tificial
Inteligencia artificial
Inteligencia Artificial
2
Q Perspectivas
Q Solución de problemas
Q Procedimientos de búsqueda
Q Representación del conocimiento
Q Sistemas basados en conocimiento
Q Lógica de predicados
Q Lógica temporal
Q Redes neuronales
Q Computación evolutiva
Q Aprendizaje maquinal
Q Minería de datos
Contenido
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Perspectivas
Inteligencia Artificial
4
I . A . I . A .
P. L. N.
C. Computación Neurología
Matemática Psicología
Sistemas Expertos
Robótica
Lingüística Filosofía
Redes Neuronales Sistemas Difusos SBC
Vida Artificial Comp. Evolutiva
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¿Quién trabaja en IA?
Computólogos, Ingenieros
Construir artefactos inteligentes
Psicólogos Modelar procesos cognoscitivos
Filósofos Epistemología, razonamiento, conciencia
Matemáticos, físicos
Algoritmos, redes neuronales
Inteligencia Artificial
6
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 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,...
Inteligencia Artificial
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Es el estudio de los mecanismos de la inteligencia y las tecnologías que los sustentan. Newell
Es la disciplina que investiga los procesos simbólicos, razonamiento no algorítmico y representación de conocimiento para ser implementados en máquinas.
¿Qué es Inteligencia Artificial?
El estudio de las facultades mentales a través de emplear modelos computacionales.
Charniak y McDermott
Un campo de estudio que se enfoca a la explicación y emulación de la conducta inteligente en función de procesos computacionales. Schalkoff
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¿Qué es la 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
Inteligencia Artificial
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Historia breve
Década Etiqueta Principal interés
1950 Oscurantismo Redes neuronales 1960 Edad de la razón Lógica
automatizada
1970 Movimiento Ing. del conocimiento Romántico
1980 Ilustración Aprendizaje maquinal 1990 Despertar gótico Redes neuronales
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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.
Historia breve
Inteligencia Artificial
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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.
Historia breve
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Q 1975 Larry Harris funda Corp. Artificial Intelligence
Q Frames de Minsky
Q 1976 Dempster - Shafer.
Q 1982 Red Neuronal Artificial - John Hopfield
Q Planteamiento de 5a generación por Japón.
Q 1988 Common Lisp
Q Lenguajes Orientados al objeto.
1990 Common Lisp - 2a edición.
Historia breve
Inteligencia Artificial
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Q 2000-- Máquinas autónomas
Q Lenguajes
Q Microelectrónica
Q Nanotecnología
Historia breve
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Cerebro - computador
Inteligencia Artificial
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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 objeto de hallar solución a problemas.
Capacidad para saber cuál es el medio en que existe.
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Clases de inteligencia
·
Musical
·
Cinético-corporal
·
Lógico-matemática
·
Lingüística
·
Espacial
·
Interpersonal
·
Intrapersonal
Emocional
Inteligencia Artificial
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Q
Competitiva
Q
Estratégica
Q
Gerencial
Q
...
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Pensar es:
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.
Inteligencia Artificial
20
? ?
Sistemas inteligentes
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Q ¿Software? Lenguajes
Q ¿Ingeniería de software?
Q Herramientas
Q ¿Hardware?
Sistemas inteligentes
Inteligencia Artificial
22
Problemas atacados
Percepción, Visión, Hablar
Procesamiento de lenguaje natural.
Quillian, Woods, Winograd, Schank, Marr, Norman,
Waltz.
¿Están volando?
¿Quién?
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Resolviendo problemas
Juegos
120 10
Samuel, Newell, Simon, Berliner, Nilson.
¿Cómo puedo
encontrar el
movimiento
correcto?
Inteligencia Artificial
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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 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.
Inteligencia Artificial
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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 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”.
