuronalesComputación evolutivaAprendizaje maquinalMinería de datos
Contenido
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Perspectivas
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I . A . I . A .
P. L. N.
C. ComputaciónNeurología
MatemáticaPsicología
SistemasExpertos
Robótica
Lingüística Filosofía
Redes NeuronalesSistemas DifusosSBC
Vida ArtificialComp. Evolutiva
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¿Quién trabaja en IA?
Computólogos,Ingenieros
Construir artefactosinteligentes
Psicólogos Modelar procesoscognoscitivos
Filósofos Epistemología, razonamiento,conciencia
Matemáticos,físicos
Algoritmos, redes neuronales
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PED
1950
Si
SiG
1960 1970
DESARROLLO ...
SAO
SSA
SSD
SBC
SIE
1980 1990
SSDG
SIG
RN
SI
SRD
CE
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¿Qué es Inteligencia Artificial?
La ciencia de hacer que las máquinas hagan cosasque requiere inteligencia si fueran realizadas por losseres humanos. MinskySon procesos computacionales que reúnen
conocimiento y percepción.El estudio de las ideas y procesos que permiten quelos computadores sean inteligentes".
WinstonEs el área que estudia la creación de mecanismos que
permitan a los computadores realizar procesos depensar, razonar, aprender,...
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Es el estudio de los mecanismos de la inteligencia y lastecnologías que los sustentan. Newell
Es la disciplina que investiga los procesos simbólicos,razonamiento no algorítmico y representación deconocimiento para ser implementados en máquinas.
¿Qué es Inteligencia Artificial?
El estudio de las facultades mentales a través deemplear modelos computacionales.
Charniak y McDermott
Un campo de estudio que se enfoca a la explicación yemulación de la conducta inteligente en función deprocesos computacionales. Schalkoff
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¿Qué es la Inteligencia Artificial?
Es el estudio de los procesos computacionales pararealizar aquello que al hacerlo una persona pareceinteligente.Es el estudio de cómo hacer que los computadores
realicen tareas que los seres humanos hacen mejoren este momento. Rich
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Historia breve
Década Etiqueta Principal interés
1950 Oscurantismo Redes neuronales
1960 Edad de la razón Lógicaautomatizada
1970 Movimiento Ing. del conocimientoRomántico
1980 Ilustración Aprendizaje maquinal
1990 Despertar gótico Redes neuronales
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1917 Karel Capek -- ROBOT1943 McCulloch - Pitts -- Arquitectura de Red
Neuronal1950 Alan Turing -- Test de Inteligencia para máquina.1956 Newell, Shaw, Simon -- Desarrollan IPL-IIEn Darmount, desarrollo primera conferencia IA
McCarthy, Minsky, Newell, Simons, Shaw, …1962 McCarthy se traslada a Stanford - Primer Robot
Comercial.1963 Minsky, Steps Towards Artificial Intelligence.
Historia breve
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1965 Buchanan, Feigenbaum & Lederberg Proyectode SE DENDRAL
Lógica Fuzzy - Lofti Zadeh Teorema de Robinson1968 Minsky, “Semantic Information Processing”Minsky & Russell - Perceptron.1970 PROLOG -- ColmerauerPople & Myers inician INTERNIST1972 Smalltalk (Xerox Parc).1974 1er Robot controlado computador.
Historia breve
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1975 Larry Harris funda Corp. ArtificialIntelligence Frames de Minsky1976 Dempster - Shafer.1982 Red Neuronal Artificial - John Hopfield Planteamiento de 5a generación por Japón.1988 Common Lisp Lenguajes Orientados al objeto.1990 Common Lisp - 2a edición.
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2000-- Máquinas autónomas Lenguajes Microelectrónica Nanotecnología
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Cerebro - computador
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Inteligencia es:
Capacidad de entender, clasificar y generar datos,información y/o conocimiento.Capacidad para solucionar problemas no simples.Capacidad para establecer estrategias con el objetode hallar solución a problemas.Capacidad para saber cuál es el medio en que existe.
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Clases de inteligencia
MusicalCinético-corporalLógico-matemáticaLingüísticaEspacialInterpersonalIntrapersonalEmocional
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CompetitivaEstratégicaGerencial...
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Pensar es:
una actividad como lo es patinar, nadar, montarbicicleta, correr, etc.Si no se practica no se tendrá habilidad paracompetir.Es parte de la imaginación y el razonamiento.
El computador realiza muchas mas operaciones queel ser humano en menor tiempo, pero no piensa siesta bien o no.
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??Sistemas inteligentes
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¿Software? Lenguajes¿Ingeniería de software?Herramientas¿Hardware?
Sistemas inteligentes
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Problemas atacados
Percepción, Visión, Hablar
Procesamiento de lenguajenatural.
Quillian, Woods, Winograd,Schank, Marr, Norman,Waltz. ¿Están volando?
¿Quién?
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Resolviendo problemas
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Juegos
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Samuel, Newell, Simon, Berliner, Nilson.
¿Cómo puedoencontrar elmovimientocorrecto?
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Control Robótico
Rosenblatt, Winston, Lenat, Quinlan, Michalski,Carbonell, Reddy.
Aprendizaje
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Planificación, razonamiento
Warren, Sussman, Sacerdott, Tate, Fikes.
Tengo que ir a mi clase peronecesito pasar al banco y tambiéncomprar algunas cosas en elsuper. Si lo hago antes, no me datiempo pero tengo que llegarcuando mucho a las 6:00 PM.
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Sistemas expertos
Feigenbaum, Buchanan, Davies, Clancey,Waterman, McDermott.
No traje el computador.¿Cuál es la falla?
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Un sistema inteligente depende del conocimientoinvolucrado, las representaciones empleadas, lasheurísticas o algoritmos para los procesos, lainterfaz del usuario, el lenguaje empleado, ...
Un sistema inteligente explica sus conclusionesutilizando argumentos empleados en el“razonamiento”, sugiere alternativas en lasolución de problemas, aprende de la“experiencia”.
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SBC
Sistemas Inteligentes
Sistemas neuronales
Sistem
as difu
sos
Sistemas en lenguaje
natural
Sistemas hipertexto
Sistemas tutorialesinteligentes
Inteligencia artificial
distribuida
BD inteligentes
Sistemas POO
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Baseconocimiento
Motorinferencia
Estructura de Sistema Experto
Ing. ConocimientoExpertos
Usuario
BasesdeDatos
Dispositivos
Sensores
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Programas que utilizan conocimiento de un áreareducida simulando el razonamiento humano parasolucionar problemas complejos.
Software que simula el razonamiento que realiza elser humano.
Sistema experto
Software que soluciona en un área reducidaproblemas complejos con la habilidad que lo haceun experto humano.
Software que emula los procesos de razonamiento delser humano produciendo inferencias a partir de unconjunto de hechos y reglas preestablecidas.
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Expertos vs sistemas expertos
Un experto muere. Los procesos cognitivosdependen de la practica, actividad mental yfísica.Un SE se apaga y no se pierde el proceso.Transferir conocimiento de un humano a otroes un proceso laborioso, extenso y delicado(educación).Copiar software y conocimiento es rutina fácil.
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Documentar la experiencia humana esextremadamente difícil.Documentar un SE es realizar un mapeo pormedio de utilitarios.Un experto tiene diferentes decisiones porsituaciones psíquicas, biológicas o físicas.Los resultados de un SE son consistentes yreproducibles.
Expertos vs sistemas expertos
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Los expertos son escasos y costosos.Los SE son costosos en su desarrollo perobaratos para operar.Los expertos adquieren el conocimiento enforma teórico práctica.La adquisición del conocimiento es teórico.
Expertos vs sistemas expertos
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Sistema inteligente
Modulo explicativoModulo decisorio
Usuario
Basesdedatos
Dispositivos
Sensor
Motor de inferencia
Base de conocimiento
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El computador procesa y guarda DATOS
El usuario maneja y busca INFORMACION
El cerebro se alimenta de CONOCIMIENTO
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Representación de conocimiento
Frames (marcos)Lógica de predicadosRedes semánticasReglas de producciónGuiones...
