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Introducción a la inteligencia artificial Eric Rodríguez Peralta
Universidad Autónoma de Guerrero Unidad Académica de Ingeniería 1
Introducción a la inteligencia ar tificial
Eric Rodríguez Peralta
Objetivos de la sesión
Responder a las preguntas
¿Quéentendemos por inteligencia?
¿Quéestudia la IA?
¿Cuáles son sus principales ojetivos?
¿Cuáles son sus principales logros?
¿Cómo visualizamos el futuro de la IA?
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Definición de “ inteligencia”
¿Qué fue lo más inteligente que hiciste la semana pasada?
Discutir justificaciones de las respuestas
Seguramente los ejemplos se basaron en:
Nuestro concepto de “Persona Inteligente”
Nuestra capacidad Vs la de los animales
Para pensar ...
¿Qué letra falta en la siguiente serie?
U D TC C SS O ?
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Pero...
¿Que pasa con las actividades como?
Preparar el desayuno,
Llegar temprano a la clase de IIA,
Reconocer a nuestros compañeros
¿Son actividades inteligentes?
¿Son muestra de nuestra inteligencia?
Entonces... ¿Qué es la “ Inteligencia”? (hacer una definición)
La inteligencia es...
Una capacidad mental muy general que permite razonar, planificar, resolver problemas, pensar de modo abstracto, comprender ideas complejas, aprender con rapidez y aprender de la experiencia.
Es más que un simple conocimiento enciclopédico. Refleja una capacidad amplia y profunda para comprender el ambiente, dar sentido a las cosas o imaginar lo que se debe hacer en cada situación.
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Otras definiciones...
Es la capacidad evolutiva por la cual el individuo es capaz de tomar desiciones dependiendo de su entorno, y mejorar sus condiciones de supervivencia, como individuo, como grupo o como especie. [Wikipedia]
Facultad de concebir, conocer y comprender las cosas [Larousse]
Mas sobre la inteligencia humana
Piensen en un personaje que consideren MUYinteligente...
Posiblemente muchos pensaron en...
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Mas sobre la inteligencia humana
¿La gente “ inteligente” es inteligente para todo?
¿Existe una inteligencia general o varios tipos de inteligencia?
Teor ía Inteligencias múltiples
Gardner amplía el campo de la inteligencia
Utilizamos un tipo de inteligencia distinto, ni mejor ni peor. “Einsten no es más inteligente que Michael Jordan”sus inteligencias pertenecen a campos diferentes.
Gardner define la inteligencia como una capacidad.
La inteligencia se consideraba algo innato e inamovible “Se nacía inteligente o no”
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Tipos de inteligencia
Inteligencia lingüística
Expresar con claridad ideas, pensamientos, etc. (poestas, escritores, redactores, etc.)
Inteligencia lógico-matemática
Utilizada para resolver problemas matemáticos y lógicos -razonamiento- (científicos)
Inteligencia espacial
Formación de modelos mentales del mundo en 3D (ingenieros, escultores, arquitectos, etc.)
Tipos de inteligencia
Inteligencia musical
Sensibilidad de escuchar y sentir (cantantes, compositores, músicos, artistas, etc.)
Inteligencia corporal-cinestética
Habilidad para usar el cuerpo y las manos para realizar actividades (deportistas, artesanos, cirujanos, bailarines, etc.)
Inteligencia intrapersonal
La que nos permite entendernos a nosotros mismos (no asociada a ninguna actividad en concreto)
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Tipos de inteligencia
Inteligencia interpersonal
La que nos permite conocer y entender a los demás (motivadores, vendedores, terapeutas, profesores, políticos, etc.)
Inteligencia emocional
inter-intra-personal, nos ayuda a determinar nuestra capacidad de dirigir nuestra propia vida
Inteligencia naturalista
La que utilizamos cuando observamos y estudiamos a la naturaleza (biólogos o herbolários)
¿Inteligencia Ar tificial?
¿Quéentendemos por IA?
Obtener una primera definición con base a sus conocimientos actuales:
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Actividad 1
Leer el artículo: “Brief History of Artificial Intelligence” de Bruce G. Buchanan – Se encuentra en la página de la clase-
Definición y clasificación de IA
En quéconsiste la prueba de turing
¿Inteligencia Ar tificial?
