Conceptos básicos e HistoriaIng. Katya Faggioni Colombo
¿Qué es la I.A.?Sistemas que piensan como humanos Sistemas que piensan racionalmente*“El nuevo y excitante esfuerzo de hac...
Enfoques de la I.A.               Comportamiento humano:                enfoque de la Prueba de                Turing    ...
Comportamiento Humano: elenfoque de la Prueba de TuringPropuesta por Alan Turing (1950)Diseñada para proporcionar una de...
Comportamiento Humano: elenfoque de la Prueba de TuringEl computador debería poseer las siguientes capacidadespara pasar l...
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Actuar de forma racional: elenfoque del agente racionalAgente = razonaUn agente racional es aquel que actúa con la inten...
Actuar de forma racional: elenfoque del agente racional   Es necesario contar con la capacidad para    representar el cono...
Fundamentos de la I.A.FilosofíaMatemáticasEconomíaNeurocienciaPsicologíaIngeniería ComputacionalTeoría de control y...
Fundamentos de la I.A.Filosofía: Los filósofos (desde el año 400 A.C.) Filosofía facilitaron el poder imaginar la I.A. al...
Fundamentos de la I.A.Matemáticas: Las matemáticas proporcionaron Matemáticas las herramientas para manipular tanto las a...
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Fundamentos de la I.A.Teoría de control y cibernética: La teoría de                     cibernética control se centra en ...
Fundamentos de la I.A.Neurociencia: Neurociencia      La neurociencia consiste en el estudio del sistema neurológico, y e...
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Génesis de la I.A. (1943 – 1955)Warren McCulloch y Walter Pitts (1943): 1er trabajo de I.A. ; consistía en un modelo cons...
Génesis de la I.A. (1943 – 1955)Marvin Minsky y Dean Edmonds (Princeton, 1951): Construyeron el 1er computador a partir d...
Nacimiento de la I.A. (1956)John McCarthy (Dartmouth College): Para aumentar el interés de los investig. americanos en la...
Entusiasmo inicial, grandes esperanzas(1952 - 1969)John McCarthy: “¡Mira mamá, ahora sin manos!”Newell y Simon: SRGP fue...
Entusiasmo inicial, grandes esperanzas(1952 - 1969)John McCarthy (Stanford, 1963): Creó el laboratorio de Inteligencia Ar...
Entusiasmo inicial, grandes esperanzas(1952 - 1969)
Una dosis de realidad(1966 - 1973)Herbert Simon (1957): Famoso comentario sobre el “futuro previsible”Problemas:  tradu...
Sistemas basados en el conocimiento:¿clave del poder? (1969 – 1979)1ra década de IA: centrado en el desarrollo de mecanis...
Sistemas basados en el conocimiento:¿clave del poder? (1969 – 1979)Comprensión del lenguaje natural: Problemas:   Repres...
La I.A. se convierte en unaindustria (1980 – actualidad)R1 (McDermott, 1982):          1er sistema experto comercial exit...
Regreso de las redes neuronales (1986– actualmente)Se    reinventó el algoritmo de aprendizaje de retroalimentación en el...
I.A. se convierte en una ciencia(1987 – actualmente)Predomina desarrollo sobre teorías ya existentes que proponer teorías...
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  • Existe confrontación entre los enfoques centrados en los humanos y los centrados en la racionalidad. El enfoque humano: ciencia empírica – hipótesis y experimentos El enfoque racional: combinación de matemáticas e ingeniería
  • El computador supera la prueba si un evaluador humano no es capaz de distinguir si las respuestas a una serie de preguntas planteadas, son de una persona o no.
  • Permite comunicarse satisfactoriamente en inglés Para almacenar lo que se conoce o siente Para utilizar la información almacenada para responder a preguntas y extraer nuevas conclusiones Para adaptarse a nuevas circunstancias y para detectar y extrapolar patrones Para percibir objetos Para manipular y mover objetos
  • Allen Newell y Herbert Simon que desarrollaron el SRGP en 1961 (Sistema general de resolución de problemas), no les bastó con que su programa resolviera correctamente problemas propuestos. Lo que les interesaba era seguir la pista de las etapas del proceso de razonamiento y compararlas con las seguidas por humanos a los que se les enfrentó a los mismos problemas.
  • Los campos de IA y ciencia cognitiva continúan alimentándose entre sí, especialmente en las áreas de la visión y el lenguaje natural.
