Alvaro José de Albornoz
Patricia Escamilla
Ramón Brena
Raúl Monroy
Rogelio Soto Rodríguez
Sairam Cerón
Manuel Valenzuela
Edgar Vallejo
7.1.1 Definición
La Inteligencia Artificial es la rama de las ciencias computacionales que bus-ca crear computadoras que se comporten como humanos en varios tipos de tareas que requieren el uso de inteligencia, entre ellas:Procesamiento de lenguaje natural (hablado y escrito)
•
Robótica y visión (máquinas capaces de percibir y actuar sobre un medio
•
ambiente físico)
Razonamiento experto (uso de conocimiento y razonamiento)
•
Juegos (ajedrez, damas, backgammon)
•
La megatendencia se define como el uso generalizado y creciente de las técnicas de la inteligencia artificial para controlar, optimizar, predecir, diag-nosticar, diseñar y explicar, procesos y sistemas en diversos sectores como salud, transporte, gobierno, empresa, manufactura, cómputo, comunicación y educación.
7.1 Descripción
7
Inteligencia artificial
7.1.2 Detonadores
Dentro de los procesos que detonan e impulsan el avance de la megatendencia se en-cuentran: el aumento de la capacidad del hardware, ya que permiten procesar más infor-mación en menos espacio; la evolución en las formas de comunicarse entre el hombre y las computadoras, gracias al desarrollo de sistemas de interacción, recepción y gene-ración de información que involucran todos los medios humanos posibles; la necesidad tecnológica de las personas para comunicarse en cualquier lado y en cualquier momen-to, en la actualidad la gente busca estar comunicada y conectada en cualquier lugar a donde va, porque el trabajo se vuelve parte de nuestra vida; la creciente movilidad de personas y mercancías, ya que se requiere infraestructura que permita esta la movilidad por vías marítimas, aéreas y terrestres, de manera real o virtual; el aumento del comercio internacional, pues al existir menos barreras arancelarias y más acuerdos comerciales se generan nuevos mercados de productos y servicios alrededor del mundo; la estan-darización de procesos y tecnologías en las empresas, debido a que al globalizarse, las compañías y sus sistemas deben armonizarse para poder compartir información y realizar sus operaciones.
7.1.3 Comportamientos tecnológicos
Esta megatendencia tendrá un fuerte impacto en la sociedad; por ejemplo, las empresas utilizarán sistemas inteligentes para el diagnóstico y toma de decisiones, el creciente uso del Internet provoca el desarrollo de más servicios basados en web, el reconocimiento de patrones se utiliza en sitios de Internet y sistemas de seguridad, la expansión del Internet a diversas poblaciones genera el desarrollo de más servicios de e-learning, las empresas buscan continuamente una optimización de sus procesos que incluya todos los aspectos del negocio y lo hacen a través de sistemas inteligentes de planeación de los recursos. Además, el aumento de tráfico genera medios de transporte y autopistas inteligentes, la comunicación entre personas se realiza a través de interfaces inteligentes y será común el control de dispositivos mediante el pensamiento.
7.2 Temas de investigación
Temas de investigación de mayor relevancia:
Diseño inteligente Logística inteligente Algoritmos de “ruteo” en redes E-learning y tutores inteligentes
Fuente: Elaboración propia.
7.3 Tecnologías existentes
Dentro del conjunto de tecnologías existentes que sostienen a la megatendencia se en-cuentran:
Modelos de usuarios Agentes inteligentes
Sistemas expertos difusos para la toma de decisiones Automatización de procesos administrativos Diagnóstico médico
Planeación de producción
Optimización de procesos y de la red grid Programación de tareas en cómputo grid Patrones de comportamiento Seguridad informática Robótica
Control automático de procesos industriales Manejo y descubrimiento de conocimiento
Modelación del comportamiento normal y anómalo de aplicaciones, usuarios y sistemas operativos Criterios de seguridad (autenticación, integridad, no repudiación y privacidad)
Aplicaciones en protocolos de seguridad y de transacciones Algoritmos genéticos y de schedulling
Diseño mecánico Reconocimiento de patrones Teorías de manipulación
Minería de datos (árboles de decisión, redes neurales, reglas expertas, entre otros) Controles automáticos y simuladores interactivos inteligentes
Modelado estadístico y modelos predictivos Protocolos recocido simulado
Lógica difusa Semántica cuantitativa
Tabla 7.2 Tecnologías existentes
Tabla 7.3 Tecnologías emergentes
Tabla 7.4 Procesos industriales
Fuente: Elaboración propia. Fuente: Elaboración propia.
