AUTORES:
Carlos Gomes
PRESENTADO
FUNDACIÓN PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR SAN MATEO
PROGRAMA DE GASTRONOMÍA
BOGOTA D.C -2017
CONTENIDO
¿Qué es inteligencia artificial?
Ramas de la Inteligencia Artificial
Ventajas y desventajas de la Inteligencia Artificial
Contexto donde se usa la inteligencia Artificial
¿Qué es realidad virtual y sistemas expertos? de ejemplos de cada una.
Inteligencia artificial
Que es
1. El propósito de la IA es hacer computacional el conocimiento humano por
procedimientos simbólicos o conexionistas.
2. Se corresponden con los dos paradigmas de la IA:
 IA clásica o simbólica: programable y basado en el supuesto del conocimiento
explicable por procedimientos de manipulación de símbolos.
 IA conexionista: auto programable por aprendizaje y donde el conocimiento viene
representado la propia estructura de la red neuronal
3. El gran problema de la IA es la representación del conocimiento
Sistemas Expertos (Sistemas basados en Conocimiento). Programas
computacionales que resuelven problemas que normalmente requieren del
conocimiento de un especialista o experto humano. Es un sistema capaz de tomar
decisiones inteligentes interpretando grandes cantidades de datos sobre un dominio
específico de problemas.
Aprendizaje y Razonamiento Automático. Máquinas capaces de planificar, tomar
decisiones, plantear y evaluar estrategias, aprender a partir de la experiencia, auto
reprogramables, etc.
Robótica. Artefactos autónomos capaces de llevar a cabo diversas tareas mecánicas
de manera flexible e inteligente, cumpliendo con un objetivo y ajustándose al entorno
cambiante.
Procesamiento de Lenguaje Natural. Sistemas capaces de reconocer, procesar y
emular el lenguaje humano.
Visión por Computadora (Reconocimiento de patrones). Reconoce y procesa
señales, caracteres, patrones, objetos, escenas.
Áreas de Vanguardia: Inteligencia Natural.
DOMINIO AI
Redes Neurales. Crear elementos de procesamiento y organizarlos de acuerdo a un
modelo basado en las células del cerebro humano (neuronas). Estos sistemas no se
programan, se entrenan. Se caracterizan por reconocer objetos partiendo de señales
ruidosas.
Lógica Difusa. Basado en los principios del razonamiento aproximado y el "cálculo
con palabras", éstos sistemas logran simplificar y aproximar la descripción del
problema de una manera natural, eficiente y robusta. La lógica difusa va más allá de
la lógica booleana en cuanto a que acepta valores parciales de verdad, es decir, de 0 a
100%; aceptando con ello expresiones tales como: "Juan es alto" con un 75% de
certeza, o mejor aún, simplificándolo a "Juan no es muy alto"; "El tanque está lleno"
con 50% de certeza, o bien, "El tanque está medio lleno o medio vacío".
Algoritmos genéticos. La ley de la selva de la Naturaleza: "La supervivencia del más
apto", ha impulsado la evolución, extinción y supervivencia de los seres vivos. Cada
organismo, tiene inscrito y codificado el conocimiento-biológico-genético acumulado
durante millones de años. En una computadora, comenzando por una población
inicial de organismos-candidatos para la solución de un problema, éstos se
recombinan de manera aleatoria (reproducción), luego de seleccionar los mejores, y
después de cierto tiempo o número de generaciones se alcanza una solución
suficientemente buena para resolver el problema.
Vehículos Autónomos. Son una amalgama de ramas AI como: robótica, aprendizaje
de máquina, sistemas expertos, visión, etc. para lograr que una máquina inteligente
pueda maniobrar en un espacio físico singular pero variable, de manera autónoma
hasta lograr el objetivo que se le asigne: tomar una muestra de la superficie del
planeta Marte, conducir un vehículo hasta cierto destino por una carretera transitada,
etc.
