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Parece ser que estos sistemas no son totalmente impredecibles pudiendo establecersemodelos de comportamiento a corto plazo...
a) Hologramas de Fresnel. Éstos son los hologramas más simples, tal cual se acaban dedescribir e la sección anterior. Tamb...
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que viaja a través de un microrresonador óptico. El dispositivo actúa así como untransistor óptico, en el que un rayo de l...
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Tarea acerca de inteligencias distribuídas, teoría del caos, y sistemas difusos.

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Anexo de tarea

  1. 1. INTELIGENCIA ARTIFICIAL DISTRIBUIDAiEl avance tecnológico en las comunicaciones llevaal planteamiento de nuevosescenarios en losque es necesaria la compartición y la coordinación y por consiguientenuevas metodologías y técnicas y entornos de soporte informático paradesarrollo desistemas que incluyan los aspectosde coordinación y distribución.Afinales de los años setenta aparecen los primerostrabajos en Inteligencia ArtificialDistribuida(aunque la primera reunióntemática fueen 1980). Su objeto es el estudiode modelosy técnicas para resolución de problemas en losque la distribución, seafísica o funcional, seainherente. La metáfora de la inteligencia utilizadaestá fundadaen diferentes metáforas delas ciencias exactas y sociales, como la biología,la física y lasociología. Los individuales heterogéneose independientes del sistema soninteligentessi alcanzan un cierto grado de adaptación mutua.Los sistemas IAD se caracterizanpor una arquitectura formada porcomponentesinteligentes y modulares que interactúan deforma coordinada. No existeuna terminologíacompartida en la IAD, ni esquemas de clasificación reconocidos porla mayoría, aunque nohay discrepancias substanciales en cuanto a lasventajas queofrece el enfoque IAD sobre losparadigmas convencionalesPueden encontrarse diferentes trabajos que presentanel panorama general de lainvestigaciónactual en el campo de la Inteligencia Artificialy de los sistemasmultiagente [Bond et al. 88][Parunak 88] [Castillo-Hern 88] [Gasser et al.89] [Shi 91][Chaib-Draa 92] [von Martial 92][Gasser 93] [Molin et al. 96]. Últimamente,hanaparecido másartículos destinados a caracterizaralguna de las muchas corrientesde investigación [Wooldridge et al. 95] [Chaib-Draa 95][Franklin et al. 96] [Nwana 96][Castelfranchi etal. 96] [Wooldridge 98] [Huhns, Stephens 98].Por ejemplo, se definen áreas de interés paracada agente, en las que se especificanlastareas de las que el agente es responsable yse definen estructuras de autoridad,para resolver conflictos en caso de que las áreas de interés se solapen.TEORÍA DEL CAOSiiDesde hace mucho tiempo los científicos han creído que la naturaleza eradeterminista, es decir que todos sus componentes seguían unas leyes universales, yque conociendo dichas leyes podríamos llegar a prever todos los fenómenos.CuandoNewton creó el Cálculo, se descubrió que estas leyes universales podían describirsecon ecuaciones diferenciales, de esta forma para conocer con exactitud elcomportamiento de un sistema tan solo era necesario conocer la ecuación que locaracteriza y los valores iniciales de las variables.
