aqui encontraras todo lo relacionado con la inteligencia artificial

1. INTELIGENCIAINTELIGENCIA
ARTIFICIALARTIFICIAL
Tema 1
Introducción
Dr. JesúsAntonio González Bernal
UPPInteligencia Artificial1

2. ContenidoContenido
Panorama histórico
Definiciones
Conclusiones
UPPInteligencia Artificial2

3. ¿Qué es la Inteligencia Artificial?¿Qué es la Inteligencia Artificial?
Tratar de describir qué es la Inteligencia Artificial con
precisión no es tan fácil
Depende del autor
Si t i hSistemas que piensan como humanos
Sistemas que actúan como humanos
Sistemas que piensan racionalmenteq p
Sistemas que actúan racionalmente
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4. IntroducciónIntroducción
P h Ci i C i iPensar humanamente: Ciencia Cognitiva
Queremos imitar el proceso de razonamiento humano
Requiere teorías científicas de la actividad interna del cerebro
Combina modelos computacionales del cerebro con experimentos de
psicología
Un programa que tiene un buen desempeño en una tarea no es una prueba
de que esté trabajando tal como un humano
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5. Actuar Humanamente: La Prueba de
T i gTuring
Turing (1950) “Computing machinery and intelligence”:
¿Pueden pensar las máquinas? ¿Pueden las máquinas comportarse
inteligentemente?
Prueba operacional para comportamiento inteligente: el Juego de la Imitación
Predijo que para el 2000, una máquina podría tener 30% de posibilidad de engañar a
una persona por 5 minutos
Se anticiparon muchos argumentos de peso contra la IA en los siguientes 50 añosSe anticiparon muchos argumentos de peso contra la IA en los siguientes 50 años
Se sugirieron los principales componentes de IA: conocimiento, razonamiento,
entendimiento de lenguaje, aprendizaje
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6. IntroducciónIntroducción
Pensamiento Racional: Leyes del pensamiento
Normativo (o prescriptivo) en lugar de descriptivo; conduce a la lógica
Línea directa a través de las matemáticas y la filosofía a la IA modernay
No todo comportamiento inteligente se realiza por deliberación lógica
(brincar para escapar del camino de un auto)
No todo es fácil de representar formalmente como lo requiere la lógicaNo todo es fácil de representar formalmente como lo requiere la lógica
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7. IntroducciónIntroducción
Comportamiento racional: haciendo la cosa correcta
¿La cosa correcta?: se espera maximizar la obtención de una
meta, dada la información disponible
No necesariamente integra pensamientoNo necesariamente integra pensamiento
Reflejo del pestañeo
Pero el pensamiento debe estar al servicio de la acción racional
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8. Retomando la Prueba de TuringRetomando la Prueba de Turing
¿Qué es la Inteligencia Artificial ó IA? (Prueba deTuring)¿ g ( g)
Hola (máquina)
Hola Lex, me gustaría que me ayudaras
¿En que te puedo ayudar? (máquina)
Necesito que me hagas la tarea de InteligenciaArtificial… no he hecho
nada!!
¿Y qué hiciste la tarde de ayer? (máquina)
Me fui con mis cuates
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9. IntroducciónIntroducción
¿Será posible crear sistemas capaces de generar conocimiento por¿ p p g p
si mismos?
•¿Que tomen
decisiones?
¿Que tengan la•¿Que tengan la
capacidad de tener
criterio propio?criterio propio?
•¿Que sean
inteligentes?
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g

10. IntroducciónIntroducción
¿Cómo definimos que algo es inteligente?¿ q g g
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11. IntroducciónIntroducción
Primera aproximación:p
Organismo o ente capaz de tomar una decisióng p
Con base en la definición anterior, es inteligente:g
¿Un canino? ¿Un gato? ¿Un ratón?
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12. IntroducciónIntroducción
SegundaAproximacióng p
Organismo o ente capaz de recordar sucesos de su
entorno, con el objetivo de usarlos para la toma de
decisiones
Con base en la definición anterior, es inteligente:
¿Un piloto automático de un avión?
¿Un canino? ¿Un gato? ¿Un ratón?¿Un canino? ¿Un gato? ¿Un ratón?
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13. IntroducciónIntroducción
Entonces
¿existen niveles de inteligencia?
