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Inteligencia Artificial
Inteligencia artificial
Contenido
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Inteligencia Artificial
Q
Q
Q
Q
Q
Perspectivas
Solución de problemas
Procedimientos de búsqueda
Representación del conocimiento
Sistemas basados en conocimiento
Lógica de predicados
Lógica temporal
Redes neuronales
Computación evolutiva
Aprendizaje maquinal
Minería de datos
2
Inteligencia Artificial
Perspectivas
3
Lingüística
Filosofía
Psicología
Matemática
Neurología
C. Computación
Inteligencia Artificial
I.A.
Vida Artificial
Comp. Evolutiva
Redes Neuronales
Sistemas Difusos
SBC
Robótica
P. L. N.
Sistemas
Expertos
4
Inteligencia Artificial
¿Quién trabaja en IA?
Computólogos,
Ingenieros
Construir artefactos
inteligentes
Psicólogos
Modelar procesos
cognoscitivos
Filósofos
Epistemología, razonamiento,
conciencia
Matemáticos,
físicos
Algoritmos, redes neuronales
5
DESARROLLO ...
SAO
SSD
SiG
CE
RN
SIE
Inteligencia Artificial
Si
PED
1950 1960
SSA
1970
SBC
SI
SSDG
SIG
1980
1990
SRD
6
¿Qué es Inteligencia Artificial?
Inteligencia Artificial
La ciencia de hacer que las máquinas hagan cosas
que requiere inteligencia si fueran realizadas por los
seres humanos.
Minsky
Son procesos computacionales que reúnen
conocimiento y percepción.
El estudio de las ideas y procesos que permiten que
los computadores sean inteligentes".
Winston
Es el área que estudia la creación de mecanismos que
permitan a los computadores realizar procesos de
pensar, razonar, aprender,...
7
Inteligencia Artificial
¿Qué es Inteligencia Artificial?
Es la disciplina que investiga los procesos simbólicos,
razonamiento no algorítmico y representación de
conocimiento para ser implementados en máquinas.
El estudio de las facultades mentales a través de
emplear modelos computacionales.
Charniak y McDermott
Es el estudio de los mecanismos de la inteligencia y las
tecnologías que los sustentan.
Newell
Un campo de estudio que se enfoca a la explicación y
emulación de la conducta inteligente en función de
procesos computacionales.
Schalkoff
8
¿Qué es la Inteligencia Artificial?
Inteligencia Artificial
Es el estudio de los procesos computacionales para
realizar aquello que al hacerlo una persona parece
inteligente.
Es el estudio de cómo hacer que los computadores
realicen tareas que los seres humanos hacen mejor
en este momento.
Rich
9
Inteligencia Artificial
Historia breve
Década
Etiqueta
Principal interés
1950
Oscurantismo
Redes neuronales
1960
Edad de la razón
automatizada
Lógica
1970
Movimiento
Romántico
Ing. del conocimiento
1980
Ilustración
Aprendizaje maquinal
1990
Despertar gótico
Redes neuronales
10
Inteligencia Artificial
Historia breve
1917 Karel Capek -- ROBOT
1943 McCulloch - Pitts -- Arquitectura de Red
Neuronal
1950 Alan Turing -- Test de Inteligencia para máquina.
1956 Newell, Shaw, Simon -- Desarrollan IPL-II
En 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.
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Inteligencia Artificial
Historia breve
1965 Buchanan, Feigenbaum & Lederberg Proyecto
de SE DENDRAL
Lógica Fuzzy - Lofti Zadeh
Teorema de Robinson
1968 Minsky, “Semantic Information Processing”
Minsky & Russell - Perceptron.
1970 PROLOG -- Colmerauer
Pople & Myers inician INTERNIST
1972 Smalltalk (Xerox Parc).
1974 1er Robot controlado computador.
12
Historia breve
Q
Q
Q
Inteligencia Artificial
Q
Q
Q
Q
Q
1975 Larry Harris funda Corp. Artificial
Intelligence
Frames de Minsky
1976 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.
13
Historia breve
Q
Q
Q
Inteligencia Artificial
Q
2000-- Máquinas autónomas
Lenguajes
Microelectrónica
Nanotecnología
14
Inteligencia Artificial
Cerebro - computador
15
Inteligencia es:
Inteligencia Artificial
Capacidad de entender, clasificar y generar datos,
información y/o conocimiento.
Capacidad para solucionar problemas no simples.
Capacidad para establecer estrategias con el objeto
de hallar solución a problemas.
Capacidad para saber cuál es el medio en que existe.