Inteligencia Artificial
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SBC
Sistemas Inteligentes
Sistemas neuronales Sistemas difusos Sistemas en lenguaje
natural
Sistemas hipertexto
Sistemas tutoriales inteligentes
Inteligencia artificial distribuida
BD inteligentes
Sistemas POO
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Base
conocimiento Motor
inferencia
Estructura de Sistema Experto
Ing. Conocimiento
Expertos
Usuario
Bases de Dispositivos
Sensores
Inteligencia Artificial
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Programas que utilizan conocimiento de un área reducida simulando el razonamiento humano para solucionar problemas complejos.
Software que simula el razonamiento que realiza el ser humano.
Sistema experto
Software que soluciona en un área reducida problemas complejos con la habilidad que lo hace un experto humano.
Software que emula los procesos de razonamiento del ser humano produciendo inferencias a partir de un conjunto de hechos y reglas preestablecidas.
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Expertos vs sistemas expertos
Q
Un experto muere. Los procesos cognitivos dependen de la practica, actividad mental y física.
Q
Un SE se apaga y no se pierde el proceso.
Q
Transferir conocimiento de un humano a otro es un proceso laborioso, extenso y delicado (educación).
Q
Copiar software y conocimiento es rutina fácil.
Inteligencia Artificial
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Q
Documentar la experiencia humana es extremadamente difícil.
Q
Documentar un SE es realizar un mapeo por medio de utilitarios.
Q
Un experto tiene diferentes decisiones por situaciones psíquicas, biológicas o físicas.
Q
Los resultados de un SE son consistentes y reproducibles.
Expertos vs sistemas expertos
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Q
Los expertos son escasos y costosos.
Q
Los SE son costosos en su desarrollo pero baratos para operar.
Q
Los expertos adquieren el conocimiento en forma teórico práctica.
Q
La adquisición del conocimiento es teórico.
Expertos vs sistemas expertos
Inteligencia Artificial
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Sistema inteligente
Modulo explicativo Modulo decisorio
Usuario Bases
de
datos
Dispositivos Sensor
Motor de inferencia Base de conocimiento
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Q
El computador procesa y guarda DATOS
Q
El usuario maneja y busca INFORMACION
Q
El cerebro se alimenta de
CONOCIMIENTO
Inteligencia Artificial
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Representación de conocimiento
Q
Frames (marcos)
Q
Lógica de predicados
Q
Redes semánticas
Q
Reglas de producción
Q
Guiones
Q
...
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Inteligencia Artificial
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Lenguaje natural
Permite al usuario comunicarse en su lenguaje.
Interpreta los datos o información del usuario en conocimiento.
Convierte el conocimiento y sus inferencias en información para el usuario.
Problemas: Sintaxis, semántica, modismos,
composición, integración, complejidad, conocimiento.
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Robótica
Habla Visión
Movimiento
Emisor Receptor
Detección Forma
Color Servicio
Control Acción
Inteligencia Artificial
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Otros desarrollos
Q Neurocomputación
Q Programación evolutiva
Q Computación en paralelo
Q Aprendizaje maquinal.
Q Control neurodifuso
Q Algoritmos genéticos
Q Vida artificial
Q Computación molecular
Q Realidad virtual
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I2
I3
N1
N5
O8 W21
W25 W31
W35 W58
W18
Inteligencia Artificial
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Algoritmos genéticos
Algoritmos 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.
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Vida artificial
Estudio 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
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Computación molecular
Q
Programas y procesos computacionales
basados en las acciones realizadas por las
moléculas en el comportamiento de unión y
transmisión de energía.
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Realidad virtual
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.
Inteligencia Artificial
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Sistemas difusos
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
@
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.
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Resumen
X
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
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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, 1996
Nilson 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. 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
Inteligencia Artificial
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Expert systems and Applied Artificial Intelligence.
Efrain Turban. MacMillan Publishing Co. 1993
Otros libros
Steven L. Tanimoto. The elements of Artificial Intelligence Using Common Lisp. Computer Science Press.
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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?
