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Ing. Jorge Alberto Lázaro Méndez10- febrero-2011

INTELIGENCIA

ARTIFICIAL

IntegrantesIntegrantes

Salvador Abarca Valencia

Adrián Chávez Martínez

Diana Grecia Pulido Domínguez

Gabriela Oseguera Morales

Adolfo Palomino Naranjo

Rosa Isela Reyes Silva

Saúl Pulido Linares

I N T R O D U C C I Ó N I N T R O D U C C I Ó N

IntroducciónIntroducción

Los hombres se han denominado a sí mismos como Homo sapiens (hombre sabio) por nuestras capacidades mentales.

Durante miles de años hemos tratado de entender como pensamos. El campo de la Inteligencia Artificial va más allá de la comprensión, ya que se esfuerza en construir entidades inteligentes. Por lo tanto es una de las ciencias más recientes que comenzó a trabajarse después de la Segunda Guerra Mundial y fué hasta 1956 que se conoció con este nombre por John MacCarthy.

La I.A. abarca en la actualidad una gran variedad de subcampos, como el ajedrez, demostración de teoremas matemáticos, escritura de poesía y diagnóstico de enfermedades. sintetiza y automatiza tareas intelectuales y es potencialmente relevante para cualquier ámbito de la actividad intelectual humana.

¿Qué es la I.A?¿Qué es la I.A?

Es una de las áreas de la computación encargadas de la creación de hardware y software con comportamientos inteligentes.

El estudio de programas que permiten percibir, razonar y actuar

Estudia como lograr que las máquinas realicen tareas que, por el momento, son realizadas mejor por los seres humanos.

Racionalidad es la capacidad propiamente humana que permite que los individuos pensemos, evaluemos y actuemos de acuerdo a ciertos principios en orden para satisfacer algún objetivo o finalidad.

A través de la inteligencia artificial se han desarrollado los sistemas expertos que pueden imitar la capacidad mental del hombre para hacer juicios acerca de un problema, el cual se logra más rápidamente que el ser humano. En la medicina tiene gran utilidad al acertar el 85 % de los casos de diagnóstico.

Comportamiento HumanoComportamiento Humano

La Prueba o Test de Turing procedimiento desarrollado por Alan Turing para corroborar la existencia de inteligencia en una máquina.

Expuesto en 1950 en un artículo para la revista Mind, y sigue siendo uno de los mejores métodos para los defensores de la Inteligencia Artificial.

Se fundamenta en la hipótesis positivista: si una máquina se comporta en todos los aspectos como inteligente, entonces debe ser inteligente.

TEST DE TURINGTEST DE TURING La prueba consiste en un desafío; se supone un juez situado en

una habitación, y una máquina y un ser humano en otras. El juez debe descubrir cuál es el ser humano y cuál es la máquina, estándoles a los dos permitidos mentir al contestar por escrito las preguntas que el juez les hiciera.

La tesis de Turing es que si ambos jugadores eran suficientemente hábiles, el juez no podría distinguir quién era el ser humano y quién la máquina.

El límite temporal que Turing puso para que una máquina consiga superar el test engañando durante bastante tiempo a un buen interrogador, y no dejándole aclarar si se está dirigiendo a un ser humano o a una máquina. Todavía ninguna máquina puede pasar este examen en una experiencia con método científico.

Prueba de TuringPrueba de Turing

Leyes del pensamientoLeyes del pensamiento

El filósofo griego Aristóteles fué uno de los primeros en intentar codificar la "manera correcta de pensar", es decir, un proceso de razonamiento irrefutable. Sus silogismos son esquemas de estructuras de argumentación mediante las que siempre se llega a conclusiones correctas si se parte de bases correctas: Por ejemplo:

"Sócrates es un hombre; todos los hombres son mortales; por lo tanto Sócrates es mortal".

Estas leyes de pensamiento supuestamente gobiernan la manera de operar de la mente; su estudio fué el inicio de un campo llamado lógica. Estudiosos de la lógica desarrollaron, en el siglo XIX , una notación precisa para definir sentencias sobre todo tipo de elementos del mundo y especificar relaciones entre ellos. Ya en 1965 existían programas que resolvían cualquier problema en notación lógica.

La llamada tradición logista dentro del campo de la inteligencia artificial trata de construir sistemas inteligentes a partir de estos programas.

