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Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Inteligencia ArtificialObjetivo:Tener un panorama genrico de los diferentes tipos de IA existentes y sus aplicaciones.ndiceIntroduccinQu es la IA?Historia de la IAFundamentos de la IATipos de IAAplicaciones

IntroduccinLa Inteligencia Artificial (IA)

Intenta comprender el comportamiento de entidades inteligentes (es una ciencia).

Se esfuerza en construir mquinas inteligentes (es una ingeniera).

Mquinas Inteligentes = mquinas capaces de percibir, razonar, aprender, comunicarse y actuar en entornos complejos.

La IA es un rea reciente (1956).

La ciencia (del latn scientia 'conocimiento') es el conjunto de conocimientos sistemticamente estructurados, y susceptibles de ser articulados unos con otros. La ciencia surge de la obtencin del conocimiento mediante la observacin de patrones regulares, de razonamientos y de experimentacin en mbitos especficos, a partir de los cuales se generan preguntas, se construyen hiptesis, se deducen principios y se elaboran leyes generales y sistemas metdicamente organizados.

La aparicin de las computadoras en los aos 50 permiti poner en prctica las ideas surgidas hasta el momento.

3Qu es inteligencia Artificial? Inteligencia Natural

Es la capacidad de:

Entender y comprender el entorno.Aprender de la experiencia.Pensar y actuar con cierta intencin.De resolver problemas.

Qu es inteligencia Artificial? Inteligencia Artificial

Es una ciencia que intenta la construccin de algoritmos para imitar el comportamiento y el razonamiento de los humanos.

Inteligencia Artificial es la parte de las Ciencias de la Computacin que se ocupa del diseo de sistemas inteligentes, esto es sistemas que exhiben caractersticas que asociamos con la inteligencia en las conductas humanas.Feigenbaum y Barr 80s

El comportamiento es la manera de proceder que tienen las personas u organismos, en relacin con su entorno o mundo de estmulos. El comportamiento puede ser consciente o inconsciente, voluntario o involuntario, pblico o privado5Qu es inteligencia Artificial? Inteligencia Artificial

La rama de la Ciencias de la computacin que se ocupa de la automatizacin de la conducta inteligente.Luger y Stubblefield, 1993

Es la Ciencia e Ingeniera de hacer mquinas inteligentes (especialmente programas). Esto est relacionado a la tarea de usar computadoras para entender la inteligencia humana, pero IA no tiene que limitarse a mtodos que son biolgicamente observables.J. Mc Carthy, 1998

Objetivos de la IADesarrollar sistemas que piensan como humanos.

Desarrollar sistemas que actan como humanos.

Desarrollar sistemas que piensan racionalmente.

Desarrollar sistemas que actan racionalmente.

Pensamiento racional es aquel basado en reglas objetivas, y simplemente constituye un modo (dentro de los lmites de objetividad de los sentidos y la mente), mediante el cual el ser humano interpreta, evala y da explicaciones a los fenmenos naturales y sus relaciones de causa y efecto.7Pensar como los Humanos Pensar como los humanos: la Ciencia Cognitiva

como piensan los humanos? Tcnicas experimentales de la psicologa

Actuar como los HumanosTest de Turing (1950). Comportamiento inteligente.

Incapacidad de diferenciar entre respuestas del ordenador repuestas humanas.

Supondra:

Procesamiento del Lenguaje Natural.Representacin del Conocimiento.Razonamiento AutomticoAprendizaje Automtico.

Actuar como los HumanosPrueba de Turing.

(Alan Turing 1950) intenta ofrecer una definicin de inteligencia Artificial que se pueda evaluar. Para que un ser o mquina se considere inteligente debe lograr engaar a un evaluador de que este ser o mquina se trata de un humano evaluando todas las actividades de tipo cognoscitivo que puede realizar el ser humano.

Pensar RacionalmenteLa corriente Logstica en Inteligencia Artificial trata de crear sistemas inteligentes utilizando la Lgica Formal.

Inconvenientes:

Necesaria una representacin del conocimiento informal (o difuso).Uso de probabilidades. Explosin combinatoria posibilidades.

Actuar RacionalmenteUso de agentes: percepcin + actuacin.

Se necesita resolver situaciones, que el pensamiento racional no puede por s solo hacer:

Acciones reflejas: retirar la mano del fuego.

El estudio de IA como agentes racionales tiene como ventaja:

Es ms general que el pensamiento racional.