Realidad Virtual. Recrea mundos artificiales en tiempo real que pueden ser captados
por diversos canales sensoriales en el espectador, el cuál puede navegar "inmerso" a
través de dicho mundo virtual.
Agentes (Wizards). Son programas "invisibles" tipo espía que analizan las tareas
que esté llevando a cabo un usuario, y que dependiendo de las preferencias,
costumbres y nivel del usuario, en cuanto se detecte alguna anomalía, el agente
"aparece" ante el usuario para ayudarle (dando información), sugiriendo una solución
o para ejecutar un conjunto de tareas rutinarias de manera automática.
Dominios formales
• Donde se pretende solucionar problemas mediante modelos de búsquedas en un
espacio de estados, ya sean modelos de tipo algorítmico o heurístico. Estos
problemas pueden ser juegos o demostración de teoremas.
Dominios técnicos
• Donde utilizaremos conocimiento científico-técnico, posiblemente educido de un
experto e intentaremos solucionar problemas del tipo de diagnósticos médicos,
robótica,… Típicamente hablamos de Sistemas Expertos (SSEE)
CONTROVERSIA
a. Si distinguimos entre IA como ciencia
 Comprensión de los procesos cognitivos, y directamente relacionada con la
neurología y la cognición
b. Y la IA como ingeniería
 Ingeniería del conocimiento o IA aplicada, que desarrolla tareas y métodos de
solución de problemas
c. Podemos estar de acuerdo en que es en este último caso donde se han realizado
grandes avances.
d. Y además, estos avances son rápidamente integrados en la Informática.
e. No se debe por lo tanto desprestigiar a la IA en general.
SISTEMAS EXPERTOS
Este capítulo abordaremos uno de los productos típicos de la Inteligencia Artificial:
los Sistemas Expertos. Normalmente, usamos herramientas de desarrollo conocidas
con Shell para construir este tipo de sistemas, pero si necesitamos configurar un
Shell para una aplicación en particular, es necesario conocer cómo es que un
sistema experto se construye desde cero. El capítulo constituye el segundo ejemplo
del uso de Prolog para resolver problemas típicos de la Inteligencia Artificial. Los
sistemas expertos (SE) son aplicaciones de cómputo que involucran experiencia no
algorítmica, para resolver cierto tipo de problema. Por ejemplo, los sistemas
expertos se usan para el diagnóstico al servicio de humanos y máquinas. Existen SE
que juegan ajedrez, que planean decisiones financieras, que configuran
computadoras, que supervisan sistemas de tiempo real, que deciden políticas de
seguros, y llevan a cabo demás tareas que requieren de experiencia humana. Los
SE incluyen componentes del sistema en sí e interfaces con individuos con varios
roles. Esto se ilustra en la figura 26. Los componentes más importantes son:
a. Base de conocimientos. La representación declarativa de la
experiencia, muchas veces en forma de reglas IF-THEN
ii. . • Almacén de trabajo. Los datos específicos al problema que se está
resolviendo.
a. Máquina de inferencia. El código central del SE que deriva
recomendaciones con base en la base de conocimientos y los datos
específicos del problema.
b. Interfaz del usuario. El código que controla el diálogo entre el
usuario y el SE. Para entender un SE es necesario entender también
el rol de los usuarios que interaccionan con el sistema:
c. Experto del Dominio. El o los individuos que son los expertos en
resolver el problema que el SE intentará resolver.
d. Ingeniero de Conocimiento. El individuo que codifica el
conocimiento de los expertos en forma declarativa, para que pueda
ser usado por el SE.
e. Usuario. El individuo que consultará el SE para obtener los consejos
que esperaría de un experto del dominio
iii. Razonamiento guiado por las metas y encadenamiento hacia atrás. Una
técnica de inferencia que usa las reglas IF-THEN para descomponer las
metas en subtemas más fáciles de probar.
a. Manejo de incertidumbre. La habilidad del SE para trabajar con
reglas y datos que no son conocidos con precisión.
b. Razonamiento guiado por los datos y encadenamiento hacia
adelante. Una técnica de inferencia que usa las reglas IF-THEN para
deducir soluciones a un problema a partir de los datos iniciales
disponibles.
c. Representación de datos. La forma en que los datos específicos a un
problema dado, son almacenados y accesados por el SE.
d. Interfaz del usuario. La parte del SE que se usa para una interacción
más amigable con el usuario. 9.1 características de los sé 91
e. Explicación. La habilidad del SE para explicar sus procesos de
razonamiento y su uso en el cómputo de recomendaciones.