16
Clases de inteligencia
· Musical
· Cinético-corporal
· Lógico-matemática
· Lingüística
Inteligencia Artificial
· Espacial
· Interpersonal
· Intrapersonal
· Emocional
17
Q Competitiva
Q Estratégica
Q Gerencial
Inteligencia Artificial
Q ...
18
Pensar es:
Inteligencia Artificial
una actividad como lo es patinar, nadar, montar
bicicleta, correr, etc.
Si no se practica no se tendrá habilidad para
competir.
Es parte de la imaginación y el razonamiento.
El computador realiza muchas mas operaciones que
el ser humano en menor tiempo, pero no piensa si
esta bien o no.
19
Inteligencia Artificial
Sistemas inteligentes
?
20
Sistemas inteligentes
Inteligencia Artificial
Q ¿Software?
Lenguajes
Q ¿Ingeniería de software?
Q Herramientas
Q ¿Hardware?
21
Problemas atacados
Percepción, Visión, Hablar
¿Quién?
Inteligencia Artificial
Procesamiento de lenguaje
natural.
Quillian, Woods, Winograd,
Schank, Marr, Norman,
¿Están volando?
Waltz.
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Resolviendo problemas
Juegos
¿Cómo puedo
encontrar el
movimiento
correcto?
Inteligencia Artificial
120
10
Samuel, Newell, Simon, Berliner, Nilson.
23
Aprendizaje
Inteligencia Artificial
Control Robótico
Rosenblatt, Winston, Lenat, Quinlan, Michalski,
Carbonell, Reddy.
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Planificación, razonamiento
Inteligencia Artificial
Tengo que ir a mi clase pero
necesito pasar al banco y también
comprar algunas cosas en el
super. Si lo hago antes, no me da
tiempo pero tengo que llegar
cuando mucho a las 6:00 PM.
Warren, Sussman, Sacerdott, Tate, Fikes.
25
Sistemas expertos
Inteligencia Artificial
No traje el computador.
¿Cuál es la falla?
Feigenbaum, Buchanan, Davies, Clancey,
Waterman, McDermott.
26
Inteligencia Artificial
Un sistema inteligente depende del conocimiento
involucrado, las representaciones empleadas, las
heurísticas o algoritmos para los procesos, la
interfaz del usuario, el lenguaje empleado, ...
Un sistema inteligente explica sus conclusiones
utilizando argumentos empleados en el
“razonamiento”, sugiere alternativas en la
solución de problemas, aprende de la
“experiencia”.
27
Si
st
em
as
di
fu
so
s
Sis
Sistemas hipertexto
tem
as
BD
Int
elig
int
elig
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es
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Inteligencia Artificial
st
SBC
Sistemas tutoriales
inteligentes
Sistemas POO
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Estructura de Sistema Experto
Expertos
Ing. Conocimiento
Base
conocimiento
Usuario
Inteligencia Artificial
Motor
inferencia
Dispositivos
Sensores
Bases
de
Datos
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Inteligencia Artificial
Sistema experto
Software que simula el razonamiento que realiza el
ser humano.
Software que soluciona en un área reducida
problemas complejos con la habilidad que lo hace
un experto humano.
Programas que utilizan conocimiento de un área
reducida simulando el razonamiento humano para
solucionar problemas complejos.
Software que emula los procesos de razonamiento del
ser humano produciendo inferencias a partir de un
conjunto de hechos y reglas preestablecidas.
30
Expertos vs sistemas expertos
Q
Q
Inteligencia Artificial
Q
Q
Un experto muere. Los procesos cognitivos
dependen de la practica, actividad mental y
física.
Un SE se apaga y no se pierde el proceso.
Transferir conocimiento de un humano a otro
es un proceso laborioso, extenso y delicado
(educación).
Copiar software y conocimiento es rutina fácil.
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Expertos vs sistemas expertos
Q
Q
Inteligencia Artificial
Q
Q
Documentar la experiencia humana es
extremadamente difícil.
Documentar un SE es realizar un mapeo por
medio de utilitarios.
Un experto tiene diferentes decisiones por
situaciones psíquicas, biológicas o físicas.
Los resultados de un SE son consistentes y
reproducibles.
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Expertos vs sistemas expertos
Q
Q
Inteligencia Artificial
Q
Q
Los expertos son escasos y costosos.
Los SE son costosos en su desarrollo pero
baratos para operar.
Los expertos adquieren el conocimiento en
forma teórico práctica.
La adquisición del conocimiento es teórico.
