Inteligencia artificial, sistemas expertos, robótica y redes neuronales. Rodrigo Ramírez Murguía.

1. Inteligencia artificial, sistemas expertos, robótica y
redes neuronales.
Rodrigo Ramírez Murguía
Universidad de Guadalajara
Introducción a la computación
Primer Semestre

2. Introducción
En la actualidad nos enfrentamos a una era de desarrollo nunca antes vista. Los
avances tecnológicos cada año superan límites que hace cincuenta años nadie
podría haber imaginado. Sin duda esto está dando un paso muy significativo para
la humanidad. Cosas como inteligencia artificial, sistemas expertos, robótica y
redes neuronales han ido avanzando a tal manera que cada día podemos
cuestionarnos más sobre “¿Qué nos falta por conocer?”.
Podemos apostar a la tecnología, y al mismo tiempo, que la humanidad no será
nada parecido a la actualidad en algunos años.
Este ensayo tiene como finalidad dar una idea al lector de algunos de los puntos
más significantes para la tecnología en la actualidad y que, tal vez, un día, puedan
llegar a ser punto de partida para muchas otras cosas.

3. Desarrollo
A) Inteligencia Artificial
Yo pienso que es bueno comenzar con Inteligencia artificial. La Inteligencia
Artificial (algunas veces puedes ser abreviada como “IA”) es un área
multidisciplinar que estudia la creación y diseño de sistemas capaces de resolver
problemas cotidianos de manera autónoma teniendo como ideal o perfecto
porvenir la inteligencia humana.
Algunas de las ciencias que pueden tener un enfoque en la Inteligencia Artificial
pueden ser electrónica, robótica, mecánica, mecatrónica, sistemas de información,
matemáticas e incluso filosofía.
Según Nilsson, un científico informático estadounidense y uno de los
investigadores fundadores de esta disciplina, existen cuatro pilares básicos de la
inteligencia artificial: a) Búsqueda del estado requerido en el conjunto de los
estados producidos por las acciones posibles b) algoritmos genéticos c) redes
neuronales artificiales (análogo al funcionamiento físico del cerebro de animales y
humanos) d) razonamiento mediante una lógica formal análogo al pensamiento
abstracto humano.

4. Con la Inteligencia Artificial se pueden obtener distintas percepciones y acciones
que por lo general son producidas por sensores físicos y sensores mecánicos en
las máquinas así como también por pulsos eléctricos u ópticos en computadoras.
Algunos sistemas de Inteligencia Artificial en la actualidad son usados
comúnmente en campos como economía, medicina, ingeniería y la milicia, y se ha
usado en gran variedad de aplicaciones de software, juegos de estrategia, como
ajedrez de computador, y otros videojuegos.
B) Sistemas expertos
Un sistema experto (SE), es básicamente un programa de computadora basado
en conocimientos y raciocinio que lleva a cabo tareas que generalmente sólo
realiza un experto humano. Esto quiere decir que es un programa que imita el
comportamiento humano en el sentido de que utiliza la información que le es
proporcionada para poder dar una opinión sobre un tema en especial.
Se puede decir que los SE son meramente producto de la inteligencia artificial ya
que por medio de la programación de dispositivos se busca el perfeccionamiento
al realizar una tarea. Los SE son útiles para resolver problemas que generalmente
se basan en el conocimiento con mayor rapidez.
Algunas de las principales características según algunos expertos son:
a) Utilizan normas o estructuras que contengan conocimientos y experiencias
de expertos utilizados.
b) Se obtienen conclusiones a través de deducciones lógicas.
c) Contienen datos ambiguos.
Inteligencia
Artificial
Simulación
sensorial
Lenguajes
naturales
Sistema
expertos
Robótica

5. d) Contienen datos afectados por factores de probabilidad.
e) Deben tener un amplio conocimiento específico del área de
especialización.
f) Aplican técnicas de búsqueda.
g) Poseen habilidad para inferir nuevos conocimientos ya existentes.
h) Tienen la capacidad de procesar símbolos.
i) Tienen la capacidad para explicar su propio razonamiento
Los SE tratan de perseguir un ideal de la ciencia el cual es crear un dispositivo
que pueda almacenar información y a su vez realizar acciones de forma autónoma
utilizando el razonamiento.
C) Robótica
La robótica es algo que en la actualidad se encuentra en pleno auge ya que forma
parte fundamental de la economía. La palabra robótica proviene de la palabra
checa “robota” que significa “trabajo obligatorio”. Los robots son utilizados para
suplir al ser humano en situaciones de riesgo como el manejo de explosivos, altas
temperaturas, falta de oxígeno, etc. o simplemente para una mayor eficacia en las
industrias.
Los robots por lo general no son como se muestra en las películas; por lo general
no tienen forma de humanoide sino que se crean de diferentes formas según la
tarea que deban realizar.
Los robots necesitan de programación, mecánica y electrónica para funcionar.

6. En la industria la mayoría de los robots tienen forma de brazo mecánico y son
utilizados para el ensamblaje de productos.
D) Redes neuronales artificiales
Las redes neuronales artificiales, conocidas habitualmente como RNA, son otro
ideal de la ciencia. Consiste en lograr que un dispositivo procese la información
como lo hace el sistema nervioso de los animales. Con esto se refiere a que
funciones como un sistema de interconexión de neuronas que colaboran entre sí
para producir un estímulo de salida. En la Inteligencia Artificial se refieren a ellas
frecuentemente como redes de neuronas o redes neuronales.
Por lo general en las redes neuronales el objetivo del programador es modelar
matemáticamente el problema en cuestión y posteriormente formular una solución,
que es el programa, mediante un algoritmo codificado que tenga una serie de
propiedades que permitan resolver dicho problema.
Algunas de las ventajas de las RNA son:
a) Aprendizaje: Las RNA tienen la habilidad de aprender mediante una etapa
que se llama etapa de aprendizaje. Esta consiste en proporcionar a la RNA
datos como entrada a su vez que se le indica cuál es la salida esperada.
b) Auto organización: Una RNA crea su propia representación de la
información en su interior, quitándole esta tarea al usuario.
c) Tolerancia a fallos: Debido a que una RNA almacena la información de
forma redundante, ésta puede seguir respondiendo de manera aceptable
aun si se daña parcialmente.
d) Flexibilidad: Una RNA puede manejar cambios no importantes en la
información de entrada, como señales con ruido u otros cambios en la
entrada.

7. e) Tiempo real: La estructura de una RNA es paralela, por lo cual si esto es
implementado con computadoras o en dispositivos electrónicos especiales,
se pueden obtener respuestas en tiempo real.

8. Conclusión
Con este ensayo podemos concluir que estos avances tecnológicos en su mayoría
buscan igualar al ser humano y lo están logrando.
Es bueno ver que el ser humano ya cuenta con herramientas que le hacen posible
diseñar, programar y hacer funcionar dispositivos autónomos.
Personalmente me entusiasma escribir sobre estos temas ya que al ser estudiante
de Ingeniería en Mecatrónica es una de las principales cuestiones por las que
siento inquietud.
Sin embargo yo pienso que al crear estos dispositivos se debe pensar en la
bioética; es decir, pensar en los beneficios que trae para la sociedad y si el
propósito que tiene es algo necesario para el ser humano. Posiblemente el uso de
robots en un futuro no haga posible el desarrollo sustentable en la humanidad.