  2. 2. Como herramienta paralela al Cálculo se desarrolló la topología, en esta rama de lasmatemáticas se trabaja con las ecuaciones diferenciales representándolas comosuperficies de n dimensiones. Al observar las superficies generadas por estasecuaciones conocidas se descubrió que convergían a unas estructuras especiales quellamaron atractores. Los atractores más regulares son un punto, una esfera, un toro(escomo una rosquilla), las ecuaciones con estos atractores tenían un comportamientomuy regular, de forma que si partiendo de unas condiciones iniciales cualquiera, porejemplo (1.83, 1.94), se llegaba a un determinado resultado, digamos 2. 22, partiendode condiciones cercanas (1.85, 1.92) se obtenía también un resultado cercano, porejemplo 2.23. Todo hasta aquí encajaba muy bien con la idea del determinismo.Sin embargo hace algunos años, utilizando técnicas de computación por ordenador, seobservó que algunas ecuaciones diferenciales tenían atractores muy distintos (eltérmino es "atractores extraños"). Estudiando las características de estos atractores secomprobó que era imposible predecir en su totalidad el comportamiento de unsistema si éste tenía atractores extraños.Recordemos que para definir un sistema creíamos que bastaba con la ecuación que lodescribe y las condiciones iniciales. Ahora bien las condiciones iniciales no sonabsolutas, dependen de la precisión con que las midamos. Por ejemplo si decimos queX=3 con una precisión de 2 decimales, estamos diciendo que X podría ser 3.001, 3.002,3.003....., si aumentamos la precisión a 10 tendríamos que X=3.00000000001, o3.00000000008, para asegurar que X es exactamente 3 necesitaríamos una precisióninfinita, y lamentablemente imposible.El problema que plantean los atractores extraños es que el resultado que van a dardepende de todos y cada uno de los decimales de sus condiciones iniciales. Es decir situ sistema empezase en 3.001, dará un resultado totalmente distinto a si comenzaseen 3.002. Si conseguimos más precisión resulta que el problema se mantiene. Sicomenzamos en 3.0000-un millón de ceros-001 el resultado será distinto a sícomenzásemos en 3.0000-un millón de ceros-002. Para que pudiésemos predecir elcomportamiento del sistema necesitaríamos tener infinitos decimales, y lo cual comoya comentamos antes es del todo imposible.Este tipo de sistemas confirmó que eluniverso no es determinista ya que por mucha información que tengas de un sistemacon un atractor extraño nunca podrás predecir su comportamiento. Por tanto sedemostró la existencia del Caos.A partir de aquí se han descubierto sistemas caóticos en todos los ámbitos, desde loslatidos del corazón, al vuelo de una mosca, la agitación de la superficie del agua, laevolución de la economía... y se ha conseguido, utilizando modelos basados enatractores extraños, atacar algunos problemas que antes parecían inabordables.
  3. 3. Parece ser que estos sistemas no son totalmente impredecibles pudiendo establecersemodelos de comportamiento a corto plazo. Además un hecho que ha llamado laatención sobre estos sistemas es que no son, como se podría esperar, completamenteanárquicos sino que muchos de ellos presentan simetrías muy complejas, de aquí hansalido las famosas figuras fractales, que actualmente son consideradas tanto cienciacomo arte.SISTEMAS DIFUSOSiiiSu estructura está constituida por tres bloques principales: el de transformación delos valores numéricos en valores de Lógica difusa; el motor de inferencia que emplealas reglas; y el bloque de conversión de los valores de la Lógica difusa en valoresnuméricos. En un sistema basado en lógica difusa se transforman los datos o valores numéricosde la entrada al dominio de las reglas intuitivas y lingüísticas de la LD para realizar eltratamiento de los mismos y después convertir los resultados en valores numéricospara darles la representación tradicional.En resumen, puede decirse que un sistemabasado en lógica difusa actúa como lo haría una persona que tuviera que reaccionarante términos tan imprecisos como “caluroso” o “rápido”.Si al sistema se le incluye una regla que diga “Si la temperatura es calurosa se ha deacelerar el ventilador”, se estará aplicando el principio de If/Then y el sistemafuncionará sin regirse por conceptos matemáticos precisos.Por ejemplo, si tenemos un paciente con fiebre, podemos