  • Los Silogismos están estructurados a través de las Premisas (mayor, menor, conclusión) “ Sócrates es un hombre; todos los hombres son mortales; Sócrates es mortal” “ El pingüino es un ave; todas las aves vuelan; el pingüino vuela” Estudiosos de la lógica desarrollaron en el siglo XIX una notación precisa oara definir sentencias sobre todo tipo de elementos del mundo y especificar relaciona entre ellos. (comparable con la notación aritmética)
  • Existe confrontación entre los enfoques centrados en los humanos y los centrados en la racionalidad. El enfoque humano: ciencia empírica – hipótesis y experimentos El enfoque racional: combinación de matemáticas e ingeniería
  • El modelo constituido por neuronas artificiales se caracterizaba por estar “activada” o “desactivada”; la “activación” se daba como respuesta a la estimulación producida por una cantidad suficiente de neuronas vecinas. Aprendizaje Hebbiano o de Hebb
  • La SNARC utilizaba 3000 válvulas de vacío y un mecanismo de piloto automático de un avión bombardero B-24 para simular una red con 40 neuronas.
  • -Racionalidad computacional
  • -SRGP : Sistema de Resolución General de Problemas se diseñó para que imitara protocolos de resolución de problemas de los seres humanos. - Lisp fue el 2do lenguaje de programación mas antiguo después de Fortran
  • -Comentario: “Sin afán de sorprenderlos y dejarlos atónitos, pero la forma más sencilla que tengo de resumirlo es diciéndoles que actualmente en el mundo existen máquinas capaces de pensar, aprender y crear. Además, su aptitud para hacer lo anterior aumentará rápidamente hasta que (en un futuro previsible) la magnitud de problemas que serán capaces de resolver irá a la par que la capacidad de la mente humana para hacer lo mismo”. -También dijo que en los próximos 10 años un computador llegaría a ser campeón de ajedrez Consejo Nacional para la investigación de EEUU apoyo la traducción de artículos científicos en vísperas del lanzamiento del Sputnik en 1957 “ El espiritu es fuerte pero la carne es débil” – “el vodka es bueno pero la carne está podrida”
  • En 1988 ya se había distribuido 40 sistemas expertos. Du Pont utilizaba ya 100 y estaban en etapa de desarrollo 500 más. El invierno de la IA afectó a muchas empresas que no fueron capaces de desarrollar los extravagantes productos prometidos
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    1. 1. Conceptos básicos e HistoriaIng. Katya Faggioni Colombo
    2. 2. ¿Qué es la I.A.?Sistemas que piensan como humanos Sistemas que piensan racionalmente*“El nuevo y excitante esfuerzo de hacer que los “El estudio de las facultades mentales mediantecomputadores piensen… máquinas con mentes, el uso de modelos computacionales” (Charniak yen el más amplio sentido literal”. (Haugeland, McDermott, 1985)1985) “El estudio de los cálculos que hacen posible“La automatización de actividades que percibir, razonar y actuar”. (Winston, 1992)vinculamos con procesos de pensamientohumano, actividades como la toma dedecisiones, resolución de problemas,aprendizaje…” (Bellman, 1978)Sistemas que actúan como humanos Sistemas que actúan racionalmente“El arte de desarrollar máquinas con capacidad “La Inteligencia Computacional es el estudio delpara realizar funciones que cuando son diseño de agentes inteligentes”. (Poole et al.,realizadas por personas requieren de 1998)inteligencia”. (Kurzweil, 1990)“El estudio de cómo lograr que los computadores “IA… está relacionada con conductas inteligentesrealicen tareas que, por el momento, los en artefactos”. (Nilsson, 1998)humanos hacen mejor” (Rich y Knight, 1991) *Un sistema es racional si hace “lo correcto”, en función de su conocimiento
    3. 3. Enfoques de la I.A. Comportamiento humano: enfoque de la Prueba de Turing Pensar como humano: el enfoque del modelo cognitivo Pensamiento racional: el enfoque de las “leyes del pensamiento” Actuar de forma racional: el enfoque del agente racional
    4. 4. Comportamiento Humano: elenfoque de la Prueba de TuringPropuesta por Alan Turing (1950)Diseñada para proporcionar una definición operacional y satisfactoria de inteligenciaPrueba basada en la incapacidad de diferenciar entre entidades inteligentes indiscutibles y seres humanos
    5. 5. Comportamiento Humano: elenfoque de la Prueba de TuringEl computador debería poseer las siguientes capacidadespara pasar la prueba básica:1)Procesamiento de lenguaje natural2)Representación del conocimiento3)Razonamiento automático4)Aprendizaje automáticoLa Prueba Global de Turing incluye además:5)Visión computacional6)Robótica http://www.jabberwacky.com/chat-george http://www.turinghub.com/ http://alice.pandorabots.com/
    6. 6. Pensar como un humano: elenfoque del modelo cognitivoSe requieren mecanismos para determinar cómo piensan los humanos, penetrando en las mentes humanas: introspección y experimentos psicológicosUna vez que se cuente con una teoría precisa sobre cómo trabaja la mente, se lo podrá plasmar en el computador
    7. 7. Pensar como un humano: elenfoque del modelo cognitivo En el campo interdisciplinario de la ciencia cognitiva convergen modelos computacionales de IA y técnicas experimentales de psicología intentando elaborar teorías precisas y verificables sobre el funcionamiento de la mente humana
    8. 8. Pensamiento racional: el enfoquede las “leyes del pensamiento” Aristóteles codificó la “manera correcta de pensar” a través de los silogismos – LÓGICA Se desarrollaron programas (1965) que inicialmente resolvían cualquier problema resoluble en notación logista.