Existen varias definiciones de IA, sin embargo estas varían en torno a dos dimensiones principales:
Procesos mentales y razonamiento
los referentes a la conducta
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Algunas definiciones de IA
“El nuevo y exitante esfuerzo de hacer que lascomputadoras piensen... máquinas con mentes en el
más amplio sentido literal” [Haugeland, 1985]
“La automatización de actividades que vinculamoscon procesos de pensamiento humano, actividades
como la toma de desiciones, resolución de problemas,aprendizaje...” [Bellman, 1978]
“El arte de desarrollar máquinas con capacidad para realizar funciones que
cuando son realizadas por personas requierende inteligencia” [Kurzweil, 1990]
“El estudio de como lograr que lascomputadoras realicen tareas que por el
momento los humanos hacen mejor”[Rich y Knight, 1991]
“El estudio de las facultades mentalesmediante el uso de modelos computacionales”
[Charniak y McDermott, 1985]
“El estudio de los cálculos que hacen posible,percibir, razonar y actuar” [Winston, 1992]
“La inteligencia computacional es el estudiodel diseño de agentes inteligentes”
[Pool et al., 1998]
“IA... está relacionada con conductasinteligentes en artefactos” [Nilsson, 1998]
Algunas definiciones de IA
“El nuevo y exitante esfuerzo de hacer que lascomputadoras piensen... máquinas con mentes en el
más amplio sentido literal” [Haugeland, 1985]
“La automatización de actividades que vinculamoscon procesos de pensamiento humano, actividades
como la toma de desiciones, resolución de problemas,aprendizaje...” [Bellman, 1978]
“El arte de desarrollar máquinas con capacidad para realizar funciones que
cuando son realizadas por personas requierende inteligencia” [Kurzweil, 1990]
“El estudio de como lograr que lascomputadoras realicen tareas que por el
momento los humanos hacen mejor”[Rich y Knight, 1991]
“El estudio de las facultades mentalesmediante el uso de modelos computacionales”
[Charniak y McDermott, 1985]
“El estudio de los cálculos que hacen posible,percibir, razonar y actuar” [Winston, 1992]
Sistemas que piensan como humanos Sistemas que piensan racionalmente
Sistemas que actúan como humanos Sistemas que actúan racionalmente
“La inteligencia computacional es el estudiodel diseño de agentes inteligentes”
[Pool et al., 1998]
“IA... está relacionada con conductasinteligentes en artefactos” [Nilsson, 1998]
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Algunas definiciones de IA
Sistemas que piensancomo humanos
Sistemas que piensanracionalmente
Sistemas que actúancomo humanos
Sistemas que actúanracionalmente
Forma de actuarde los humanos
Concepto idealde inteligencia(racionalidad)
Procesos mentalesy razonamiento
Conducta
Enfoque del curso: Sistemas que actúan racionalmente
Comportamiento humano (Tur ing) 1
Alan Turing(1950) se intenta definir operativamente “ Inteligencia” . ¿En quéconsiste?
La prueba consistia en que un humano interrogase a una computadora por medio de un teletipo,se daba aprobada la misma si el humano no podia determinar si interactuaba con otro humano o con una computadora...
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Comportamiento humano (Tur ing) 2
La computadora deberia ser capaz de:
procesar un lenguaje natural: comunicación satisfactoria
representar el conocimiento: para almacenar lo que se conoce
razonar automaticamente: utilizar la información almacenada para responder preguntas y extraer nuevas conclusiones.
En la prueba total de Turing la computadora debe estar dotada de visión y de robotica.
Pensar como humano
Requiere de teorías científicas de las actividades internas del cerebro (funcionamiento de la mente humana).
Una vez que se cuente con una teoría precisa de la mente, se puede proceder a expresar dicha teoría en un programa de computadora.
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Pensamiento racional 1
El filosofo Aristoteles fue uno de los primeros que intentara codificar la manera correcta de pensar .Sus famosos silogismos son esquemas de argumentacion mediante las que se llega siempre a conclusiones concretas si se parte de premisas correctas.
Pensamiento racional 2
Ya en 1965 existian programas que podian describir un problema en notacion lógica y encontrarle solucion,siempre y cuando esta exista.
Obstáculos
No es facil transformar conocimiento informal y expresarlo en terminos formales
Diferencia entre resolver problemas en principio y resolverlo en la práctica (memoria agotada con pocos datos)
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Comportamiento racional 1
En el curso adoptaremos el criterio de que inteligencia tiene que ver principalmente con el comportamiento racional.
