Ingenieria Informatica y sistemas Inteligencia Artificial SESION No. 1 : Ing. V. Jaime Polo Romero

Pioneros de la Inteligencia Artificial Conferencia de Darmouth 1956 -Massachussets McCarthy (Dio el nombre a esta área de conocimiento) Marvin Minsky (MIT- fundador del laboratorio de IA) Nathaniel Rodhester (IBM) Claude E. Shannon (Laboratorios bell) Establecieron las bases de la inteligencia artificial como un campo independiente dentro de la informática Ing. V. Jaime Polo Romero

DEFINICIONES DE I.A. Rich & Knight (1994) y Stuart (1995), definen la IA como la capacidad que tienen las maquinas para realizar tareas que en este momento son realizadas por seres humanos. Nebendah (1988) y Delgado (1998), la definen como el campo de estudio que se enfoca en la explicación y emulación de la conducta inteligente en función de procesos computacionales basados en la experiencia y el conocimiento continuo del ambiente. Ing. V. Jaime Polo Romero

DEFINICIONES DE I.A. (2) Es una de las áreas de las ciencias computacionales encargadas de la creación de hardware y software que tengan comportamiento inteligente. Ing. V. Jaime Polo Romero

Continuacion……… Se define la IA como aquella inteligencia exhibida por artefactos creados por humanos (es decir artificiales). Aplicado a menudo a los computadores. Ing. V. Jaime Polo Romero

Otra definicion de I.A. La Inteligencia Artificial es una rama de la informática que trata sobre comportamientos inteligentes, aprendizaje y adaptación en maquinas. Ing. V. Jaime Polo Romero

DEFINICIONES DE I.A. (3) La Inteligencia Artificial, es el estudio de las Computaciones que permiten percibir, razonar y actuar Ing. V. Jaime Polo Romero

Desde el punto de vista de los objetivos . Desde el punto de vista de los objetivos La Inteligencia Artificial, puede considerarse en parte como Ingeniería y en parte como Ciencia “Resuelve problemas reales …” (I) IA “Determinar nuevas ideas para representar el conocimiento (Explicar varios tipos de inteligencia para seguir creando nuevo conocimiento)…”(C) Ing. V. Jaime Polo Romero

HISTORIA DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL (1) Período de Gestación (1943-1956) - Modelo de neuronas artificiales (1943) - Reglas de actualización de aprendizaje (1949) - Programas de ajedrez para computadoras (1950,1953) - Primera computadora para simular una red de 40 neuronas a partir de un computador de tubos de vacío (1951) - Lenguaje LISP. Primer lenguaje de IA (1956) Ing. V. Jaime Polo Romero

Reunión en el Darmouth College (1956) - Programa capaz de demostrar teoremas de lógica - Aparece por primera vez el término: “Inteligencia Artificial” Entusiasmo y grandes expectativas (1952-1965) - GPS. Solucionador general de problemas. Aborda un problema como un conjunto de subproblemas y posibles cursos de acción. - Juego de damas con aprendizaje de la experiencia de las partidas jugadas (1952) Ing. V. Jaime Polo Romero

Contribuciones de McCarthy en el MIT. LISP. Contribuciones de McCarthy en Stanford con su Sistema de planificación y respuesta de preguntas (1969). Dosis de Realidad (1966-1974) - Se predijo que en 10 años habría una máquina inteligente Ing. V. Jaime Polo Romero

- Perceptrones. Tipo de redes neuronales (1969) - Programa ELIZA, en el MIT, que simulaba el comportamiento de un psicoanalista (1965) - Experimentos en Machine Evolution (ahora llamados algoritmos genéticos) - Perceptrones. Tipo de redes neuronales (1969) Ing. V. Jaime Polo Romero

Sistemas basados en conocimientos (1969-1979) - Dendral. Sistema para inferir estructuras moleculares - Mycin. Sistema para el diagnóstico médico de enfermedades sanguíneas Se produce un impacto industrial en los campos como la robótica y la visión artificial Ing. V. Jaime Polo Romero

- HPP. Proyecto de programación heurística - Se modela la incertidumbre - HPP. Proyecto de programación heurística - Se crea un Sistema para la comprensión del lenguaje natural. - Aparece el Lenguaje PROLOG (1972) Ing. V. Jaime Polo Romero