33
Sistema inteligente
Dispositivos
Base de conocimiento
Inteligencia Artificial
Sensor
Bases
de
datos
Usuario
Motor de inferencia
Modulo explicativo
Modulo decisorio
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Inteligencia Artificial
Q El
computador procesa y guarda
DATOS
Q El usuario maneja y busca
INFORMACION
Q El cerebro se alimenta de
CONOCIMIENTO
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Representación de conocimiento
Inteligencia Artificial
Q Frames
(marcos)
Q Lógica de predicados
Q Redes semánticas
Q Reglas de producción
Q Guiones
Q ...
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37
Inteligencia Artificial
Lenguaje natural
Permite al usuario comunicarse en su lenguaje.
Interpreta los datos o información del usuario en
conocimiento.
Inteligencia Artificial
Convierte el conocimiento y sus inferencias en
información para el usuario.
Problemas: Sintaxis, semántica, modismos,
composición, integración, complejidad, conocimiento.
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Robótica
Inteligencia Artificial
Habla
Emisor
Receptor
Detección
Forma
Visión
Color
Servicio
Movimiento
Control
Acción
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Otros desarrollos
Q
Q
Q
Q
Inteligencia Artificial
Q
Q
Q
Q
Q
Neurocomputación
Programación evolutiva
Computación en paralelo
Aprendizaje maquinal.
Control neurodifuso
Algoritmos genéticos
Vida artificial
Computación molecular
Realidad virtual
40
W21
N1
I2
W18
W31
O8
Inteligencia Artificial
W25
I3
W35
N5
W58
41
Algoritmos genéticos
que utilizan las operaciones de
los procesos genéticos para hallar
soluciones a problemas.
Parten y trabajan en varios puntos a la vez.
Empleados en optimización.
Inteligencia Artificial
Algoritmos
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Vida artificial
de las características de la vida
orgánica o de otra índole.
Simulación de los procesos biológicos de
nacimiento, reproducción y muerte.
Comportamiento de especies.
Inteligencia Artificial
Estudio
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Computación molecular
Programas y procesos computacionales
basados en las acciones realizadas por las
moléculas en el comportamiento de unión y
transmisión de energía.
Inteligencia Artificial
Q
44
Realidad virtual
Inteligencia Artificial
Q
Hardware y software que provee
sensaciones en los sentidos del ser humano
buscando considerar que se esta en un
ambiente posiblemente desconocido pero
que él puede palpar, recorrer determinando
conocer una nueva realidad.
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Sistemas difusos
Inteligencia Artificial
Sistemas
desarrollados para implementar
procesos que manipulen razonamiento
aproximado utilizando herramientas de la
lógica difusa.
Sistemas de control difuso.
Sistemas de control neurodifuso.
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SI temperatura es alta
& ENTONCES prender aire_acondicionado
& María 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.
Inteligencia Artificial
&
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Lógica difusa
@
@
Inteligencia Artificial
@
Es una extensión de la lógica clásica.
Considera valores de verdad distintos de
VERDADERO y FALSO, como POSIBLE,
FACTIBLE, QUIZAS, ...
Sirve para representar el razonamiento
aproximado que realizamos.
48
Resumen
La IA es una disciplina nueva para la
Ingeniería.
X Busca generar máquinas que razonen como
lo hace el hombre.
X Utiliza conocimiento de varias disciplinas.
X Busca solucionar problemas que requieren
Inteligencia.
Inteligencia Artificial
X
49
Libros texto
Stuart Russell & Peter Norvig. Inteligencia Artificial.
Un enfoque moderno. Prentice Hall, 7a ed. 2004.
Inteligencia Artificial
Elain Reich & Kevin Knight. Artificial Intelligence.
McGraw Hill. 2a ed., 1999
Torres S. Luis C. Inteligencia Artificial ¿Qué es…?
¿Cómo…? Universidad Manuela Beltrán, 1996
Nilson Nills. Inteligencia Artificial. McGraw Hill. 2a
ed., 2001.
50
Inteligencia Artificial
Otros libros
Artificial
Artificial Intelligence.
Intelligence. An
An Engineering
Engineering Approach.
Approach.
Robert
Robert J.
J. Schalkoff.
Schalkoff. McGraw-Hill,
McGraw-Hill, 1990.
1990.
Heuristics. Intelligent Search. J. Pearl, AddisonWesley. 1984
Artificial Intelligence. A Knowledge-Based Approach.
M. W. Firebaugh, PSW-Kent Publishing Co. 1988
Artificial Intelligence. George F. Luger; William A.
Subblefield. 2a Edición. The Benjamin/Cummins
Publishing, Co. 1993
51
Otros libros
Expert systems and Applied Artificial Intelligence.
Efrain Turban. MacMillan Publishing Co. 1993
Inteligencia Artificial
Steven L. Tanimoto. The elements of Artificial
Intelligence Using Common Lisp. Computer Science
Press.
52
Inteligencia Artificial
¿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?
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