Comportamiento racional: Hacer lo correcto en función de su conocimiento.
Idealmente un agente inteligente es aquel que emprende la mejor acción posible ante una situación dada.
Agente: es una entidad que percibe y actúa.
Comportamiento racional 2
De acuerdo con este enfoque, se considera la IA como elestudio y construcción de agentes inteligentes.
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Disciplinas relacionadasFilosofía Lógica, métodos de razonamiento, la mente
considerada como máquina que funciona a partir del conocimiento codificado en un lenguaje interno.
Matemáticas Representación formal, razonamiento con algoritmos, herramientas para manipulación de aseveraciones de certeza lógicas como inciertas de tipo probabilista
Economía Teorías de desición
Psicología Fenómenos de percepción y control. Técnicas experimentales.
Computación Construcción de computadoras que hicieron posible la aplicación de la IA.
Teoría de control Diseño de dispositivos que actuan en forma óptima con base a la retroalimentación que reciben del entorno en el que se encuentran inmersos
Lingüística Representación del conocimento
Antecedentes histór icos 11943 McCulloch & Pitts: Primer trabajo de IA: propusieron un modelo
construido por neuronas artificiales.
1950 Alan Turing: publicó "Computing Machinery and Intelligence" con el que articuló una visión de la IA.
Introdujo la prueba de Turing, el aprendizaje automático, los algoritmos genéricos y el aprendizaje por refuerzo.
1956 Reunión Dartmouth: Se adoptó el término "Inteligencia Artificial"
1952—69 McCarthy: Definió el lenguaje de alto nivel LISP aparece un año después que FORTRAN
1950s Primeros programas de IA, incluyendo el programa para el juego de las damas de Samuel's checkers, aprendió a jugar mejor que él. Newell & Simon's desarrollaron un programa de razonamiento teórico-lógico capaz de resolver los problemas del cap 2 de “ Principia matemática” . Gelernter's construyó el
demostrador de teoremas de geometría.
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Antecedentes histór icos 21966—73 Desarrollo de la teoría de la complejidad computacional
(algoritmia), los fondos destinados a la investigación en redes neuronales casi desaparece al no aportar buenos resultados .
1969—79 Desarrollo de sistemas basados en el conocimiento, Feigenbaum, Buchanan y Edward Shortliffe diseñaron el programa MYCIN para el diagnóstico de infecciones
sanguíneas (realizaba diagnósticos mejores que los de un recien egresado de medicina).
1980-- La IA se convierte en una industria al integrar los sistemas expertos a los negocios.
1986-- Regreso de las redes neuronales – se reinvento el algoritmo de aprendizaje por retroalimentación probado en diferentes áreas con gran éxito.
1987-- La IA se convierte en una ciencia
1995-- Emergencia de los sistemas inteligentes
Estado del ar te 1Deep Blue primer programa de juego capaz de vencer al campeón mundial de ajedrés Garry Kasparov en 1997
Control automático: ALVINN – un sistema de visión computacional entrenado para dirigir un auto de forma que siguiera una linea recta desde Pittsburgh hasta San Diego, recorrió de manera autónoma 2850 millas.
Planeación logística: Durante la guerra del Golfo en 1991, las fuerzas de los EUA desarrollaron una herramienta que les permitióautomatizar la planeación y organización logística de transporte. Lo que incluia 50,000 vehículos, carga y personal tomando en cuenta punto de partida, destino, ruta y conflictos entre otros parámetros. Ahorró muchas semanas de planeación.
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Estado del ar te 2Procesamiento del lenguaje y resolución de problemas: Proverbprograma que resuelve crucigramas mejor que la mayoría de los seres humanos.
Robótica: HipNav un sistema que utiliza técnicas de visión por computadora capaz de crear un modelo en 3D de la anatomía interna del paciente y posteriormente utiliza un robot para guiar el implante de prótesis de cadera.
Referencias
S. Russell y P. Norvig. “Artificial intelligence: a modern approach” . Prentice-Hall, 1995.
Bruce G. Buchanan. “Brief History of Artificial Inteligence” . Edmonton, Canadá, 2002. http://www.aaai.org/aitopics/html/history.html
M. Montes. “Foundations of Artificial Intelligence” , National Institute of Astrophysics, Optics and Electronics. http://ccc.inaoep.mx