- Proyecto de quinta generación en Japón (máquina PROLOG) IA como industria (1980-1988) - Se crea el primer sistema experto comercial, para la elaboración de pedidos - Proyecto de quinta generación en Japón (máquina PROLOG) - Máquinas optimizadas para ejecutar LISP Ing. V. Jaime Polo Romero

El Regreso a las redes neuronales (1986-presente) - Hopfield, Rumelhart y Hinton crean nuevos modelos de RN - Reconocimiento de voz - Incertidumbre (Bayes) - Robótica - Aprendizaje - Realidad virtual Ing. V. Jaime Polo Romero

APLICACIONES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL Procesamiento de Lenguaje Natural Lingüística computacional Minería de Datos (Data Mining) Mundos Virtuales Robótica Sistema de Apoyo a la Decisión Video Juegos Ing. V. Jaime Polo Romero

LINGÜÍSTICA COMPUTACIONAL Utiliza la informática para estudiar y tratar el lenguaje humano. Para lograrlo, intenta modelar la forma lógica el lenguaje natural desde un punto de vista computacional. Ing. V. Jaime Polo Romero

MINERÍA DE DATOS O DATAMINING Se encuentra dentro del conjunto de técnicas KDD (Knowledge Discovery in Databases-descubrimiento del conocimiento en bases de datos). consiste en el conjunto de técnicas avanzadas para la extracción de información escondida en grandes base de datos. Ing. V. Jaime Polo Romero

MUNDOS VIRTUALES Se trata de la simulación de mundos o entornos, denominados virtuales, en los q el hombre interacciona con la maquina en entornos artificiales a la vida real. Aplicaciones como simuladores de vuelo y otros de este tipo que sirven desde años para la enseñanza y la practica de determinados oficios. Ing. V. Jaime Polo Romero

PROCESAMIENTO DE LENGUAJES NATURALES Es una subdisciplina de la IA. El PLN se ocupa de la formulación e investigación de mecanismos eficaces computacionalmente para la comunicación entre personas o entre personas y maquinas por medio de lenguajes naturales. Ing. V. Jaime Polo Romero

ROBÓTICA Es una ciencia o rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de maquinas capaces de desempeñar y realizar tareas que requieren uso de la inteligencia. Ing. V. Jaime Polo Romero

SISTEMAS DE APOYO A LA DECISIÓN Son sistemas que proporcionan información y soporte para tomar decisiones. Video Juegos Los video juegos están basados en la interacción entre una persona y una computadora (ordenador). Los video juegos recrean entornos virtuales en los cuales el jugador puede controlar a un personaje o cualquier otro elemento de dicho entorno, y así conseguir uno o varios objetivos por medio de unas reglas determinadas. Ing. V. Jaime Polo Romero

Tecnicas empleadas por la IA Ing. V. Jaime Polo Romero

REDES NEURONALES El cerebro humano se compone de decenas de billones de neuronas interconectadas entre si formando circuitos o redes que desarrollan funciones especificas. Ing. V. Jaime Polo Romero

ALGORITMOS GENÉTICOS Es un algoritmo matemático altamente paralelo que transforma un conjunto de objetos matemáticos individuales con respecto al tiempo usando operaciones modeladas de acuerdo al principio Darwiniano de reproducción y supervivencia del más apto, y tras haberse presentado de forma natural una serie de operaciones genéticas de entre las que destaca la recombinación sexual. Cada uno de estos objetos matemáticos suele ser una cadena de caracteres (letras o números) de longitud fija que se ajusta al modelo de las cadenas de cromosomas, y se les asocia con una cierta función matemática que refleja su aptitud. Ing. V. Jaime Polo Romero

SISTEMAS DE LÓGICA DIFUSA Aplicado para optimizar dispositivos de control o robots o cualquier otro tipo de aspectos que sean susceptibles de ser optimizados como líneas de producción. SISTEMAS DE LÓGICA DIFUSA Los seres humanos pensamos y razonamos por medio de palabras y en grado entre dos estados por ejemplo blanco y negro o frió y caliente, etc. Estos sistemas de lógica difusa son una mejora a los sistemas expertos tradicionales, en el sentido de que permiten utilizar lenguaje humano como nosotros razonamos. Ing. V. Jaime Polo Romero

