Inteligencia artificial

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1 7 Inteligencia artificial Alvaro José de Albornoz Patricia Escamilla Ramón Brena Raúl Monroy Rogelio Soto Rodríguez Sairam Cerón Manuel Valenzuela Edgar Vallejo 7.1 Descripción Definición La Inteligencia Artificial es la rama de las ciencias computacionales que busca crear computadoras que se comporten como humanos en varios tipos de tareas que requieren el uso de inteligencia, entre ellas: Procesamiento de lenguaje natural (hablado y escrito) Robótica y visión (máquinas capaces de percibir y actuar sobre un medio ambiente físico) Razonamiento experto (uso de conocimiento y razonamiento) Juegos (ajedrez, damas, backgammon) La megatendencia se define como el uso generalizado y creciente de las técnicas de la inteligencia artificial para controlar, optimizar, predecir, diagnosticar, diseñar y explicar, procesos y sistemas en diversos sectores como salud, transporte, gobierno, empresa, manufactura, cómputo, comunicación y educación.

2 106 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS Detonadores Dentro de los procesos que detonan e impulsan el avance de la megatendencia se encuentran: el aumento de la capacidad del hardware, ya que permiten procesar más información en menos espacio; la evolución en las formas de comunicarse entre el hombre y las computadoras, gracias al desarrollo de sistemas de interacción, recepción y generación de información que involucran todos los medios humanos posibles; la necesidad tecnológica de las personas para comunicarse en cualquier lado y en cualquier momento, en la actualidad la gente busca estar comunicada y conectada en cualquier lugar a donde va, porque el trabajo se vuelve parte de nuestra vida; la creciente movilidad de personas y mercancías, ya que se requiere infraestructura que permita esta la movilidad por vías marítimas, aéreas y terrestres, de manera real o virtual; el aumento del comercio internacional, pues al existir menos barreras arancelarias y más acuerdos comerciales se generan nuevos mercados de productos y servicios alrededor del mundo; la estandarización de procesos y tecnologías en las empresas, debido a que al globalizarse, las compañías y sus sistemas deben armonizarse para poder compartir información y realizar sus operaciones Comportamientos tecnológicos Esta megatendencia tendrá un fuerte impacto en la sociedad; por ejemplo, las empresas utilizarán sistemas inteligentes para el diagnóstico y toma de decisiones, el creciente uso del Internet provoca el desarrollo de más servicios basados en web, el reconocimiento de patrones se utiliza en sitios de Internet y sistemas de seguridad, la expansión del Internet a diversas poblaciones genera el desarrollo de más servicios de e-learning, las empresas buscan continuamente una optimización de sus procesos que incluya todos los aspectos del negocio y lo hacen a través de sistemas inteligentes de planeación de los recursos. Además, el aumento de tráfico genera medios de transporte y autopistas inteligentes, la comunicación entre personas se realiza a través de interfaces inteligentes y será común el control de dispositivos mediante el pensamiento. 7.2 Temas de investigación Temas de investigación de mayor relevancia: Tabla 7.1Temas de investigación Diseño inteligente Logística inteligente Algoritmos de ruteo en redes E-learning y tutores inteligentes

3 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS 107 Modelos de usuarios Agentes inteligentes difusos para la toma de decisiones Automatización de procesos administrativos Diagnóstico médico Planeación de producción Optimización de procesos y de la red grid Programación de tareas en cómputo grid Patrones de comportamiento Seguridad informática Robótica Control automático de procesos industriales Manejo y descubrimiento de conocimiento 7.3 existentes Dentro del conjunto de tecnologías existentes que sostienen a la megatendencia se encuentran: Modelación del comportamiento normal y anómalo de aplicaciones, usuarios y sistemas operativos Criterios de seguridad (autenticación, integridad, no repudiación y privacidad) Aplicaciones en protocolos de seguridad y de transacciones Algoritmos genéticos y de schedulling Diseño mecánico Reconocimiento de patrones Teorías de manipulación Minería de datos (árboles de decisión, redes neurales, reglas expertas, entre otros) Controles automáticos y simuladores interactivos inteligentes y modelos predictivos Protocolos recocido simulado Tabla 7.2 existentes

