Este documento presenta un curso de introducción a la inteligencia artificial. Explica conceptos clave como la representación del conocimiento, lenguajes de programación, estrategias de búsqueda y sistemas expertos. También define la inteligencia artificial y su relación con la inteligencia humana, y describe las principales áreas de aplicación como el procesamiento del lenguaje natural, reconocimiento de patrones y aprendizaje automático.

1. Curso de Inteligencia Artificial

2. Curso de Inteligencia Artificial CONTENIDO 1. Introducción 2. Representación del Conocimiento 3. Lenguajes de Programación para I.A. 4. Estrategias de búsqueda. 5. Sistemas Expertos

3. Curso de Inteligencia Artificial BIBLIOGRAFÍA INTELIGENCIA ARTIFICIAL Un Enfoque Moderno Stuart Russell, Peter Norvig 2ª Edición, Pearson Prentice Hall INTELIGENCIA ARTIFICIAL Elaine Rich, Kevin Knight 2ª Edición, McGraw Hill INTELIGENCIA ARTIFICIAL Patrick Henry Winston 3ª Edición., Addison Wesley

4. Curso de Inteligencia Artificial 1. Introducción

10. Ing. Sergio Garza Carranza M.C. Curso de Inteligencia Artificial Definición Inteligencia Artificial. Existen muchas definiciones de Inteligencia artificial, sin embargo todas ellas giran en torno a una misma idea. Por ejemplo: “ Conjunto de técnicas que se aplican a la computadora con el objeto de desarrollar su capacidad para realizar funciones de aprendizaje y autocorrección” La siguiente tabla muestra una clasificación de algunas definiciones de IA con respecto a su enfoque.

11. “ La automatización de actividades que vinculamos con procesos de pensamiento humano, tales como la toma de decisiones, resolución de problemas, aprendizaje ...” (Bellman, 1978). “ El estudio de las facultades mentales mediante el uso de modelos computacionales” (Charniak y McDermott, 1985). “ Estudio de los cálculos que permiten percibir, razonar y actuar” (Winston, 1992). “ El arte de crear máquinas con capacidad de realizar funciones que realizadas por personas requieren de inteligencia” (Kurzweil, 1990). “ El estudio de cómo lograr que las computadoras realicen tareas que, por el momento, los humanos hacen mejor” (Rich y Knight, 1991). “ Un campo de estudio que se enfoca a la explicación y emulación de la conducta inteligente en función de procesos computacionales” (Schalkoff, 1990). “ La rama de la ciencia de la computación que se ocupa de la automatización de la conducta inteligente” (Luger y Stubblefield, 1993) Eficiencia Humana Racionalidad Conducta Procesos mentales y razonamiento

21. Curso de Inteligencia Artificial Búsqueda de Soluciones El término búsqueda aplicado a la Inteligencia Artificial, no significa encontrar una pieza específica de información en una base de datos, sino buscar las soluciones de un problema. Por ejemplo : Encontrar la ruta más corta entre dos ciudades, o el famoso “problema del agente viajero”

22. Curso de Inteligencia Artificial Sistemas Expertos Son el primer producto viable commercialmente de la Inteligencia Artificial. Permiten introducir información acerca de una materia específica a la computadora (base de conocimientos) , y actúan como si fueran expertos en la materia. Un Sistema experto simula el proceso de razonamiento humano mediante la aplicación específica de conocimientos e inferencias.

23. Curso de Inteligencia Artificial Procesamiento de Lenguaje Natural (PLN) Para muchos investigadores , es el más difícil de alcanzar de todos los objetivos de la Inteligencia Artificial : Permitir a la computadora comprender el lenguaje humano directamente; sin el complicado conjunto de lenguajes intermedios.

24. Curso de Inteligencia Artificial Reconocimiento de Patrones (Visión) Engloba un conjunto de técnicas de la matemática aplicada y de la informática, ha despertado un gran interés en las últimas décadas por sus numerosas aplicaciones, entre las que se pueden citar las siguientes: ayuda al diagnóstico médico, análisis automático de señales, teledetección, inspección automática de productos industriales, sistemas de vigilancia automática, procesamiento de documentos, búsqueda automática de información digitalizada etc.