7.4 Tecnologías emergentes
Algunas de las tecnologías emergentes impulsadas por la megatendencia son:
Agentes inteligentes Argumentación y clasificadores Fusión de sensores
Programadores lógicos controlables de alto rendimiento Análisis de cripto-sistemas
Computación evolutiva
Planeación de movilidad y de trayectorias
Sistemas adaptativos, difusos, expertos y multiagentes
7.5.1 Lista de productos y servicios
Algunos de los productos y servicios generados se localizan en las áreas de proce-sos industriales, medicina, negocios, educación, gobierno, productos y servicios comer-ciales y seguridad. Algunos de ellos son:
Procesos industriales
Sistemas de control y supervisión de calidad en procesos de producción y optimización de diseño Sistemas de diagnóstico de fallas para autos
Ruteo y distribución para flotillas de transporte Vehículos autónomos e híbridos
Detectores de fallas sistemas de producción en serie Controladores automáticos de procesos industriales Simuladores de diseño automotriz
Calles y carreteras inteligentes
Tabla 7.5 Medicina
Tabla 7.6 Negocios
Fuente: Elaboración propia.
Medicina
Diagnosticadores de imágenes médicas
Detectores de predisposición genética a enfermedades Dosificadores implantables de medicamentos Humanoides de ayuda para discapacitados
Negocios
Sistemas de planificación automática en organizaciones
Sistemas de descubrimiento de conocimiento y de optimización multiobjetivo Modelación de usuarios
Sistemas de digitalización y estandarización de contenidos e inteligentes de distribución de información Sistemas de análisis de inversiones, riesgos y tendencias
Programadores de tareas en cómputo distribuido Recursos de planeación inteligente empresarial (ierp)
Sistemas de: administración de incertidumbre; reconocimiento de patrones de compra Buscadores inteligentes de información
Sistemas de: interpretación de índices económicos, pronósticos financieros e inteligencia de negocios
Sistemas de clasificación y agrupamiento de bases de datos Sistemas de optimización de la red distribuida
Fuente: Elaboración propia.
Tabla 7.7 Educación
Educación
Automatización de los procesos de gestión educativa Tutores virtuales inteligentes
Enseñanza virtual y en línea
Fuente: Elaboración propia.
Fuente: Elaboración propia.
Tabla 7.8 Gobierno
Gobierno
Fuente: Elaboración propia. Fuente: Elaboración propia.
Tabla 7.9 Productos y servicios comerciales
Tabla 7.10 Seguridad
Productos y servicios comerciales
Procesadores inteligentes de imágenes Dispositivos móviles inteligentes Interfaces inteligentes Vida y visión artificial
Aparatos electrodomésticos inteligentes Robots de servicio
Seguridad
Aplicaciones de software y hardware para protección de equipos, datos y redes Identificadores de patrones de conducta sospechosos
Sistemas de detección de intrusiones en programas computacionales Dispositivos de seguridad
7.5.2 Proyectos de inversión
Vehículos híbridos, vehículos autónomos, logística, programación de tareas,
a)
robótica, control automático de procesos: Compañías como Honda, Rockwell, General Electric y FLSmith están apostando a proyectos de automatización de vehículos autónomos, robótica y automatización. Los proyectos de vehículos autónomos tienen una competencia internacional, un ejemplo importante es “DARPA Urban Challenge”1 en donde universidades como Stanford y el mit
invierten en la investigación y desarrollo de estos proyectos que integran varias tecnologías de Inteligencia Artificial.
Herramientas de software para el diagnóstico de predisposiciones genéticas a
b)
enfermedades y sistemas inteligentes para el apoyo a la toma de decisiones: Estas herramientas basadas en técnicas de inteligencia artificial pueden complementar los resultados de los métodos estadísticos tradicionales en aplicaciones de medicina para contribuir al entendimiento de los orígenes de enfermedades.
Sistemas inteligentes basados en reglas difusas para la toma de decisiones: Estos
c)
sistemas expertos se utilizan para representar conocimientos, por ejemplo: procesos de producción.