LA REALIDAD VIRTUAL (VIRTUAL REALITY)
es el nombre dado a un conjunto de técnicas y tecnologías basadas
en ordenador que aproxima la visualización de conceptos, objetos y
acciones en tres dimensiones de una forma interactiva, de forma que
se asemeje, o no, a la realidad. Este último punto, la interactividad
es la que permite al usuario moverse en el interior de un espacio
tridimensional, creado por ordenador e interaccionar (mover, ver,
tocar.) los objetos que hay presentes en dicho espacio. Así definido,
se establece una clara diferencia entre realidad virtual y los típicos
programas de diseño 3D. En estos últimos solo se diseñan objetos
tridimensionales, mientras que en un programa de diseño de mundos
virtuales se hace un mayor hincapié es la interacción con el usuario,
sin descuidar la apariencia visual. Definiciones diferentes para el
termino realidad virtual han sido propuestas. Se puede ver como una
tecnología que permite interaccionar a un usuario con “bases de
datos tridimensionales”, o como una manera de “integrar el hombre
con la información” [WARWICK93], o bien la definición más
militar como es “entornos sintéticos”
EJEMPLOS
SISTEMAS EXPERTOS
DENDRAL:: Es capaz de calcular o descubrir hechos relativos a las
estructuras moleculares a partir de unos datos químicos sin elaborar.
INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Hoy tuve una conversación interesante con amigo que cuestionaba
el hype que hay alrededor de la Inteligencia Artificial y me decía que no
veía una aplicabilidad real de la misma para su vida o para su negocio, por
lo menos no en el corto plazo.

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  • 1.
    AUTORES: Carlos Gomes PRESENTADO FUNDACIÓN PARALA EDUCACIÓN SUPERIOR SAN MATEO PROGRAMA DE GASTRONOMÍA BOGOTA D.C -2017
  • 2.
    CONTENIDO ¿Qué es inteligenciaartificial? Ramas de la Inteligencia Artificial Ventajas y desventajas de la Inteligencia Artificial Contexto donde se usa la inteligencia Artificial ¿Qué es realidad virtual y sistemas expertos? de ejemplos de cada una.
  • 4.
    Inteligencia artificial Que es 1.El propósito de la IA es hacer computacional el conocimiento humano por procedimientos simbólicos o conexionistas. 2. Se corresponden con los dos paradigmas de la IA:  IA clásica o simbólica: programable y basado en el supuesto del conocimiento explicable por procedimientos de manipulación de símbolos.  IA conexionista: auto programable por aprendizaje y donde el conocimiento viene representado la propia estructura de la red neuronal 3. El gran problema de la IA es la representación del conocimiento Sistemas Expertos (Sistemas basados en Conocimiento). Programas computacionales que resuelven problemas que normalmente requieren del conocimiento de un especialista o experto humano. Es un sistema capaz de tomar decisiones inteligentes interpretando grandes cantidades de datos sobre un dominio específico de problemas. Aprendizaje y Razonamiento Automático. Máquinas capaces de planificar, tomar decisiones, plantear y evaluar estrategias, aprender a partir de la experiencia, auto reprogramables, etc. Robótica. Artefactos autónomos capaces de llevar a cabo diversas tareas mecánicas de manera flexible e inteligente, cumpliendo con un objetivo y ajustándose al entorno cambiante. Procesamiento de Lenguaje Natural. Sistemas capaces de reconocer, procesar y emular el lenguaje humano. Visión por Computadora (Reconocimiento de patrones). Reconoce y procesa señales, caracteres, patrones, objetos, escenas. Áreas de Vanguardia: Inteligencia Natural.
