UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA

Transcripción

1

2 OBJETIVOS DE UNIDAD: RELACIONAR EL CAMPO DE LA IA CON LA ROBOTICA DISTINGUIR LA ESTRUCTURA DE UN AGENTE INTELIGENTE CLASIFICAR LOS DIFERENTES TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES, MODELOS Y ARQUITECTURAS ING. GUILLERMO ALMEIDA PUCESA 2006

3 El pensamiento sólo puede ocurrir en máquinas muy especiales máquinas vivientes hechas de proteínas John Searle(1980,1992) Un sistema físico de símbolos dispone de los medios necesarios suficientes para desarrollar una actividad inteligente Newell & Simon(1976) ING. GUILLERMO ALMEIDA PUCESA 2006

4 HIPOTESIS 1 El cerebro procesa la información en paralelo, mientras que los ordenadores convencionales lo hacen secuencialmente ING. GUILLERMO ALMEIDA PUCESA 2006

5 HIPOTESIS 2 La maquinaria computacional convencional está basada en la lógica binaria, por lo tanto los sistemas realmente inteligentes tendrán que usar algún tipo de técnica borrosa ING. GUILLERMO ALMEIDA PUCESA 2006

6 HIPOTESIS 3 Las neuronas animales son mucho mas complejas que simples conmutadores por lo que necesitaremos neuronas artificiales verdaderamente realistas para construír máquinas inteligentes ING. GUILLERMO ALMEIDA PUCESA 2006

7 Recordemos que en IA se conoce como AGENTE INTELIGENTE a cualquier sistema autónomo integrado, como robots y softbots, que interactuan con un entorno a través de sensores y actuadores. Los ROBOTS son agentes inteligentes empleados en la realización de diferentes tareas útiles para el ser humano. Los SOFTBOTS constituyen agentes inteligentes de software que recorren el internet buscando información que ellos creen puede ser de interés para el usuario

8

9

10 Para que un agente sea considerado inteligente deberá contener la siguiente estructura: Grado de Desempeño Seguridad, Limpieza Entorno: Actuadores: Sensores Sala de casa,hospital,escuela Motores,Succionador Posicion, Velocidad, Proximidad

11 Desarrolle la estructura para los siguientes agentes inteligentes: UN VEHICULO AUTOMATIZADO PARA CONDUCIR UN SER HUMANO UN MANIPULADOR MECANICO AUTOMATIZADO PARA ENSAMBLAR

12 Hay muchos tipos de agentes y entornos que podríamos considerar. Por ejemplo, podemos imaginar robots que trabajan en condiciones de gravedad cero del espacio exterior, en aguas oscuras del fondo oceánico, en edificios de oficinas o en factorías, o como en el caso de los softbots en el mundo simbólico del internet.

13 Durante las investigaciones realizadas a lo largo de la historia en IA se a considerado siempre al mundo espacial cuadriculado. El mundo espacial cuadriculado es un espacio tridimensional demarcado por una matriz bidimensional de celdas a las que llamaremos suelo. Cada celda puede contener objetos con diferentes propiedades y pueden existir paredes delimitando el conjunto de celdas. Los agentes están en el suelo y pueden moverse celda a celda. Los objetos pueden estar en el suelo y colocados sobre una pila de otros objetos apilados sobre el suelo

14 El mundo espacial cuadriculado puede ser particularizado a algunos de los muchos mundos utilizados en la investigación sobre IA, incluyendo el mundo de microbloques(mit1960), el mundo del mosaico(pollack y Ringuette 1990), el mundo de los wumpus(rusell y Norvig 1955) y el mundo de las hormigas(koza, 1992), todos ellos son mundos discretos ya que tienen un número finito de posiciones, de agentes, de objetos y de instantes de tiempo.

15 TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES AGENTES REACTIVOS Aquellos que disponen de varias modalidades sensoriales para percibir sus mundos y de distintas formas de actuar sobre ellos. Pueden disponer de de procesos perceptivos y motores muy complejos

16 TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES

17 TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES AGENTES QUE REALIZAN PLANES Aquellos que tienen la habilidad de anticipar los efectos de sus acciones y de seleccionar aquellas que supuestamente le conducirán hacia sus objetivos

18 TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES

19 TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES AGENTES CAPACES DE RAZONAR Aquellos que pueden deducir propiedades de sus mundos y que están implícitas en las restricciones

20 TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES

21 TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES AGENTES EN MUNDOS HABITADOS POR OTROS AGENTES Aquellos que pueden anticipar lo que otros agentes podrían hacer e influír sobre ello, en estos casos la comunicación entre agentes es en sí misma una acción importante

22 TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES

23 MODELOS MODELO Muchos sistemas de IA utilizan algún tipo de modelo o representación de su mundo y de sus tareas, el término MODELO es cualquier estructura simbólica que se correlacione suficientemente con el mundo real. Se pueden distinguir dos tipos de modelos: Modelos icónicos Modelos basados en características

24 MODELOS MODELOS ICONICOS Utilizan estructuras de datos y algoritmos para simular diferentes aspectos del entorno del agente y diferentes efectos de las acciones del agente sobre ese entorno Un ejemplo de representación icónica es la representación del estado del juego en el ajedrez mediante una matriz de celdas de tamaño 8 x 8.