Sistemas de toma de decisiones gubernamentales, portales de e-Gobierno (como
d)
en Ciudad de México y Morelos), sistemas de toma de decisiones en reclusorios y juzgados, sistemas de distribución y acceso a la información, sistemas de detección de patrones sospechosos y sistemas inteligentes: fuertes proyectos de inversión se están desarrollando para integrar la tecnología computacional y en particular los sistemas inteligentes en las áreas de seguridad y procuración de justicia, así como en el poder judicial. La creación de sistemas inteligentes específicamente diseñados para descubrimiento de patrones de comportamiento delictivos, soporte a la toma de decisiones judiciales y pre-liberaciones en reclusorios, ha generado una nueva área de trabajo dentro de la megatendencia.
Paquetes computacionales de
e) Analytics para la toma de decisiones basada en datos: que buscan apoyar la toma de decisiones optimizando herramientas como la minería de datos, econometría, optimización y administración de modelos.2
Bussiness intelligence
f) , pronósticos financieros, distribución de información y análisis de riesgos, son áreas en las que el ritmo de inversión es creciente. Prácticamente todas las grandes compañías dedicadas al manejo de información y de datos –como Oracle, IBM, Bull y SAP- están invirtiendo grandes cantidades en el desarrollo de nuevos proyectos.3
7.6 Taxonomía
2) Compañías como Google y sas ofrecen paquetes computacionales de Analytics
3) Existen productos en etapa de prototipo como JITIK: www.ensitech.com
Tabla 7.11 Taxonomía
Áreas de aplicación Áreas específicas de aplicación Tecnologías Productos y servicios
Procesos industriales Fabricación y diseño
Sistemas expertos
Sistemas de diagnóstico de fallas para autos Clasificadores Computación evolutiva Redes neurales Sistemas difusos Sistemas expertos Vehículos híbridos Lógica difusa
Áreas de aplicación Áreas específicas de aplicación Tecnologías Productos y servicios Procesos industriales Fabricación y diseño Árboles de decisión Vehículos autónomos Sistemas expertos Lógica difusa Computación evolutiva Programador lógico controlable de alto
rendimiento Simuladores de diseño automotriz Modelado estadístico
Clasificadores Calles y carreteras inteligentes Sistemas expertos Ruteo y distribución para flotillas de
transporte Planeación de trayectorias
Control de calidad
Computación evolutiva Sistema de optimización de diseño Sistemas expertos
Sistemas de control y supervisión de calidad en procesos de producción Computación evolutiva Redes neurales Sistemas difusos Modelos predictivos
Sistemas expertos Detectores de fallas sistemas de producción en serie
Clasificadores
Planeación de trayectorias Controladores automáticos de procesos industriales Recocido simulado
Medicina Diagnóstico y detección
Reconocimiento de patrones Diagnosticadores de imágenes médicas Redes neurales Minería de datos Agentes inteligentes Sistemas expertos Clasificadores Computación evolutiva Reconocimiento de patrones Detectores de predisposición genética a enfermedades Lógica Redes neurales Minería de datos Agentes inteligentes Sistemas expertos Reglas expertas
Áreas de aplicación Áreas específicas de aplicación Tecnologías Productos y servicios
Medicina Atención médica
Sistemas expertos Dosificadores implantables de medicamentos Fusión de sensores Lógica difusa Computación evolutiva Fusión de sensores
Humanoides de ayuda para discapacitados Teoría de manipulación Planeación de trayectorias Planeación de movilidad Árboles de decisión Modelado estadístico Lógica difusa Computación evolutiva Negocios Planeación y administración Modelado estadístico Sistemas de planificación automática en organizaciones Computación evolutiva Redes neurales Sistemas difusos
Sistemas expertos Recursos de planeación inteligente empresarial (ierp)
Árboles de decisión
Clasificadores Sistemas de descubrimiento de conocimiento
Redes neurales
Computación evolutiva Sistemas de optimización multiobjetivo Lógica difusa sistemas de administración de
incertidumbre Algoritmos genéticos Mercadotecnia Sistemas expertos Modelación de usuarios Lógica difusa Modelado estadístico Semántica cuantitativa Algoritmo genético Sistemas expertos Sistemas de reconocimiento de patrones de compra Lógica difusa Clasificadores Modelado estadístico Semántica cuantitativa Computación evolutiva