  • 5.
    DOMINIO AI Redes Neurales.Crear elementos de procesamiento y organizarlos de acuerdo a un modelo basado en las células del cerebro humano (neuronas). Estos sistemas no se programan, se entrenan. Se caracterizan por reconocer objetos partiendo de señales ruidosas. Lógica Difusa. Basado en los principios del razonamiento aproximado y el "cálculo con palabras", éstos sistemas logran simplificar y aproximar la descripción del problema de una manera natural, eficiente y robusta. La lógica difusa va más allá de la lógica booleana en cuanto a que acepta valores parciales de verdad, es decir, de 0 a 100%; aceptando con ello expresiones tales como: "Juan es alto" con un 75% de certeza, o mejor aún, simplificándolo a "Juan no es muy alto"; "El tanque está lleno" con 50% de certeza, o bien, "El tanque está medio lleno o medio vacío". Algoritmos genéticos. La ley de la selva de la Naturaleza: "La supervivencia del más apto", ha impulsado la evolución, extinción y supervivencia de los seres vivos. Cada organismo, tiene inscrito y codificado el conocimiento-biológico-genético acumulado durante millones de años. En una computadora, comenzando por una población inicial de organismos-candidatos para la solución de un problema, éstos se recombinan de manera aleatoria (reproducción), luego de seleccionar los mejores, y después de cierto tiempo o número de generaciones se alcanza una solución suficientemente buena para resolver el problema. Vehículos Autónomos. Son una amalgama de ramas AI como: robótica, aprendizaje de máquina, sistemas expertos, visión, etc. para lograr que una máquina inteligente pueda maniobrar en un espacio físico singular pero variable, de manera autónoma hasta lograr el objetivo que se le asigne: tomar una muestra de la superficie del planeta Marte, conducir un vehículo hasta cierto destino por una carretera transitada, etc. Realidad Virtual. Recrea mundos artificiales en tiempo real que pueden ser captados por diversos canales sensoriales en el espectador, el cuál puede navegar "inmerso" a través de dicho mundo virtual. Agentes (Wizards). Son programas "invisibles" tipo espía que analizan las tareas que esté llevando a cabo un usuario, y que dependiendo de las preferencias, costumbres y nivel del usuario, en cuanto se detecte alguna anomalía, el agente "aparece" ante el usuario para ayudarle (dando información), sugiriendo una solución o para ejecutar un conjunto de tareas rutinarias de manera automática.
  • 6.
    Dominios formales • Dondese pretende solucionar problemas mediante modelos de búsquedas en un espacio de estados, ya sean modelos de tipo algorítmico o heurístico. Estos problemas pueden ser juegos o demostración de teoremas. Dominios técnicos • Donde utilizaremos conocimiento científico-técnico, posiblemente educido de un experto e intentaremos solucionar problemas del tipo de diagnósticos médicos, robótica,… Típicamente hablamos de Sistemas Expertos (SSEE) CONTROVERSIA a. Si distinguimos entre IA como ciencia  Comprensión de los procesos cognitivos, y directamente relacionada con la neurología y la cognición b. Y la IA como ingeniería  Ingeniería del conocimiento o IA aplicada, que desarrolla tareas y métodos de solución de problemas c. Podemos estar de acuerdo en que es en este último caso donde se han realizado grandes avances. d. Y además, estos avances son rápidamente integrados en la Informática. e. No se debe por lo tanto desprestigiar a la IA en general. SISTEMAS EXPERTOS Este capítulo abordaremos uno de los productos típicos de la Inteligencia Artificial: los Sistemas Expertos. Normalmente, usamos herramientas de desarrollo conocidas con Shell para construir este tipo de sistemas, pero si necesitamos configurar un Shell para una aplicación en particular, es necesario conocer cómo es que un sistema experto se construye desde cero. El capítulo constituye el segundo ejemplo del uso de Prolog para resolver problemas típicos de la Inteligencia Artificial. Los sistemas expertos (SE) son aplicaciones de cómputo que involucran experiencia no algorítmica, para resolver cierto tipo de problema. Por ejemplo, los sistemas expertos se usan para el diagnóstico al servicio de humanos y máquinas. Existen SE que juegan ajedrez, que planean decisiones financieras, que configuran computadoras, que supervisan sistemas de tiempo real, que deciden políticas de seguros, y llevan a cabo demás tareas que requieren de experiencia humana. Los SE incluyen componentes del sistema en sí e interfaces con individuos con varios roles. Esto se ilustra en la figura 26. Los componentes más importantes son: a. Base de conocimientos. La representación declarativa de la experiencia, muchas veces en forma de reglas IF-THEN ii. . • Almacén de trabajo. Los datos específicos al problema que se está resolviendo.