25. Curso de Inteligencia Artificial Aprendizaje Esta área de la Inteligencia Artificial trata de la realización de programas que aprendan de sus errores, de observaciones o por encargo. En este sentido, aprender simplemente significa hacer a una computadora capaz de beneficiarse de la experiencia.

26. Curso de Inteligencia Artificial Robótica Como aplicación a la robótica, la Inteligencia Artificial es el estudio de cómo controlar movimiento, lo cual es llamado razonamiento espacial. El principal problema para los robots autónomos es el de interactuar con el mundo humano, con sus obstáculos, sucesos inesperados y entorno cambiante.

27. Curso de Inteligencia Artificial Lógica Uno de los productos de la I.A. de gran importancia práctica actual son aquellos programas que se pueden usar para estudiar la corrección lógica de argumentos mediante la aplicación de reglas estándar de lógica. Esto incluye demostraciones matemáticas, lógica formal y lógica filosófica.

28. Curso de Inteligencia Artificial Lógica Difusa Esta área de la Inteligencia Artificial estudia los problemas de hacer que una computadora sea capaz de tomar decisiones (“pensar”) usando conocimiento incompleto o probabilístico.

29. Curso de Inteligencia Artificial Juegos Una de las primeras aplicaciones de I.A. Fueron los juegos, el primer programa para jugar damas fue concebido en 1947 pero se realizó hasta 1962. Se dice que el primer juego de ajedrez por computadora fue creado por Claude Shannon en 1953. Actualmente la pasión por los videojuegos es dominante en todo el mundo por niños e inclusive adultos.

30. Curso de Inteligencia Artificial Algoritmos Genéticos Los Algoritmos Genéticos son una técnica computacional inspirada en modelos biológicos que han sido utilizados para realizar búsquedas eficientes en espacios de soluciones altamente complejos y grandes. Los Algoritmos Genéticos son métodos adaptivos que pueden ser utilizados para implementar búsquedas y problemas de optimización. Los Algoritmos Genéticos están basados en los procesos genéticos de los organismos biológicos, codificando una posible solución a un problema en un “cromosoma” compuesto por una cadena de bits o caracteres.

31. Ing. Sergio Garza Carranza M.C. Curso de Inteligencia Artificial Redes Neuronales Artificiales Es una nueva forma de computación que es capaz de manejar las imprecisiones e incertidumbres que aparecen cuando se trata de resolver problemas relacionados con el mundo real (reconocimiento de formas, toma de decisiones, etc..), ofreciendo soluciones robustas y de fácil implementación. Las RNA están compuestas de muchos elementos sencillos que operan en paralelo, el diseño de la red está determinado mayormente por las conexiones entre sus elementos. Al igual que las conexiones de las neuronas cerebrales. La idea de las redes neuronales fue concebida originalmente como un intento de modelar la biofisiología del cerebro humano, esto es, entender y explicar como funciona y opera el cerebro.

32. Curso de Inteligencia Artificial Realidad Virtual Una de las mas recientes aplicaciones de la I.A. es la Realidad Virtual. Básicamente consiste en la elaboración de programas que logran engañar a los sentidos del ser humano, haciéndolo creer que se encuentra flotando, corriendo o volando una nave espacial. Estas aplicaciones han sido de gran utilidad en la simulación de vuelos para el entrenamiento de pilotos, astronautas, buzos, etc.

33. Curso de Inteligencia Artificial Programa Inteligente Es aquel programa que exhibe un comportamiento similar al de un humano cuando se enfrenta a un problema específico; no es necesario que el programa resuelva concretamente o intente resolver el problema de la misma forma que un humano.

35. Curso de Inteligencia Artificial Prueba de Turing Un procedimiento bien conocido para evaluar el éxito de un programa de IA es la prueba de Turing. En esta prueba un entrevistador se comunica vía textual de entrada/salida, con un sistema de IA y con otra persona que participa en la prueba. El entrevistador no se da cuenta cuál respuesta viene de la computadora y cuál de la otra persona. Si después de hacer suficientes preguntas el entrevistador no puede diferenciar entre el hombre y la máquina, entonces el sistema pasa la prueba y se estima que es exitoso, es decir, “inteligente”. Allan Turing