Inteligencia Artificial Principios & Fundamentos. Definiciones. Ing. Carlos Alberto Chirinos Mundaca

Transcripción

1 Inteligencia Artificial Principios & Fundamentos Ing. Carlos Alberto Chirinos Mundaca Todos los Derechos Reservados 1 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 2 Inteligencia Artificial Definiciones IA es una rama de la Ciencia de la computación cuyo objetivo es desarrollar sistemas computacionales que tengan características asociadas con la inteligencia en el desenvolvimiento humano. IA es el estudio de ideas, las cuales permiten al computador hacer cosas que hacen a las personas parecer inteligentes. IA es una subdivisión de la Ciencia de la Computación preocupada en crear software e hardware con el objetivo de producir resultados como los producidos por las personas. IA es el estudio para hacer con que computadores hagan cosas que hasta el momento las personas los hacen mejor. Todos los Derechos Reservados 3 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 4 Inteligencia Artificial

2 Inteligencia Artificial Rama de las Ciencias Computacionales que estudia la conducta o también llamado Comportamiento Inteligente, con el fin de emularlo o simularlo a través de una computadora. La meta de la IA es desarrollar sistemas y máquinas que piensen y actúen racionalmente. Comportamiento Inteligente Pensar y actuar racionalmente: de manera correcta o apropiada. PERCEPCION RACIONAL: percibir lo necesario y suficiente. PROCESO RACIONAL: comprender, interpretar, analizar, predecir, adaptarse, aprender, evolucionar, clasificar, etc. ACTUACION RACIONAL: Hacer lo correcto o apropiado Todos los Derechos Reservados 5 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 6 Inteligencia Artificial Inteligencia ncia No se definirla pero puedo reconocerla cuando esta presente Todos los Derechos Reservados 7 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 8 Inteligencia Artificial

3 Inteligencia ncia - Minsky Sociedad de la Mente Que es lo existe de tan especial al respecto de solucionar problemas? Como podemos tener la seguridad de que las cosas como las plantas, piedras, o tempestades, no son inteligentes de algún modo aun no conocido por nosotros? Por que no se define inteligencia de un modo preciso, de forma que podamos concordar al respecto de lo que estamos discutiendo? Las plantas y las piedras no parecen muy buenos para solucionar problemas donde juzgamos es necesario utilizar la inteligencia Inteligencia es la capacidad de solucionar problemas difíciles. Todos los Derechos Reservados 9 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 10 Inteligencia Artificial Entonces, podríamos definir lo que quiere decir un problema difícil. Sabemos que fue necesario mucha inteligencia humana en la construcción de las pirámides sin embargo, los diminutos animalillos de un banco de coral construyen impresionantes estructuras en escalas muchísimo mayores. Por lo tanto, no deberíamos considerarlos inteligentes? No es difícil construir un banco de corales? Nuestras mentes contienen procesos que nos capacitan para solucionar problemas que consideramos difíciles. Inteligencia es el nombre que damos a cualquier uno de estos procesos que aun no comprendemos (Minsky, 1985) Estos animalitos no solucionan estos problemas por ellos mismos. Utilizan procedimientos presentes genéticamente en sus cerebros. Todos los Derechos Reservados 11 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 12 Inteligencia Artificial

4 Comportamiento Inteligente? Algunas habilidades son consideradas señales de inteligencia: Aprender o entender a partir de la experiencia. Dar sentido a mensajes ambiguos o contradictorios. Responder rápidamente y con éxito frente a una situación nueva (flexibilidad). Usar el raciocinio en la solución de problemas. Lidiar con situaciones de perplejidad. Entender e inferir de modo común, racional. Adquirir e aplicar conocimiento. Pensar e raciocinar. Reconocer la importancia relativa de diferentes elementos dentro de una situación. Todos los Derechos Reservados 13 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 14 Inteligencia Artificial Que Significa la a Palabra Artificial? palabra ambigua = fabricado dos sentidos Luz artificial * Flor artificial? Flor Artificial parece ser pero realmente no es lo que parece ser ======>>> artificial = imitación, solo apariencia Luz Artificial es luz y además ilumina es lo que parece ser El movimiento de un automóvil? - es artificial - es construido - realmente ejecuta movimiento? El vuelo de un avión? Todos los Derechos Reservados 15 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 16 Inteligencia Artificial