Tambin IA es: Combinacin de:

Ciencias de la Computacin.Ingeniera Mecnica y Electrnica.Fisiologa y Filosofa

Creacin de Mquinas que puedan Pensar

FUNDAMENTOS FILOSOFIA (desde 428 aC)teoras del razonamiento y aprendizaje.

MATEMATICA (desde el 800)teoras formales de la lgica.

PSICOLOGIA (desde 1879)investigacin de la mente humana.

FUNDAMENTOS INGENIERIA EN COMPUTACION (1940)herramientas para poder concretar IA

LINGSTICA (1957)teoras sobre el lenguaje (sintaxis-semntica)

Evolucin Histrica de la IALos inicios (1943-1956)

McCulloch y Pitts: primer modelo de neurona

Hebb: regla de aprendizaje Hebbiano o de Hebb

Minsky, Edmonds: primer simulador de red neuronal (40 neuronas)

Evolucin Histrica de la IALos inicios (1943-1956)

Taller de Dartmouth (bautizo de la IA): McCarthy, Minsky, Shannon, Rochester, More, Samuel, Solomonoff, Selfridge, Newell, Simon

Newell, Simon: Terico Lgico (TL)

Evolucin Histrica de la IAEntusiasmo inicial, grandes expectativas (1952-1969)Los primeros aos estuvieron llenos de xitos, aunque con ciertas limitaciones. Entusiasmo general y grandes esperanzas. Algunos hitos: Hiptesis del sistema de smbolos fsicos. Lenguaje de alto nivel LISP. Generador de consejos. Micromundos, destacando el mundo de los bloques. RNs como adalines o perceptrones. ...Pero an as las predicciones muy optimistas se chocaron con una realidad difcil de modelar y excesivamente compleja en muchos casos: traduccin, bsqueda de soluciones genrica, la explosin

Evolucin Histrica de la IALos sistemas basados en el conocimiento 1966-1973)

Hasta este momento la investigacin en IA estaba centrada en el desarrollo de mecanismos de bsqueda de propsito general mtodos dbiles.

Alternativa: uso de conocimiento especfico del dominio que facilita el desarrollo de etapas de razonamiento ms largas, pudiendo as resolver casos recurrentes en dominios de conocimiento restringido: DENDRAL

Evolucin Histrica de la IALos sistemas basados en el conocimiento 1966-1973)

sistemas expertos.

Surge esta nueva metodologa que puede aplicarse a distintas reas de la actividad humana. Muy empleado en diagnstico mdico: MYCIN.

Se incorporan tambin los factores de certeza.

Evolucin Histrica de la IALa IA se industrializa (1980 hasta el presente)

Primer sistema experto comercial con xito: R1 por Digital Equipment Corporation.

En 1981 los japoneses anunciaron su proyecto Quinta Generacin.

Los EEUU constituyeron el MCC (Microelectronics and Computer Technology Corporation).

Evolucin Histrica de la IALa IA se industrializa (1980 hasta el presente)

Ninguno cumpli completamente sus objetivos, mientras que Reino Unido se restaura el patrocinio/subvencin.La industria de la IA creci rpidamente, pasando de unos pocos millones de dlares en 1980 a billones de dlares en 1988.

Poco despus lleg la poca llamada El invierno de la IA.

La IA se convierte en una cienciaActualmente es ms usual el desarrollo de teoras ya existentes y trabaja tambin en demostrar la utilidad de las aplicaciones en el mundo real.

La IA ya forma parte del mbito de los mtodos cientficos.

La IA se convierte en una cienciaEn 1986 se produce un regreso de las redes neuronales, y este enfoque denominado conexionista convivir con otros diferentes.Recientemente ha habido una revolucin en el campo de la IA tanto en el contenido como en la metodologa de trabajo.

Aplicaciones de la IALingstica computacional:Minera de datos (Data Mining)

Aplicaciones de la IAMundos virtuales: Procesamiento de lenguaje natural (Natural Language Processing):

Aplicaciones de la IARobtica: Videojuegos:Sistemas de apoyo a la decisin:

Sistemas InteligentesNecesidad de utilizar estrategias presentes en la naturaleza para resolver (cierto tipo de) problemas complejos.

Millones de aos de evolucin han llevado a que los sistemas biolgicos posean caractersticas y mecanismos de procesamiento que los diferencian radicalmente de los computadores tradicionales (arquitectura Von Neumann).

Sistemas InteligentesLos Sistemas Inteligentes permiten implementar algunos caractersticas y mecanismos de procesamiento de los sistemas biolgicos. Entre los sistemas inteligentes destacan las Redes Neuronales (Redes de Neuronas Artificiales) y la Lgica Difusa.