    9. 9. Actuar de forma racional: elenfoque del agente racionalAgente = razonaUn agente racional es aquel que actúa con la intención de alcanzar el mejor resultado o, cuando hay incertidumbre, el mejor resultado esperado
    10. 10. Actuar de forma racional: elenfoque del agente racional Es necesario contar con la capacidad para representar el conocimiento y razonar basándonos en él, porque ello permitirá alcanzar decisiones correctas en una amplia gama de situaciones.
    11. 11. Fundamentos de la I.A.FilosofíaMatemáticasEconomíaNeurocienciaPsicologíaIngeniería ComputacionalTeoría de control y cibernéticaLingüística
    12. 12. Fundamentos de la I.A.Filosofía: Los filósofos (desde el año 400 A.C.) Filosofía facilitaron el poder imaginar la I.A. al concebir la idea de que la mente es de alguna manera como una máquina que funciona a partir del conocimiento codificado en un lenguaje interno, y al considerar que el pensamiento servía para seleccionar la acción a llevar a cabo.Lingüística: Los lingüistas demostraron que el Lingüística uso del lenguaje se ajusta a ese modelo.
    13. 13. Fundamentos de la I.A.Matemáticas: Las matemáticas proporcionaron Matemáticas las herramientas para manipular tanto las aseveraciones de certeza lógicas, como las inciertas de tipo probabilista. Asimismo, prepararon el terreno para un entendimiento de lo que es el cálculo y el razonamiento con algoritmos.Economía: Los Economistas formalizaron el Economía problema de la toma de decisiones para maximizar los resultados esperados.
    14. 14. Fundamentos de la I.A.Ingeniería Computacional: Computacional Los informáticos proporcionaron los artefactos que hicieron posible la aplicación de la I.A.. Los programas de IA tienden a ser extensos y no podrían funcionar sin los grandes avances en velocidad y memoria aportados por la industria informática.Psicología: Los Psicólogos adoptaron la idea de Psicología que los humanos y los animales podían considerarse como máquinas de procesamiento de información.
    15. 15. Fundamentos de la I.A.Teoría de control y cibernética: La teoría de cibernética control se centra en el diseño de dispositivos que actúan de forma óptima con base en la retroalimentación que reciben del entorno en el que están inmersos. Inicialmente las herramientas matemáticas de la teoría de control eran bastante diferentes a las técnicas que utilizaba la IA, pero ambos campos se están acercando.
    16. 16. Fundamentos de la I.A.Neurociencia: Neurociencia La neurociencia consiste en el estudio del sistema neurológico, y en especial del cerebro. Las neuronas y las sinapsis del cerebro están activas simultáneamente, mientras que las computadoras actuales tienen una o como mucho varias UCP. Por tanto, incluso sabiendo que un computador es un millón de veces más rápido en cuanto a su velocidad de intercambio, el cerebro acaba siendo 100.000 veces más rápido en lo que hace.