5 Artificial ene Inteligencia ncia Artificial? Pensamiento ento de MáquinasM Críticos: IA no es mas que estructuras mecánicas complejas y procesos eléctricos que presentan la ilusión de alguna especie de pensamiento. Adeptos: Máquinas pensantes son artefactos construidos por humanos, que cuando puestas en movimiento realmente piensan. Podría ser diferente de la de los seres humanos. Vuelo de avión es diferente al vuelo de pájaros. Es una especie de pensamiento genuino. Como probar este argumento? Pensamiento no es visible y palpable como iluminación, movimiento y vuelo. No es fácil identificar la presencia o no de pensamiento. Aunque en contacto con otra persona no podemos estar seguros de que ella esta pensando mientras habla o actúa, o solo esta recitando. Todos los Derechos Reservados 17 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 18 Inteligencia Artificial Test de Turing Si la máquina tiene comportamiento inteligente entonces ella es inteligente. La experiencia con la mayoría de máquinas pensantes es como hablar por teléfono. Hablar con una máquina sin saber que se está hablando con una máquina. Como programar un computador para pasar este test? Capacidades a ser programadas. Procesamiento de lenguaje natural. establecer comunicación Representación del conocimiento. Almacenar información antes y durante el conversatório. Raciocinio automático. usar la información almacenada para responder preguntas o sacar nuevas conclusiones. Aprendizaje. adaptar a nuevas situaciones. Todos los Derechos Reservados 19 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 20 Inteligencia Artificial

6 Test Total de Turing Pensando Humanamente Incluir señal de video para que el interrogador pueda testar habilidades de percepción del sujeto ( máquina). O computador entonces necesita. Visión computacional (ver objetos). Robótica (desplazar objetos). Modelage cognositivo. Hacer programas que piensan como humanos. Determinar como los humanos piensan. Introspección. experimentos psicológicos. GPS ( General Problem Solver) Newell and Simon, Ciencia Cognitiva Modelos IA y técnicas de Psicología. Todos los Derechos Reservados 21 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 22 Inteligencia Artificial Pensando Racionalmente Actuando Racionalmente Leyes del pensamiento. Aristóteles silogismos. Estructura de argumentación que siempre llega a conclusiones correctas si se tienen premisas correctas. Sócrates es un hombre: todos los hombres son mortales; entonces Sócrates es mortal. Campo de la lógica. Problemas? Formalizar el conocimiento. proceso de inferencia. Actuar de modo de conseguir un objetivo dada una creencia. Agente racional. Alguna cosa que percibe y actua. IA es vista como el estudio y construcción de agentes racionales. Ventajas. Mas general que el abordaje de las leyes del pensamiento. Mas ameno desde el punto de vista científico que el abordage de los modelos cognitivos. Todos los Derechos Reservados 23 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 24 Inteligencia Artificial

7 Pensamiento ento en IA = Raciocinio Pensamiento ento en IA Inferencial Deductivo. Elabora conclusiones siempre que axiomas y reglas de derivación esten establelecidos. Lógica del monólogo. hace calor, José esta sudando. ===> José esta sudando porque hace calor. Raciocinio Inductivo. Una persona conservadora es cuidadosa, sin intereses políticos, es mas probable que sea un ingeniero o un abogado?. Tengo un amigo super tacaño, cual es su religión?. Desafíos Construir programas que lidien con puntos de vista alternativos. Hacer con que la máquina establezca puntos de distinción (esto en inteligencia natural no es inferido). Tratar deseos deseo proporciona los fines, pensamiento proporciona los medios. Simular curiosidad. ==>> Sentido común, Todos los Derechos Reservados 25 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 26 Inteligencia Artificial Antes de 1970 era creencia de que cuando las personas era llamadas a raciocinar probalisticamente, ellas funcionaban como estatísticos intuitivos. A mediaos de los 70 Tverky e Kahneman demuestran que las personas usan heurísticas de juzgamiento de sentido comun. Un niño va tener ojos azules si la madre tiene ojos azules. Fui a un congreso donde los horarios eran respetados religiosamente. Cual es el lugar mas probable de este congreso Lima o Madrid?. Cual es tipo de cáncer mas frecuente: estomago o pulmón?. Todos los Derechos Reservados 27 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 28 Inteligencia Artificial