4 108 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS 7.4 emergentes Algunas de las tecnologías emergentes impulsadas por la megatendencia son: Tabla 7.3 emergentes Agentes inteligentes Argumentación y clasificadores Fusión de sensores Programadores lógicos controlables de alto rendimiento Análisis de cripto-sistemas Planeación de movilidad y de trayectorias Sistemas adaptativos, difusos, expertos y multiagentes Lista de productos y servicios Algunos de los productos y servicios generados se localizan en las áreas de procesos industriales, medicina, negocios, educación, gobierno, productos y servicios comerciales y seguridad. Algunos de ellos son: Tabla 7.4 Procesos industriales Procesos industriales Sistemas de control y supervisión de calidad en procesos de producción y optimización de diseño Sistemas de diagnóstico de fallas para autos Ruteo y distribución para flotillas de transporte Vehículos autónomos e híbridos Detectores de fallas sistemas de producción en serie Controladores automáticos de procesos industriales Simuladores de diseño automotriz Calles y carreteras inteligentes

5 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS 109 Tabla 7.5 Medicina Medicina Diagnosticadores de imágenes médicas Detectores de predisposición genética a enfermedades Dosificadores implantables de medicamentos Humanoides de ayuda para discapacitados Tabla 7.6 Negocios Negocios Sistemas de planificación automática en organizaciones Sistemas de descubrimiento de conocimiento y de optimización multiobjetivo Modelación de usuarios Sistemas de digitalización y estandarización de contenidos e inteligentes de distribución de información Sistemas de análisis de inversiones, riesgos y tendencias Programadores de tareas en cómputo distribuido Recursos de planeación inteligente empresarial (ierp) Sistemas de: administración de incertidumbre; reconocimiento de patrones de compra Buscadores inteligentes de información Sistemas de: interpretación de índices económicos, pronósticos financieros e inteligencia de negocios Sistemas de clasificación y agrupamiento de bases de datos Sistemas de optimización de la red distribuida Educación Automatización de los procesos de gestión educativa Tutores virtuales inteligentes Enseñanza virtual y en línea Gobierno Portales virtuales para el gobierno (e-government) Tabla 7.7 Educación Tabla 7.8 Gobierno

6 110 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS Tabla 7.9 comerciales comerciales Procesadores inteligentes de imágenes Dispositivos móviles inteligentes Interfaces inteligentes Vida y visión artificial Aparatos electrodomésticos inteligentes Robots de servicio Tabla 7.10 Seguridad Seguridad Aplicaciones de software y hardware para protección de equipos, datos y redes Identificadores de patrones de conducta sospechosos Sistemas de detección de intrusiones en programas computacionales Dispositivos de seguridad Proyectos de inversión a) Vehículos híbridos, vehículos autónomos, logística, programación de tareas, robótica, control automático de procesos: Compañías como Honda, Rockwell, General Electric y FLSmith están apostando a proyectos de automatización de vehículos autónomos, robótica y automatización. Los proyectos de vehículos autónomos tienen una competencia internacional, un ejemplo importante es DARPA Urban Challenge 1 en donde universidades como Stanford y el mit invierten en la investigación y desarrollo de estos proyectos que integran varias tecnologías de Inteligencia Artificial. b) Herramientas de software para el diagnóstico de predisposiciones genéticas a enfermedades y sistemas inteligentes para el apoyo a la toma de decisiones: Estas herramientas basadas en técnicas de inteligencia artificial pueden complementar los resultados de los métodos estadísticos tradicionales en aplicaciones de medicina para contribuir al entendimiento de los orígenes de enfermedades. c) Sistemas inteligentes basados en reglas difusas para la toma de decisiones: Estos sistemas expertos se utilizan para representar conocimientos, por ejemplo: procesos de producción. 1)

7 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS 111 d) Sistemas de toma de decisiones gubernamentales, portales de e-gobierno (como en Ciudad de México y Morelos), sistemas de toma de decisiones en reclusorios y juzgados, sistemas de distribución y acceso a la información, sistemas de detección de patrones sospechosos y sistemas inteligentes: fuertes proyectos de inversión se están desarrollando para integrar la tecnología computacional y en particular los sistemas inteligentes en las áreas de seguridad y procuración de justicia, así como en el poder judicial. La creación de sistemas inteligentes específicamente diseñados para descubrimiento de patrones de comportamiento delictivos, soporte a la toma de decisiones judiciales y pre-liberaciones en reclusorios, ha generado una nueva área de trabajo dentro de la megatendencia. e) Paquetes computacionales de Analytics para la toma de decisiones basada en datos: que buscan apoyar la toma de decisiones optimizando herramientas como la minería de datos, econometría, optimización y administración de modelos. 2 f) Bussiness intelligence, pronósticos financieros, distribución de información y análisis de riesgos, son áreas en las que el ritmo de inversión es creciente. Prácticamente todas las grandes compañías dedicadas al manejo de información y de datos como Oracle, IBM, Bull y SAP- están invirtiendo grandes cantidades en el desarrollo de nuevos proyectos Taxonomía Tabla 7.11 Taxonomía Sistemas difusos Sistemas de diagnóstico de fallas para autos Procesos industriales Fabricación y diseño Vehículos híbridos Vehículos autónomos 2) Compañías como Google y sas ofrecen paquetes computacionales de Analytics 3) Existen productos en etapa de prototipo como JITIK:

8 112 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS Árboles de decisión Vehículos autónomos Fabricación y diseño Programador lógico controlable de alto rendimiento Simuladores de diseño automotriz Calles y carreteras inteligentes Procesos industriales Ruteo y distribución para flotillas de transporte Sistema de optimización de diseño Control de calidad Sistemas difusos Modelos predictivos Sistemas de control y supervisión de calidad en procesos de producción Detectores de fallas sistemas de producción en serie Recocido simulado Controladores automáticos de procesos industriales Reconocimiento de patrones Minería de datos Agentes inteligentes Diagnosticadores de imágenes médicas Medicina Diagnóstico y detección Reconocimiento de patrones Lógica Minería de datos Agentes inteligentes Detectores de predisposición genética a enfermedades Reglas expertas

9 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS 113 Fusión de sensores Dosificadores implantables de medicamentos Fusión de sensores Medicina Atención médica Teoría de manipulación Planeación de movilidad Árboles de decisión Humanoides de ayuda para discapacitados Sistemas de planificación automática en organizaciones Sistemas difusos Planeación y administración Árboles de decisión Recursos de planeación inteligente empresarial (ierp) Sistemas de descubrimiento de conocimiento Sistemas de optimización multiobjetivo Negocios Algoritmos genéticos sistemas de administración de incertidumbre Modelación de usuarios Algoritmo genético Mercadotecnia Sistemas de reconocimiento de patrones de compra

10 114 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS Mercadotecnia Simuladores interactivos inteligentes Sistemas de digitalización y estandarización de contenidos sistemas de análisis de inversiones Sistemas de interpretación de índices económicos Sistemas de pronósticos financieros Análisis económico Sistemas de análisis de tendencias Negocios Sistemas de análisis de riesgos Sistemas de inteligencia de negocios Minería de datos Modelos predictivos Algoritmos de schedulling Sistemas inteligentes de distribución de información Buscadores inteligentes de información

11 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS 115 Negocios Educación Minería de datos Gestión educativa Enseñanza inteligente Algoritmos de Schedulling Algoritmos de Schedulling Patrones de comportamiento Algoritmo genético Simuladores interactivos inteligentes Árboles de decisión Gobierno Minería de datos comerciales Comercio Sistemas inteligentes Sistemas adaptativos Árboles de decisión Programadores de tareas en cómputo distribuido Sistemas de optimización de la red distribuida Sistemas de clasificación y agrupamiento de bases de datos Automatización de los procesos de gestión educativa Enseñanza virtual y en línea Tutores virtuales inteligentes Portales virtuales para el gobierno (e-government) Procesadores inteligentes de imágenes Visión artificial Dispositivos móviles inteligentes Aparatos electrodomésticos inteligentes Interfaces inteligentes Vida artificial

12 116 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS Vida artificial Diseño mecánico Control automático comerciales Sistemas inteligentes Árboles de decisión Robots de servicio Sistemas multiagentes Fusión de sensores Modelación del comportamiento normal y anómalo de aplicaciones, usuarios y sistemas operativos Análisis de cripto-sistemas Aplicaciones en protocolos de seguridad Seguridad biométrica Protocolos de transacciones Criterios de privacidad Criterios de autenticación Dispositivos de seguridad Criterios de integridad Criterios de no repudiación Seguridad Argumentación Seguridad informática Modelación del comportamiento normal y anómalo de aplicaciones, usuarios y sistemas operativos Análisis de cripto-sistemas Aplicaciones en protocolos de seguridad Aplicaciones de software y hardware para protección de equipos, datos y redes Protocolos de transacciones Criterios de privacidad

13 LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS 117 Criterios de autenticación Criterios de integridad Seguridad Seguridad informática Criterios de no repudiación Argumentación Aplicaciones de software y hardware para protección de equipos, datos y redes Sistemas de detección de intrusiones en programas computacionales Criminalística Identificador de patrones de conducta sospechosos