    17. 17. Etapas en la historia de la I.A.1. Génesis de la inteligencia artificial2. Nacimiento de la Inteligencia Artificial3. Entusiasmo inicial, grandes esperanzas4. Una dosis de realidad5. Sistemas basados en el conocimiento: ¿clave del poder?6. La IA se convierte en una industria7. Regreso de las redes neuronales8. IA se convierte en una ciencia
    18. 18. Génesis de la I.A. (1943 – 1955)Warren McCulloch y Walter Pitts (1943): 1er trabajo de I.A. ; consistía en un modelo constituido por neuronas artificiales (estímulos), a través de 3 fuentes:  Conocimientos sobre fisiología básica y funcionamiento de las neuronas en el cerebro  Análisis formal de la lógica proposicional de Russell y Whitehead  Teoría de la computación de TuringDonald Hebb (1949): Regla de actualización para modificar las intensidades de las conexiones entre neuronas
    19. 19. Génesis de la I.A. (1943 – 1955)Marvin Minsky y Dean Edmonds (Princeton, 1951): Construyeron el 1er computador a partir de una red neuronal denominada SNARC*Alan Turing (1950): Artículo “Computing Machinery and Intelligence” sobre una visión de la I.A.: Prueba de Turing Aprendizaje automático Algoritmos genéticos Aprendizaje por refuerzo
    20. 20. Nacimiento de la I.A. (1956)John McCarthy (Dartmouth College): Para aumentar el interés de los investig. americanos en las nuevas teorías, organizó un taller de 2 meses con 10 asistentes.Allen Newell y Herbert Simon (Carnegie Tech): Prog. de razonamiento denominado Teórico Lógico (TL), fue capaz de pensar de manera no numéricaNombre propuesto por McCarthy para este campo: INTELIGENCIA ARTIFICIAL
    21. 21. Entusiasmo inicial, grandes esperanzas(1952 - 1969)John McCarthy: “¡Mira mamá, ahora sin manos!”Newell y Simon: SRGP fue el 1er programa que incorporó el enfoque “pensar como un ser humano”, lo que conllevó (1976) a la hipótesis “sistema de símbolos físicos”: estructura de datos compuestas por símbolosArthur Samuel (1952): Programa para juego de damas amateur – TV en Feb 1956John McCarthy (MIT, 1958): Creó el lenguaje LISP; Artículo “Programs with common sense”: programa hipotético llamado generador de consejos considerado como el 1er sistema de I.A. completo
    22. 22. Entusiasmo inicial, grandes esperanzas(1952 - 1969)John McCarthy (Stanford, 1963): Creó el laboratorio de Inteligencia Artificial.Micromundos (1964-1969) : consistió en elegir un Nro. de problemas limitados cuya solución pareció requerir inteligencia. Ejms: SAINT: problemas de integración de cálculo ANALOGY: problemas de analogía geométrica STUDENT: problemas de álgebra SHRDLU: El mundo de los bloques
    23. 23. Entusiasmo inicial, grandes esperanzas(1952 - 1969)
    24. 24. Una dosis de realidad(1966 - 1973)Herbert Simon (1957): Famoso comentario sobre el “futuro previsible”Problemas: traducción automática; programas contaban con poco o ningún conocimiento de la materia objeto de estudioInforme (1966): “No se ha logrado obtener ninguna traducción de textos científicos generales ni se prevé obtener ninguna en un futuro inmediato”.
    25. 25. Sistemas basados en el conocimiento:¿clave del poder? (1969 – 1979)1ra década de IA: centrado en el desarrollo de mecanismos de búsqueda de propósito general; razonamiento básico para encontrar soluciones completas: métodos débilesPrograma DENDRAL (Stanford, 1969): 1er sistema de conocimiento intenso (sistema experto), que consistia en inferir una estructura molecular a partir de un espectrómetro de masas.Programa MYCIN: sistema que diagnostica infecciones sanguíneas, con 450 reglas aprox.
    26. 26. Sistemas basados en el conocimiento:¿clave del poder? (1969 – 1979)Comprensión del lenguaje natural: Problemas:  Representación de situaciones estereotipo  Descripción de la organización de la memoria humana  Comprensión de planes y objetivosPROLOG: lenguaje basado en la lógica en EuropaPLANNER: lenguaje basado en la lógica en EEUUMarcos: (Minsky, 1975): enfoque estructurado
    27. 27. La I.A. se convierte en unaindustria (1980 – actualidad)R1 (McDermott, 1982): 1er sistema experto comercial exitoso; elaboración de pedidos de nuevos sistemas informáticos.Quinta generación (Japón, 1981): Plan de 10 años para construir computadoras inteligentes utilizando Prolog.Microelectronics and Computer Technology Corporation (USA): competitividad nacional en I.A.“El invierno de la I.A.”
    28. 28. Regreso de las redes neuronales (1986– actualmente)Se reinventó el algoritmo de aprendizaje de retroalimentación en el campo de la informática y de la psicología.Estos modelos de IA fueron llamados conexionistasTendencia actual: las aproximaciones conexionistas y simbólicas son complementarias y no competidoras
    29. 29. I.A. se convierte en una ciencia(1987 – actualmente)Predomina desarrollo sobre teorías ya existentes que proponer teorías nuevasLa IA forma parte del ámbito de los métodos científicos. Para que se acepten, las hipótesis se deben someter a rigurosos experimentos empíricos, y los resultados deben analizarse estadísticamente para identificar su relevancia.Un modelo de la tendencia actual es el campo del reconocimiento del habla.Sistemas de I.A. han llegado a ser comunes en aplicaciones desarrolladas para la Web, Ejm: chatbot

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