25 MODELOS MODELO BASADO EN CARACTERISTICAS Este tipo de modelo utiliza descripciones declarativas del entorno. En el ajedrez por ejemplo dos características podrían ser el numero de veces que se ha hecho jaque al rey.

26 MODELOS MODELO BASADO EN CARACTERISTICAS Este tipo de modelo utiliza descripciones declarativas del entorno. En el ajedrez por ejemplo dos características podrían ser el numero de veces que se ha hecho jaque al rey.

27 ARQUITECTURAS ARQUITECTURA DE AGENTES INTELIGENTES Se tienen dos tipos de arquitectura: Arquitectura de tres niveles Arquitectura de tres módulos Arquitectura de Planificacion- Reactividad

28 ARQUITECTURAS ARQUITECTURA DE TRES NIVELES El diseño del Robot Shakey puede ser considerado como un ejemplo de arquitectura de tres niveles. En el nivel inferior se define una conexión directa y rápida entre las entradas sensoriales y los efectores a través de las aplicaciones de bajo nivel (ABN)

29 ARQUITECTURAS ARQUITECTURA DE TRES NIVELES En el nivel intermedio se combinan las ABN en pautas de comportamiento más complejas cuya aplicación depende de la situación del entorno.

30 ARQUITECTURAS ARQUITECTURA DE TRES NIVELES El nivel mas alto se corresponde con un planificador STRIPS. En este nivel, el sistema encargado de la ejecución de los planes recibe como entrada un objetivo, expresado mediante una fbf de cálculo de predicados y supervisa la elaboración del plan mediante el procedimiento STRIPS

31 ARQUITECTURAS Ejecutor Reglas STRIPS Generalizador de planes Planificador STRIPS Librería de planes Percepción Visual Modelos Sensores de proximidad y tactiles Acciones de nivel intermedio Aciones de bajo nivel

32 ARQUITECTURAS ARQUITECTURA PLANIFICACION-REACTIVIDAD Esta arquitectura relaciona la evaluación con la selección de objetivos

33 ARQUITECTURAS ARQUITECTURA PLANIFICACION- REACTIVIDAD El ejecutor recibe los objetivos, junto con sus prioridades que permanecerán activos hasta que el usuario decida anularlos, el sistema utiliza una librería de planes en la que se encuentra una serie de ANI, almacenadas como programas T-R, que sirven para alcanzar objetivos específicos.

34 ARQUITECTURAS ARQUITECTURA PLANIFICACION- REACTIVIDAD Objetivos EJECUTOR PLANIFICADOR MODELOS ARBITRO GENERALIZADOR DE PLANES LIBRERÍA DE PLANES ANI activas RECEPCIÓN ACCIONES DE BAJO NIVEL

35 ARQUITECTURAS ARQUITECTURA DE TRES MODULOS En esta arquitectura, los niveles superiores utilizan predicados perceptuales más abstractos que los utilizados por los niveles inferiores. Mientras que las acciones reflejas invocadas por las señales sensoriales primitivas, la coordinación de las acciones de los niveles superiores requiere un procesamiento perceptual más elaborado.

36 ARQUITECTURAS ARQUITECTURA DE TRES MODULOS Modulo de Percepción Modulo de Modelos Modulo de Acción Señales sensoriales Ordenes a los motores

37 INTELIGENCIA ARTIFICIAL AGENTES INTELIGENTES TRABAJO EN EQUIPO EJERCICIO DE APLICACION 1 Escriba alguna definición de máquina. Cree que los humanos son máquinas? Al margen de lo que crea, use su definición y proporcione alguna evidencia sobre las diferentes habilidades de los humanos en apoyo de su creencia, use el Internet para ampliar y justificar sus comentarios.

38 INTELIGENCIA ARTIFICIAL AGENTES INTELIGENTES EJERCICIOS DE APLICACION 2 Puede citar algunas ventajas que tendrían la implementación de máquinas pensantes hechas de proteínas (en lugar de silicio)? Investigue usando Internet y ponga sus comentarios

39 INTELIGENCIA ARTIFICIAL AGENTES INTELIGENTES EJERCICIO DE APLICACION 3 Cree que el Test de Turing es apropiado para decidir si una máquina no humana puede pensar o no? Escriba un comentario crítico y proponga al menos una alternativa, utilice el Internet para justificar sus respuestas yo afirmaciones.

40 INTELIGENCIA ARTIFICIAL AGENTES INTELIGENTES EJERCICIOS DE APLICACION 4 Algunos investigadores piensan que el objetivo de la IA debería ser construír máquinas que ayuden a la gente en sus tareas intelectuales en lugar de máquinas que hagan esas tareas. De manera informal, se suele hablar de IA débil y de IA fuerte, respectivamente. Cuál es su opinión y porqué?