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Lenguaje natural
Permite al usuario comunicarse en su lenguaje.Interpreta los datos o información del usuario enconocimiento.Convierte el conocimiento y sus inferencias eninformación para el usuario.
Problemas: Sintaxis, semántica, modismos,composición, integración, complejidad, conocimiento.
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Robótica
Habla
Visión
Movimiento
EmisorReceptor
DetecciónFormaColorServicio
ControlAcción
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Otros desarrollos
NeurocomputaciónProgramación evolutivaComputación en paraleloAprendizaje maquinal.Control neurodifusoAlgoritmos genéticosVida artificialComputación molecularRealidad virtual
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I3
N1
N5
O8
W21
W25
W31
W35W58
W18
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Algoritmos genéticos
Algoritmos que utilizan las operaciones delos procesos genéticos para hallarsoluciones a problemas.Parten y trabajan en varios puntos a la vez.Empleados en optimización.
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Vida artificial
Estudio de las características de la vidaorgánica o de otra índole.Simulación de los procesos biológicos denacimiento, reproducción y muerte.Comportamiento de especies.
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Computación molecular
Programas y procesos computacionalesbasados en las acciones realizadas por lasmoléculas en el comportamiento de unión ytransmisión de energía.
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Realidad virtual
Hardware y software que proveesensaciones en los sentidos del ser humanobuscando considerar que se esta en unambiente posiblemente desconocido peroque él puede palpar, recorrer determinandoconocer una nueva realidad.
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Sistemas difusos
Sistemas desarrollados para implementarprocesos que manipulen razonamientoaproximado utilizando herramientas de lalógica difusa.Sistemas de control difuso.Sistemas de control neurodifuso.
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SI temperatura es alta ENTONCES prender aire_acondicionadoMaría es muy bella.Jorge es magnífico jugador.La velocidad es muy alta.SI gano un poco más ENTONCES viajo a Europa.La nota es muy bajita.
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Lógica difusa
Es una extensión de la lógica clásica.Considera valores de verdad distintos deVERDADERO y FALSO, como POSIBLE,FACTIBLE, QUIZAS, ...Sirve para representar el razonamientoaproximado que realizamos.
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Resumen
La IA es una disciplina nueva para laIngeniería.Busca generar máquinas que razonen comolo hace el hombre.Utiliza conocimiento de varias disciplinas.Busca solucionar problemas que requierenInteligencia.
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Elain Reich & Kevin Knight. Artificial Intelligence.McGraw Hill. 2a ed., 1999
Libros texto
Stuart Russell & Peter Norvig. Inteligencia Artificial.Un enfoque moderno. Prentice Hall, 7a ed. 2004.
Torres S. Luis C. Inteligencia Artificial ¿Qué es…?¿Cómo…? Universidad Manuela Beltrán, 1996Nilson Nills. Inteligencia Artificial. McGraw Hill. 2a
ed., 2001.
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Artificial Intelligence. An Engineering Approach.Robert J. Schalkoff. McGraw-Hill, 1990.Artificial Intelligence. An Engineering Approach.Robert J. Schalkoff. McGraw-Hill, 1990.
Otros libros
Heuristics. Intelligent Search. J. Pearl, Addison-Wesley. 1984Artificial Intelligence. A Knowledge-Based Approach.M. W. Firebaugh, PSW-Kent Publishing Co. 1988Artificial Intelligence. George F. Luger; William A.
Subblefield. 2a Edición. The Benjamin/CumminsPublishing, Co. 1993
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Expert systems and Applied Artificial Intelligence.Efrain Turban. MacMillan Publishing Co. 1993
Otros libros
Steven L. Tanimoto. The elements of ArtificialIntelligence Using Common Lisp. Computer SciencePress.
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¿Existirán máquinas que sean inteligentes?¿Cuánto sabe de la inteligencia que posee?¿Cuáles son los procesos cognitivos del ser humano?¿Qué diferencia hay entre pensar y razonar?¿El lenguaje qué acción tiene sobre la inteligencia?¿Cuál es su estructura para almacenar conocimiento?¿Es inteligencia construir una máquina inteligente?¿Existe inteligencia en otro mundo?¿Cómo aprende usted?¿Si se aprende más se es más inteligente?