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14. Definición InteligenteDefinición Inteligente
Organismo o ente que, con el paso del tiempo, aprende de sug q , p p , p
entorno, acumulando experiencia y que es usada en nuevas
situaciones que le presenta el entorno
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15. Sistema InteligenteSistema Inteligente
La inteligencia se puede ver como una “medida” que indica cuang p q
fácil logra un sistema sus objetivos
Un sistema es:
Una parte (fragmento) del universo (todo lo que existe, todo lo
h ) ió li i d i ique hay), con extensión limitada en espacio y tiempo
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16. Sistema InteligenteSistema Inteligente
Un sistema inteligente (SI) es un sistema que aprendeg ( ) q p
durante su existencia como actuar para alcanzar sus objetivos
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17. Conceptos Básicos (1)Conceptos Básicos (1)
El entorno de un sistema es todo lo que esta fuera de suq
frontera
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18. Conceptos Básicos (2)Conceptos Básicos (2)
Objetivo: es una situación determinada que algunos sistemasj q g
tratan de alcanzar
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19. C b (1)Cerebro (1)
En términos de inteligencia, ¿cómo definiríamos al cerebro?g , ¿
Es la parte física de un sistema donde funciona la mente
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20. Cerebro (2)Cerebro (2)
La mente constituye los procesos y las memorias dentro dely p y
cerebro
Los procesos transforman las sensaciones en conceptos
(elemento básico del pensamiento), representando la situación
t l li i d l d t ió di d dactual, eligiendo una regla de actuación y respondiendo de
acuerdo a ella
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21. Cerebro (3)Cerebro (3)
Una regla de actuación es el resultado de una experiencia. Esg p
el almacenamiento físico por parte de un SI de una situación
El aprendizaje es el aumento de la cantidad de reglas de
actuación y conceptos en la memoria de un SI
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22. ¿Qué es la Inteligencia Artificial?La interesante tarea de lograr
que las computadoras piensen,
El estudio de las facultades
mentales mediante el uso de
modelos computacionalesmaquinas que piensen, en su
amplio sentido literal
(Haugeland, 1985)
modelos computacionales
(Charniak y McDermott,
1985)
La automatización de
actividades que vinculamos
con procesos del
El estudio de los
cálculos que permiten
percibir razonar ycon procesos del
pensamiento humano, tales
como la toma de decisiones,
resolución de problemas,
di j (B ll
percibir, razonar y
actuar (Winston,
1992)
aprendizaje… (Bellman,
1987)
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23. ¿Qué es la Inteligencia Artificial?¿Qué es la Inteligencia Artificial?
El arte de crear máquinas con
id d d li
Un campo de estudio que se
f l li iócapacidad de realizar
funciones que realizadas por
personas requieren de
inteligencia (Kurzweil 1990)
enfoca a la explicación y
emulación de la conducta
inteligente en función de
procesos computacionalesinteligencia (Kurzweil, 1990)
El estudio de cómo lograr
que las computadoras
procesos computacionales
(Schalkoff, 1990)
La rama de la ciencia de laque las computadoras
realicen tareas que, por el
momento, los humanos
hacen mejor (Rich y Knight,
computación que se ocupa
de la automatización de la
conducta inteligente (Lugerj ( y g ,
1991) y Stubblefield, 1993)
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24. ¿Cuál es el Objetivo de la IA?¿Cuál es el Objetivo de la IA?
Construir programas para resolver problemas “difíciles”p g p p
Problemas para los que no existe una única solución
Requieren de enormes cantidades de información
Deben de tratar con información incompleta, confusa e incluso
contradictoria
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25. ¿Cuál es el Objetivo de la IA?¿Cuál es el Objetivo de la IA?
Dos enfoques:q
Programas que imiten la inteligencia humana (enfoque cognitivo o
fuerte)
l d d lProgramas que permitan mejorar el desempeño de las
computadoras (enfoque pragmático o débil), simulando un
comportamiento inteligentep g
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26. Problemas de IAProblemas de IA
El trabajo inicial en IA se centró en la teoría de juegos y la
d t ió t áti d tdemostración automática de teoremas.
Las computadoras pueden realizar estas tareas por poder
explorar más rápidamente un gran número de posiblesexplorar más rápidamente un gran número de posibles
soluciones.
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27. LimitacionesLimitaciones
¿Puede una computadora lidiar con la explosión combinatoria¿ p p
generada por muchos problemas?.
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28. Otros problemas de IAOtros problemas de IA
Razonamiento de sentido común.Razonamiento de sentido común.
Percepción (visión, habla).
Procesamiento de lenguaje natural.g j
Diagnóstico médico.
Análisis químico.q
Reconocimiento de patrones.
Robótica.
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29. Representación de
Problemas en IA
Manipulación de símbolos.
Manejo de conocimiento:
Facilitar la generalización.
Ser comprensible para las personas.
Puede modificarse para corregir errores o expresar cambiosPuede modificarse para corregir errores o expresar cambios.
Puede usarse aunque no sea exacto o completo.
Buscan una solución.
Proveen una abstracción de los elementos importantes.
