IA -Capitulo-1.0-Inteligencia Artificial

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 1 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License © Universidad de La Frontera SISTEMAS INTELIGENTES DR. RICARDO GACITÚA ¿QUÉ ES IA?.

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 2 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License ©Universidad de La Frontera Capitulo 1.0: ¿Qué es Inteligencia Artificial? Presentado por: Dr Ricardo Gacitúa Centro de Estudios en Ingeniería de Software Universidad de La Frontera Temuco, Chile.

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 3 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License Resumen del Capítulo • Qué es Inteligencia Artificial – Una introducción a la IA que le ayudará a entender los conceptos detrás de la Inteligencia Artificial. En este curso, también discutiremos varios temas populares como la historia de la IA, las aplicaciones de la IA, el aprendizaje profundo, el aprendizaje automático, el procesamiento del lenguaje natural, el aprendizaje por refuerzo, el aprendizaje Q, los agentes inteligentes, varios algoritmos de búsqueda, la PNL y el procesamiento de imágenes..

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 4 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License Después de esta lección, deberías ser capaz de: • Definir qué es Inteligencia Artificial.

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 5 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License ¿Qué es Inteligencia Artificial?.

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 6 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License Intelligence and Artificial Intelligence La inteligencia es importante para el ser humano. Durante los siglos se ha tratado de entender cómo pensamos; es decir, cómo un mero puñado de materia puede percibir, entender, predecir y manipular un mundo mucho más grande y complicado que él mismo. El campo de la inteligencia artificial, o IA, va aún más lejos: intenta no sólo comprender, sino también construir entidades inteligentes..

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 7 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License 1.1 ¿Qué es Inteligencia Artificial? DEFINICIÓN La inteligencia artificial ( IA) es un área de la informática que enfatiza la creación de máquinas inteligentes que funcionan y reaccionan como los humanos. Algunas de las actividades para las que están diseñados los ordenadores con inteligencia artificial son: Reconocimiento de voz, Aprendizaje, Planificación, Resolución de problemas. DEFINICIÓN "Es una rama de la informática mediante la cual podemos crear máquinas inteligentes que pueden comportarse como un humano, pensar como un humano y ser capaces de tomar decisiones"..

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 8 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License Racionalidad Las definiciones de la parte superior se refieren a los procesos de pensamiento y razonamiento, mientras que las de la parte inferior se refieren al comportamiento. Las definiciones de la izquierda miden el éxito en términos de fidelidad a la actuación humana, mientras que las de la derecha lo hacen en función de una medida de actuación ideal, llamada racionalidad. Un sistema es racional si hace lo "correcto", teniendo en cuenta lo que sabe..

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 9 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License Enfoques para IA Históricamente, los cuatro enfoques de la IA han sido seguidos, cada uno por personas diferentes con métodos distintos. Un enfoque centrado en el ser humano debe ser en parte una ciencia empírica, que implica observaciones e hipótesis sobre el comportamiento humano. Un enfoque racionalista implica una combinación de matemáticas e ingeniería. Los distintos grupos se han despreciado y ayudado mutuamente..

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 10 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License Actuar humanamente: El enfoque del Test de Turing 1.1.1 Actuar humanamente: El enfoque del Test de Turing.

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 11 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License El Test de Turing El Test de Turing, propuesto por Alan Turing ( 1950), fue diseñado para proporcionar una definición operativa satisfactoria de la inteligencia. Un computador pasa la prueba si un interrogador humano, tras plantear unas preguntas escritas, no puede distinguir si las respuestas escritas proceden de una persona o de un computador. Turing Test.

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 12 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License El Test de Turing El ordenador tendría que poseer las siguientes capacidades - Procesamiento del lenguaje natural para poder comunicarse con éxito en inglés; - Representación del conocimiento para almacenar lo que sabe o escucha; - Razonamiento automatizado para utilizar la información almacenada para responder a preguntas y sacar nuevas conclusiones; - Aprendizaje automático para adaptarse a nuevas circunstancias y detectar y extrapolar patrones. El test de Turing evitaba deliberadamente la interacción física directa entre el interrogador y el ordenador, porque la simulación física de una persona es innecesaria para la inteligencia. Sin embargo, el llamado Test de Turing total incluye una señal de vídeo para que el interrogador pueda probar las capacidades perceptivas del sujeto, así como la oportunidad de que el interrogador pase objetos físicos "por la escotilla". Para superar el Test de Turing total, el ordenador necesitará - visión por computador para percibir los objetos, y - robótica para manipular los objetos y desplazarse..

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 13 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License El Test de Turing Estas seis disciplinas componen la mayor parte de la IA, y Turing merece el mérito de haber diseñado un test que sigue siendo relevante 60 años después. Sin embargo, los investigadores de la IA han dedicado pocos esfuerzos a superar el Test de Turing, pues consideran que es más importante estudiar los principios subyacentes de la inteligencia que duplicar un ejemplar.

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 14 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License Pensar humanamente: El enfoque de los modelos cognitivos 1.1. 2 Pensar humanamente: El enfoque de los modelos cognitivos.