plantearnos a partir de quétemperatura empieza a tener fiebre.Pero es más realista plantear un modelo en el quela situación de fiebre no se restringe sólo a dos valores (hay fiebre o no hay fiebre),sino que tenemos todo un rango de temperaturas posible.Por lo tanto, la primeraetapa de tratamiento de un problema para la lógica difusa consiste en modelar cadauna de las entradas del sistema con curvas que den los grados o niveles depertenencia a los diferentes estados identificados anteriormente (en nuestro caso,fiebre).HOLOGRAFÍALa holografía ha progresado de una manera impresionante y rápida debido a la grancantidad de aplicaciones que se le están encontrando día a día. Los hologramas sepueden ahora hacer de muy diferentes maneras, pero todos con el mismo principiobásico. Los principales tipos de hologramas son los siguientesiv:
  4. 4. a) Hologramas de Fresnel. Éstos son los hologramas más simples, tal cual se acaban dedescribir e la sección anterior. También son los hologramas más reales eimpresionantes, pero tienen el problema de que sólo pueden ser observados con la luzde un láser.b) Hologramas de reflexión. Los hologramas de reflexión, inventados por Y N.Denisyuk en la Unión Soviética, se diferencian de los de Fresnel en que el haz dereferencia, a la hora de tomar el holograma, llega por detrás y no por el frente, comose muestra en la figura 39. La imagen de este tipo de hologramas tiene la enormeventaja de que puede ser observada con una lámpara de tungsteno común y corriente.En cambio, durante la toma del holograma se requiere una gran estabilidad y ausenciade vibraciones, mucho mayor que con los hologramas de Fresnel. Este tipo deholograma tiene mucho en común con el método de fotografía a color por medio decapas de interferencia, inventado en Francia en 1891 por Gabriel Lippmann, y por elcual obtuvo el premio Nobel en 1908.c) Hologramas de plano imagen. Un holograma de plano imagen es aquel en el que elobjeto se coloca sobre el plano del holograma. Naturalmente, el objeto no estáfísicamente colocado en ese plano, pues esto no sería posible. La imagen real delobjeto, formada a su vez por una lente, espejo u otro holograma, es la que se coloca enel plano de la placa fotográfica. Al igual que los hologramas de reflexión, éstos tambiénse pueden observar con una fuente luminosa ordinaria, aunque sí es necesario láserpara su exposición.d) Hologramas de arco iris. Estos hologramas fueron inventados por Stephen Benton,de la Polaroid Corporation, en 1969. Con estos hologramas no solamente se reproducela imagen del objeto deseado, sino que además se reproduce la imagen real de unarendija horizontal sobre los ojos del observador. A través de esta imagen de la rendijaque aparece flotando en el aire se observa el objeto holografiado, como se muestra enla figura 40. Naturalmente, esta rendija hace que se pierda la tridimensionalidad de laimagen si los ojos se colocan sobre una línea vertical, es decir, si el observador estáacostado. Ésta no es una desventaja, pues generalmente el observador no está en estaposición durante la observación. Una segunda condición durante la toma de este tipode hologramas es que el haz de referencia no esté colocado a un lado, sino abajo delobjeto.La Holografía fue inventada en el año 1947 por el científico de origen húngaro DennisGabor quien recibió por ello el premio Nobel de Física en el año 1971. Se desarrollóplenamente a partir de la década del 60´ con la aparición del láser.El medioholográfico expresa, a través de una tecnología de avanzada, sensibilidad artística y
  5. 5. eficiencia comunicativa, el sentido de una cultura de la virtualidad real holográfica depotencialidades inéditas.e) Hologramas de color. Si se usan varios láseres de diferentes colores tanto durante laexposición como durante la observación, se pueden lograr hologramas en color.Desgraciadamente, las técnicas usadas para llevar a cabo estos hologramas soncomplicadas y caras. Además, la fidelidad de los colores no es muy alta.f) Hologramas prensados. Estos hologramas son generalmente de plano imagen o dearco iris, a fin de hacerlos observables con luz blanca ordinaria. Sin embargo, elproceso para obtenerlos es diferente. En lugar de registrarlos sobre una placafotográfica, se usa una capa de una resina fotosensible, llamada Fotoresist, depositadasobre una placa