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30. Espacios de búsquedaEspacios de búsqueda
Ejemplo: Programa para jugar ajedrezj p g p j g j
Especificar:
Posición de inicio en el tablero.
R l d fi l i i l lReglas que definen los movimientos legales.
Posiciones en el tablero que definen un estado de “ganar”.
Objetivo: jugar (legalmente)j j g ( g )
Meta: ganar
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31. Representación de reglasRepresentación de reglas
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32. Problemas?Problemas?
#posibles posiciones del tablero?p p
El "árbol de ajedrez" posee más posiciones que la cantidad de
átomos presentes en laVía Láctea
Problemas para guardar las reglas.
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33. SoluciónSolución
Escribir las reglas lo más general posible.
Si peón blanco en (columna e, fila 2) y (columna e, fila
3) está vacío y (columna e, fila 4) está vacío
entoncesentonces
mover peón en (columna e, fila 2) a (columna e, fila 4)
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34. Agentes Inteligentes laAgentes Inteligentes y la
Inteligencia ArtificialInteligencia Artificial
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35. ¿Qué es un Agente?¿Qué es un Agente?
Un agente es todo aquello que:g q q
Percibe su ambiente mediante sensores
Responde o actúa en tal ambiente por medio de efectores
Por ejemplo
Los agentes humanos (ojos, oídos, y otros órganos)
Robots (sensores electrónicos)
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36. ¿Qué es un Agente?¿Qué es un Agente?
A bi t
Percepciones
Sensores
Ambiente
Agente
?
Acciones
efectoresefectores
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37. Características de los AgentesCaracterísticas de los Agentes
Aspectos fundamentales:p
Posee una representación parcial del entorno
Puede comunicarse
Posee un conjunto de objetivos que gobiernan su comportamiento
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38. Percepciones AccionesPercepciones Acciones
El comportamiento de un agente esta determinado por susp g p
percepciones
¿Cómo modelar las percepciones?
Formas de Modelar:
Tablas Percepción ->Acción (no es necesario enlistar todas las
posibles entradas)
Teoría deAutómataseo a e utó atas
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39. Teoría de AgentesTeoría de Agentes
Campo Interdisciplinariop p
IA, Sistemas Distribuidos,Teoría de Juegos, Ciencias Sociales
IA Distribuida Ingeniería de Software
AGENTE
Sistemas Distribuidos
Y Redes
POO
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40. ¿Porqué IA Distribuida?¿Porqué IA Distribuida?
Los problemas están físicamente distribuidosp
El mundo esta compuesto por entidades autónomasp p
Las entidades interactúan entre si a través del entorno
(ambiente)
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41. Inteligencia Artificial Distribuida
Objetivo: entender los principios subyacentes alj p p y
comportamiento de múltiples entidades del mundo llamadas
agentes
Como los agentes interactúan y producen un comportamiento
general del sistema multiagente
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42. ¿Cómo deben actuar los agentes?
Un agente racional es aquel que realiza la acción correctag q q
Acción correcta = acción que lleva al agente a tener éxito en su
tarea
¿Cómo evaluarlo? (medida de desempeño)
No existe una medida válida fija para cualquier agente
E t ti ?¿En que momento o tiempo?
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43. EjemploEjemplo
Una máquina limpiadoraq p
Meta?
¿Cual sería su medida de desempeño?
Cantidad de basura recogida
En que tiempo se realizó la tarea
Consumo de corriente
Nivel de ruido generado
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44. ImportanteImportante
Antes de diseñar un programa agente, se tiene que considerar:p g g , q
Percepciones Posibles
Acciones Posibles
Medida de desempeño u objetivos que debe lograr
Tipos de entorno en los que va a operar
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45. EjemplosEjemplos
TIPO DE
AGENTE
PERCEPCIONES ACCIONES METAS AMBIENTE
Sistemas para
diagnósticos
médicos
Síntomas,
evidencias y
respuestas del
paciente
Preguntas,
pruebas,
tratamientos
Paciente
saludable,
reducción al
mínimo de costos
Paciente, hospital
Si t lSistema para el
análisis de
imágenes de
satélite
Pixels de
intensidad y
colores diversos
Imprimir una
clasificación de
escena
Clasificación
correcta
Imágenes
enviadas desde un
satélite en órbita
Banda
Robot clasificador
de partes
Pixels de
intensidad
variable
Recoger partes y
clasificarlas
poniéndolas en
botes
Poner las partes en
el bote que les
corresponda
Banda
transportadora
sobre la que se
encuentran las
partes
Controlador de
una refinería
Lecturas de
temperatura y
presión
Abrir y cerrar
válvulas; ajustar la
temperatura
Lograr pureza,
rendimiento y
seguridad
máximos
Refinería
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