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 15 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License El enfoque de la modelización cognitiva Ciencia cognitiva: Si vamos a decir que un programa determinado piensa como un humano, debemos tener alguna forma de determinar cómo piensan los humanos. Tenemos que adentrarnos en el funcionamiento real de las mentes humanas. El campo interdisciplinar de la ciencia cognitiva reúne modelos informáticos de la IA y técnicas experimentales de la psicología para construir teorías precisas y comprobables de la mente humana. Cognitive Science.

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 16 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License El enfoque de la modelización cognitiva Hay tres maneras de hacerlo ( 1) a través de la introspección-intentando captar nuestros propios pensamientos mientras pasan; ( 2) mediante experimentos psicológicos, observando a una persona en acción; y ( 3) a través de imágenes cerebrales, observando el cerebro en acción. Una vez que tenemos una teoría de la mente lo suficientemente precisa, es posible expresar la teoría como un programa de computador Si el comportamiento de entrada-salida del programa coincide con el comportamiento humano correspondiente, eso es una prueba de que algunos de los mecanismos del programa también podrían estar operando en los humanos..

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 17 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License Racionalidad del pensamiento: El enfoque de las " leyes del pensamiento" 1.1. 3 Racionalidad del pensamiento: El enfoque de las "leyes del pensamiento".

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 18 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License El enfoque de las " leyes del pensamiento" • El filósofo griego Aristóteles fue uno de los primeros en intentar codificar el "pensamiento correcto", es decir, los procesos de razonamiento irrefutables. Sus silogismos proporcionaban patrones para las estructuras de argumentación que siempre arrojaban conclusiones correctas cuando se daban premisas correctas -por ejemplo, " Sócrates es un hombre; todos los hombres son mortales; por tanto, Sócrates es mortal". Se suponía que estas leyes del pensamiento gobernaban el funcionamiento de la mente; su estudio inició el campo llamado lógica. • En el siglo XIX, los lógicos desarrollaron una notación precisa para las afirmaciones sobre todo tipo de objetos del mundo y las relaciones entre ellos. (Contrasta con la notación aritmética ordinaria, que sólo contempla enunciados sobre números). En 1965, ya existían programas que podían, en principio, resolver cualquier problema resoluble descrito en notación lógica. • La llamada tradición logicista dentro de la inteligencia artificial espera basarse en esos programas para crear sistemas inteligentes. Syllogism - Logic - Logicist.

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 19 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License Obstaculos Hay dos obstáculos principales para este enfoque. • En primer lugar, no es fácil tomar un conocimiento informal y exponerlo en los términos formales que exige la notación lógica, sobre todo cuando el conocimiento no es 100% seguro. • En segundo lugar, hay una gran diferencia entre resolver un problema "en principio" y resolverlo en la práctica. Incluso los problemas con sólo unos cientos de hechos pueden agotar los recursos computacionales de cualquier ordenador, a menos que tenga alguna orientación sobre qué pasos de razonamiento debe probar primero.. Aunque ambos obstáculos se aplican a cualquier intento de construir sistemas de razonamiento computacional, aparecieron primero en la tradición logicista..

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 20 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License Racionalidad en el actuar: El enfoque del agente racional 1.1. 4 Racionalidad en el actuar: El enfoque del agente racional.

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 21 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License El enfoque del agente racional • Un agente es algo que actúa (agente viene del latín agere, hacer). Por supuesto, todos los programas informáticos hacen algo, pero se espera que los agentes informáticos hagan más cosas: operar de forma autónoma, percibir su entorno, persistir durante un periodo de tiempo prolongado, adaptarse al cambio y crear y perseguir objetivos. • Un agente racional es aquel que actúa para conseguir el mejor resultado o, cuando hay incertidumbre, el mejor resultado esperado. Agent - Rational Agent - Limited Rationality En el enfoque de la IA basado en las " leyes del pensamiento", se hacía hincapié en las inferencias correctas. • Hacer inferencias correctas es a veces parte de ser un agente racional, porque una forma de actuar racionalmente es razonar lógicamente hasta llegar a la conclusión de que una acción determinada logrará los objetivos propios y luego actuar según esa conclusión. • Por otra parte, la inferencia correcta no es toda la racionalidad; en algunas situaciones, no hay nada probablemente correcto que hacer, pero aun así hay que hacer algo. También hay formas de actuar racionalmente que no se puede decir que impliquen una inferencia..

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 22 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License Resumen • La IA ha avanzado más rápidamente en la última década gracias a un mayor uso del método científico para experimentar y comparar enfoques. • Los recientes avances en la comprensión de las bases teóricas de la inteligencia han ido acompañados de mejoras en las capacidades de los sistemas reales. Los subcampos de la IA se han integrado más y la IA ha encontrado un terreno común con otras disciplinas..

[Audio] 01/ 09/ 17 © Len Bass, Paul Clements, 23 Sistemas Inteligentes | © Universidad de La Frontera © Ricardo Gacitúa distributed under Creative Commons Attribution License References • This material has been produced using some online resources..