  • 7.
    a. Máquina deinferencia. El código central del SE que deriva recomendaciones con base en la base de conocimientos y los datos específicos del problema. b. Interfaz del usuario. El código que controla el diálogo entre el usuario y el SE. Para entender un SE es necesario entender también el rol de los usuarios que interaccionan con el sistema: c. Experto del Dominio. El o los individuos que son los expertos en resolver el problema que el SE intentará resolver. d. Ingeniero de Conocimiento. El individuo que codifica el conocimiento de los expertos en forma declarativa, para que pueda ser usado por el SE. e. Usuario. El individuo que consultará el SE para obtener los consejos que esperaría de un experto del dominio iii. Razonamiento guiado por las metas y encadenamiento hacia atrás. Una técnica de inferencia que usa las reglas IF-THEN para descomponer las metas en subtemas más fáciles de probar. a. Manejo de incertidumbre. La habilidad del SE para trabajar con reglas y datos que no son conocidos con precisión. b. Razonamiento guiado por los datos y encadenamiento hacia adelante. Una técnica de inferencia que usa las reglas IF-THEN para deducir soluciones a un problema a partir de los datos iniciales disponibles. c. Representación de datos. La forma en que los datos específicos a un problema dado, son almacenados y accesados por el SE. d. Interfaz del usuario. La parte del SE que se usa para una interacción más amigable con el usuario. 9.1 características de los sé 91 e. Explicación. La habilidad del SE para explicar sus procesos de razonamiento y su uso en el cómputo de recomendaciones. LA REALIDAD VIRTUAL (VIRTUAL REALITY) es el nombre dado a un conjunto de técnicas y tecnologías basadas en ordenador que aproxima la visualización de conceptos, objetos y acciones en tres dimensiones de una forma interactiva, de forma que se asemeje, o no, a la realidad. Este último punto, la interactividad es la que permite al usuario moverse en el interior de un espacio tridimensional, creado por ordenador e interaccionar (mover, ver, tocar.) los objetos que hay presentes en dicho espacio. Así definido, se establece una clara diferencia entre realidad virtual y los típicos programas de diseño 3D. En estos últimos solo se diseñan objetos tridimensionales, mientras que en un programa de diseño de mundos virtuales se hace un mayor hincapié es la interacción con el usuario, sin descuidar la apariencia visual. Definiciones diferentes para el termino realidad virtual han sido propuestas. Se puede ver como una
  • 8.
    tecnología que permiteinteraccionar a un usuario con “bases de datos tridimensionales”, o como una manera de “integrar el hombre con la información” [WARWICK93], o bien la definición más militar como es “entornos sintéticos” EJEMPLOS SISTEMAS EXPERTOS DENDRAL:: Es capaz de calcular o descubrir hechos relativos a las estructuras moleculares a partir de unos datos químicos sin elaborar. INTELIGENCIA ARTIFICIAL Hoy tuve una conversación interesante con amigo que cuestionaba el hype que hay alrededor de la Inteligencia Artificial y me decía que no veía una aplicabilidad real de la misma para su vida o para su negocio, por lo menos no en el corto plazo.