de vidrio. Con la exposición a la luz, la placa fotográfica se ennegrece.En cambio, la capa de Fotoresist se adelgaza en esos puntos. Este adelgazamiento, sinembargo, es suficiente para difractar la luz y poder producir la imagen. Dicho de otromodo, la información en el holograma no queda grabada como un Sistema de franjasde interferencia obscuras, sino como un sistema de surcos microscópicosLA HOLOGRAFIADE EXHIBICIÓNÉsta es la aplicación más frecuente y popular de la holografía. Es muy conocida, porejemplo, la exhibición que hizo una famosa joyería de la Quinta Avenida de NuevaYork, donde por medio de un holograma sobre el vidrio de un escaparate seproyectaba hacia la calle la imagen tridimensional de una mano femenina, mostrandoun collar de esmeraldas. La imagen era tan real que provocó la admiración demuchísimas personas, e incluso temor en algunas. Se dice que una anciana, al ver laimagen, se atemorizó tanto que comenzó a tratar de golpear la mano con su bastón,pero al no lograrlo, corrió despavorida.Una aplicación que se ha mencionado mucho es la de la exhibición de piezasarqueológicas o de mucho valor en museos. Esto se puede lograr con tanto realismoque sólo un experto podría distinguir la diferencia.TRANSISTORES ÓPTICOSvEl control y la modulación del flujo de luz es esencial en las telecomunicacionesactuales. El profesor TobiasKippenberg y su equipo en el EPFL’sLaboratory ofPhotonics and Quantum Measurements han descubierto una nueva manera de acoplarla luz y las vibraciones. Mediante el uso de este descubrimiento, se construyó undispositivo en el que podría controlar por un segundo haz más intenso, un rayo de luz
  6. 6. que viaja a través de un microrresonador óptico. El dispositivo actúa así como untransistor óptico, en el que un rayo de luz influye en la intensidad de otro.El microrresonador óptico tiene dos características: en primer lugar, atrapa la luz enuna estructura de vidrio pequeña, guiando el haz en un patrón circular. En segundolugar, la estructura vibra, como una copa de vino, en frecuencias bien definidas.Debido a que la estructura es tan pequeña (una fracción del diámetro de un cabellohumano), estas frecuencias son 10 000 superiores que la vibración de una copa devino. Cuando la luz se inyecta en el dispositivo, los fotones ejercen una fuerza llamadapresión de radiación, que aumenta en gran medida por el resonador. La crecientepresión deforma la cavidad, posibilitando el acoplamiento a la luz de las vibracionesmecánicas. Si se usan dos rayos de luz, la interacción de los dos láseres con lasvibraciones mecánicas resulta en una especie de “switch” óptico: el fuerte “control”láser puede activar o desactivar una débil “sonda” láser al igual que en un transistorelectrónico.Las aplicaciones de este efecto novedoso, denominado “OMIT” (optomechanically-inducedtransparency), podría proporcionar una funcionalidad completamente nuevaa la fotónica. Las conversiones de radiación a vibración ya está muy extendida porejemplo, en los teléfonos móviles, un receptor convierte la radiación electromagnéticaa vibraciones mecánicas, lo que permite que la señal se filtre de manera eficiente. Peroha sido imposible hacer este tipo de conversión con la luz. Con un dispositivo OMITbasado en un campo de luz visible podría, por primera vez podría convertirse en unavibración mecánica. Esto podría abrir una enorme gama de posibilidades en el campode las telecomunicaciones. Por ejemplo, se pueden diseñar nuevos búferes ópticos deforma que puedan almacenar información óptica hasta varios segundos.En un nivel más fundamental, los investigadores de todo el mundo han estadotratando de encontrar maneras de controlar sistemas opto mecánicos a nivel cuántico:el acoplamiento conmutable demostrado por el equipo de EPFL-Max Planck podríaayudar a la comunidad a superar este obstáculo, al servir como una interfaceimportante en los sistemas cuánticos híbridos.i http://www.dia.fi.upm.es/~phernan/AgentesInteligentes/referencias/garcia98.pdfii http://www.elrinconcito.com/DiccAmpliado/TeoriaCaos.htmiii http://medicpinos0.tripod.com/logicafussy/id19.htmliv http://html.rincondelvago.com/holografia.htmlv http://www.elektrocomputer.net/index.php?option=com_content&view=article&id=44:transistor-optico&catid=1:latest-news&Itemid=50

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