8 Procesamiento ento Simbólico Característica esencial de IA. métodos simbólicos, no algorítmicos de resolver un problema. (DEFECTUOSO producto) (VENDIDO-POR producto réu) (IGUAL (CONFIABILIDAD réu) 0.6) Otra Definici ción IA es una rama de la Ciencia de la Computación que lidia con modos de representar conocimiento usando símbolos en lugar de números y con métodos heurísticos, o reglas para procesar información"(enciclopédia Británica). Computación numérica versus computación simbólica. Algorítmica versus no algorítmica. Heurística - regla del dedo ("rules- of- thumb"). Todos los Derechos Reservados 29 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 30 Inteligencia Artificial Inteligencia ncia Artificial (IA) versus Inteligencia ncia Natural (IN) Conocim cimiento en IA IA Es mas permanente. Es fácil de duplicar y diseminar. Puede ser menos cara. Es mas consistente. Puede ser documentada. IN Es creativa en tanto IA no tiene ninguna inspiración. Posibilita a las personas que se beneficien y usen experiencias sensoriales. El raciocinio humano hace uso de la experiencia en un contexto amplio. DATO ==> INFORMACION ===> CONOCIMENTO. Dato. No tiene significado por si solo. Hechos o figuras a ser procesadas. Información Es el dato organizado de forma a tener significado para la persona que va recibirla. Todos los Derechos Reservados 31 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 32 Inteligencia Artificial

9 Conocim cimiento...la apropiación del objeto por el pensamiento, como quiera que se conciba esta apropiación: como definición, como percepción clara, análisis, etc... (Aurélio)....entendimiento, percepción clara y cierta de alguna cosa, aprendizage, todo lo que puede ser percibido por la mente; experiencia practica, habilidad; información organizada aplicable a la solución de problemas...(webster). Computaçión Convencional * Computacion en IA Computación Convencional. Informar al computador como resolver um problema. basado en algoritmos. Computación en IA. Se da al computador conocimiento sobre un determinado domínio + capacidad de inferencia. El programa determina el procedimiento específico para conseguirr la solución. Todos los Derechos Reservados 33 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 34 Inteligencia Artificial Objetivos de IA Comentarios Hacer máquinas mas expertas ---> objetivo principal. Entender lo que es la inteligencia ---> objetivo noble. Hacer máquinas mas útiles ----> objetivo emprendedor (comercial). IA es mas que imitar la inteligencia en el computador. IA no es considerada por algunos como una ciencia. INTELIGENCIA, cualidad que es efímera: Cuando entendemos como algo funciona ya deja de ser inteligente entenderlo. A pesar de esto IA ha sobrevivido y recorrido un largo camino, produciendo nuevos puntos de vista, nuevas metodologias e nuevas teorias sobre inteligencia. Todos los Derechos Reservados 35 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 36 Inteligencia Artificial

10 Beneficios Prácticos de IA INTERFASES INTELIGENTES. Mayor productividad. RESOLUCIÓN DE NUEVOS TIPOS DE PROBLEMAS. Adquirir y accesar conocimiento, toma de decisiones, etc.. computadores mas útiles. TRATAMIENTO GENERAL DE INFORMACIÓN. Conquista del problema de la sobrecarga de la información. MAYOR BENEFICIO. Forzar la converción de información en conocimiento. Técnica de la Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 37 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 38 Inteligencia Artificial Que es? Juego Cruz en Raya Programa 1 Método que utiliza el conocimiento representado de forma que permita: Capturar generalizaciones. Ser entendido por las personas que lo utilizan. Facilitar modificaciones. Ser usado en gran número de situaciones. Ajudar a focalizar las partes mas importantes. Enumere las casillas. Represente todas las opciones con un vector 3 9 elementos. Cada posicion: 0,1, Tablero es un vector de nueve posiciones. Convertir el tablero a un número decimal entendiendolo como un numero de base 3. Indexe el vector por el índice correspondiente al numero decimal, obteniendo así la próxima jugada. Todos los Derechos Reservados 39 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 40 Inteligencia Artificial

11 Comentario Cruz en raya Programa 2 Rápido. Muy espacioso. Esfuerzo de pre calculo. Poco extensible. Cada posición (2,3, ó 5) Para probar si una linea,diagonal o columna es victoriosa: 3*3*2=18 vence X, 5*5*2=50 vence 0. Todos los Derechos Reservados 41 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 42 Inteligencia Artificial La estrategia es representada por pasos, uno para cada corrida del juego. Cada corrida verifica si puede vencer haciendo esa jugada. En caso contrario, verifica si el adversario puede ganar, lo bloquea si es el caso. Si no hace una jugada predeterminada. Comentario: Menos Rápido. Mucho mas eficiente en espacio. Mas fácil de comprender la estrategia. Poco generalizable. Todos los Derechos Reservados 43 Inteligencia Artificial Todos los Derechos Reservados 44 Inteligencia Artificial