Áreas de aplicación Áreas específicas de aplicación Tecnologías Productos y servicios Negocios Mercadotecnia Clasificadores Sistemas de digitalización y estandarización de contenidos Simuladores interactivos inteligentes Análisis económico Sistemas expertos
sistemas de análisis de inversiones Modelado estadístico Computación evolutiva Lógica difusa Sistemas expertos Sistemas de interpretación de índices económicos Computación evolutiva Lógica difusa Sistemas expertos
Sistemas de pronósticos financieros Modelado estadístico
Sistemas expertos
Sistemas de análisis de tendencias Modelado estadístico
Computación evolutiva Lógica difusa
Sistemas de análisis de riesgos Sistemas expertos Modelado estadístico Computación evolutiva Sistemas expertos Sistemas de inteligencia de negocios Modelado estadístico Computación evolutiva Lógica difusa Minería de datos Semántica cuantitativa Sistemas inteligentes de distribución de información Sistemas expertos Modelos predictivos Algoritmos de schedulling Computación evolutiva Lógica difusa Clasificadores Clasificadores Buscadores inteligentes de información Modelado estadístico Semántica cuantitativa
Áreas de aplicación Áreas específicas de aplicación Tecnologías Productos y servicios
Negocios Minería de datos
Sistemas expertos Programadores de tareas en cómputo distribuido Algoritmos de Schedulling
Computación evolutiva
Sistemas de optimización de la red distribuida
Algoritmos de Schedulling Patrones de comportamiento Sistemas expertos
Sistemas de clasificación y agrupamiento de bases de datos Clasificadores Semántica cuantitativa Algoritmo genético Educación Gestión educativa Sistemas expertos
Automatización de los procesos de gestión educativa Computación evolutiva Simuladores interactivos inteligentes Enseñanza inteligente
Computación evolutiva Enseñanza virtual y en línea Sistemas expertos Tutores virtuales inteligentes Árboles de decisión
Modelado estadístico Semántica cuantitativa Computación evolutiva
Gobierno Minería de datos Semántica cuantitativa Portales virtuales para el gobierno (e-government)
Productos y servicios comerciales
Comercio
Clasificadores Procesadores inteligentes de imágenes Clasificadores Visión artificial
Planeación de trayectorias Dispositivos móviles inteligentes Lógica difusa Aparatos electrodomésticos inteligentes
Sistemas inteligentes Sistemas expertos Interfaces inteligentes Modelado estadístico Lógica difusa Planeación de trayectorias Computación evolutiva Sistemas adaptativos Vida artificial Árboles de decisión Modelado estadístico Lógica difusa
Áreas de aplicación Áreas específicas de aplicación Tecnologías Productos y servicios
Productos y servicios
comerciales Sistemas inteligentes
Computación evolutiva Vida artificial Diseño mecánico Robots de servicio Control automático Árboles de decisión Modelado estadístico Planeación de trayectorias Lógica difusa Computación evolutiva Sistemas multiagentes Seguridad Seguridad biométrica Fusión de sensores Dispositivos de seguridad Modelación del comportamiento normal y anómalo de aplicaciones, usuarios y sistemas operativos Análisis de cripto-sistemas Aplicaciones en protocolos de seguridad Protocolos de transacciones Criterios de privacidad Criterios de autenticación Criterios de integridad Criterios de no repudiación Sistemas expertos Clasificadores Modelado estadístico Semántica cuantitativa Seguridad informática Argumentación
Aplicaciones de software y hardware para protección de equipos, datos y redes Modelación del comportamiento normal y anómalo de aplicaciones, usuarios y sistemas operativos Análisis de cripto-sistemas Aplicaciones en protocolos de seguridad Protocolos de transacciones Criterios de privacidad
Fuente: Elaboración propia.
Áreas de aplicación Áreas específicas de aplicación Tecnologías Productos y servicios
Seguridad
Seguridad informática
Criterios de autenticación
Aplicaciones de software y hardware para protección de equipos, datos y redes Criterios de integridad Criterios de no repudiación Sistemas expertos Clasificadores Modelado estadístico Semántica cuantitativa Argumentación
Clasificadores Sistemas de detección de intrusiones en programas computacionales Redes neurales Criminalística Sistemas expertos Identificador de patrones de conducta sospechosos Modelado estadístico Computación evolutiva