QUE PUEDE HACER LA IA ? a resolver problemas difíciles de análisis. . Los Sistemas Inteligentes, ayudan a expertos a resolver problemas difíciles de análisis. a diseñar nuevos dispositivos. . Los Sistemas Inteligentes, pueden aprender de los ejemplos. . Los Sistemas Inteligentes, pueden establecer diálogo utilizando formato estructurado o libre. Ing. V. Jaime Polo Romero

PEGASUS - hace reservas de transporte por teléfono. SISTEMAS ACTUALES PEGASUS - hace reservas de transporte por teléfono. MARVEL - sistema experto en tiempo real que maneja la información de Voyager y ayuda a diagnosticar fallas. Sistema de diagnóstico de medicina interna con capacidad de explicar sus razones a los expertos. NAVLAB - vehículo autónomo que viaje en forma automática de un extremo a otro de EUA. Sistema de visión que monitorea el tráfico en Paris y reconoce accidentes con los cuales llama a servicios de emergencia. Ing. V. Jaime Polo Romero

DEEP BLUE - máquina paralela que juega ajedrez y primera en derrotar al campeón mundial. Ing. V. Jaime Polo Romero

INGENIERIA DEL CONOCIMIENTO? Ing. V. Jaime Polo Romero

Conocimiento …….…definición Es todo el conjunto de datos e información al que se le da un uso en acción para llevar a cabo tareas y crear nueva información. Tiene un sentido de propósito, es la maquinaria intelectual para llevar a cabo algo. Tiene un sentido de capacidad generativa ya que una de sus principales funciones es producir nueva información. Depende del contexto: conocimiento en uno pueden verse como datos para otro Ing. V. Jaime Polo Romero

La definición más sencilla nos dice que conocer consiste en obtener una información acerca de un objeto. Ing. V. Jaime Polo Romero

Niveles de conocimiento Sensible Conceptual Holistico Ing. V. Jaime Polo Romero

Sensible El conocimiento sensible consiste en captar un objeto por medio de los sentidos; tal es el caso de las imágenes captadas por medio de la vista. Gracias a ella podemos almacenar en nuestra mente las imágenes de las cosas, con color, figura y dimensiones. Ing. V. Jaime Polo Romero

conocimiento conceptual Consiste en representaciones invisibles, inmateriales, pero universales y esenciales. El conocimiento sensible es singular y el conceptual universal. Por ejemplo, puedo ver y mantener la imagen de mi padre; esto es conocimiento sensible, singular. Pero además, puedo tener el concepto de padre, que abarca a todos los padres; es universal. El concepto de padre ya no tiene color o dimensiones; es abstracto. Ing. V. Jaime Polo Romero

conocimiento holístico También llamado intuitivo.. En este nivel tampoco hay colores, dimensiones ni estructuras universales como es el caso del conocimiento conceptual. Ing. V. Jaime Polo Romero

Intuir un objeto significa captarlo dentro de un amplio contexto, como elemento de una totalidad, sin estructuras ni límites definidos con claridad. Ing. V. Jaime Polo Romero

El concepto, en cambio, es un conocimiento estructurado. La principal diferencia entre el conocimiento holístico y conceptual reside en las estructuras. El primero carece de estructuras, o por lo menos, tiende a prescindir de ellas. El concepto, en cambio, es un conocimiento estructurado. Ing. V. Jaime Polo Romero

Ejm holistico La experiencia estética nos proporciona un ejemplo de conocimiento holístico. Percibir la belleza de una obra de arte significa captar ese objeto sin estructuras, sin conceptos, simplemente deteniéndose en la armonía, congruencias y afinidades con el propio sujeto. Ing. V. Jaime Polo Romero

Relación entre datos, información y conocimiento Ing. V. Jaime Polo Romero

DATOS Son simplemente señales no-interpretadas que recibimos constantemente en grandes cantidades. No dicen nada al usuario. Por ejemplo: semáforos, ruido, números, 20º C, delito, strings, etc ... INFORMACIÓN Son datos equipados con significado. Es útil al usuario. Son dependientes del agente y el contexto. Por ejemplo: luz roja o de alto en el semáforo => indicación de parar Ing. V. Jaime Polo Romero

*la jornada laboral es de 8 horas. DATOS: *8 horas *150 unidades *producción * exportación. INFORMACION: *la jornada laboral es de 8 horas. *la producción semanal es de 150 unidades. *la producción es para exportación. CONOCIMIENTO: si la jornada laboral es de 8 horas y la producción es para exportación entonces la producción semanal es de 150 unidades. Ing. V. Jaime Polo Romero