Enfoque del agente racionalEnfoque del agente racional Un agente es algo que razona; pero de los agentes informáticos se

espera que tengan otros atributos que los distingan de los "programas" convencionales, que perciban su entorno, que persistan durante un tiempo prolongado que se adapten a los cambios y que sean capaces de alcanzar objetivos diferentes.

Un agente racional es aquel que actúa con la intención de alcanzar el mejor resultado.

La obtención de estas inferencias correctas puede, a veces, formar parte de lo que se considera un agente racional, ya que una manera racional de actuar es llegar a la conclusión lógica de que si una acción dada permite alcanzar un objetivo, hay que llevar a cabo dicha acción.

La percepción visual es necesario no sólo porque ver es divertido, sino porque es necesaria para poder tener una idea mejor de lo que una acción puede llegar a representar, por ejemplo: “el ver algo atractivo, contribuye a que nos acerquemos a él”.

FUNDAMENTOS DE LA I.A.

FUNDAMENTOS DE LA I.A.

Los fundamentos de la IA

FILOSOFIADualismo.- Sostenía que existe una

parte de la mente que esta al margen de la naturaleza, exenta de la influencia de las leyes físicas.

(Descartes).

Materialismo.- es una alternativa al dualismo, que considera que las operaciones del cerebro realizadas de acuerdo a las leyes de la física constituye una mente.

Empírico.- Iniciado con Organon (Aristóteles). Se basa en que no existe nada en la mente que no haya pasado antes por los sentidos.

(Jonh Locke, 1632-1704)

Principio de Inducción.- Las reglas generales se obtienen mediante la exposición a asociaciones repetidas entre sus elementos, todo el conocimiento se puede caracterizar mediante teorías lógicas relacionadas.

(David Humme, 1711-1776)

Teoría de la confirmación.- intenta explicar como el conocimiento se obtiene a partir de la experiencia.

(Carnap y Carl Hempel, 1905-1997)

Matemáticas

Se piensa que el primer algoritmo no trivial es el algoritmo Euclideo para el calculo del máximo común divisor.

Teorema de incompletitud.- es la indicación que existen algunas funciones de los números enteros que no se puedes representar mediante algún algoritmo (no se puede calcular)

Intratabilidad.- se dice que un problema es intratable si el tiempo necesario para la resolución de casos particulares crese exponencialmente con el tamaño de dichos casos.

Probabilidad.- fue la tercera gran contribución delas matemáticas y fue presentado en términos de resultados de juegos de apuestas

Economía

Teoría de la decisión.- combina la teoría de la probabilidad con la teoría de la utilidad, proporciona un marco completo y formal para la toma de decisiones realizadas baja incertidumbre.

Teoría de juegos.- una persona racional debe actuar de forma aleatoria o al menos aleatoriamente con sus contrincantes.

Satisfacción.- monstro que los modelos basados en satisfacción proporcionaban una descripción mejor del comportamiento humano real.

(Simon 1947)

Neurociencia

Es el estudio de el sistema neurológico y en especial el cerebro.

De entre en todos los animales el hombre tiene el cerebro mas grande en proporción a su tamaño.

Psicología

Se inicio con los trabajos del físico alemán Hermann von Helmtoltz y su disípalo Wilhelm Wundt, que aplicaron el método científico al estudio de la vista humana, con lo que llevo ala realización de experimentos controlados cuidadosamente .

Conductismo.- es un movimiento liderado por Jonh Watson, donde insistieron en el estudio exclusivo de mediciones objetivas de percepciones (estímulos) sobre animales y de las accione resultantes (repuestas). Construcciones mentales como conocimientos, creencias, objetivos y pasos en un razonamiento quedaron descartadas por ser consideradas no científicas.

Psicología cognitiva.- su principal característica es la conceptualización del cerebro como un dispositivo de procesamiento de información.

(William James, 1842-1910)

Ciencia cognitiva.- comenzó en septiembre de 1956, George Miller presento tres modelos de lenguaje y Simon presento la teoría lógica de las maquinas, estos articules influyentes mostraron como se podía utilizar los modelos informáticas para modelar la psicología de la memoria, el lenguaje y el pensamiento lógico.

INGENIERÍA COMPUTACIONAL 1940-hoyINGENIERÍA COMPUTACIONAL 1940-hoy

Desde 1940 gran evolución en computación: máquinas,

lenguajes de programación, hardware.

• La investigación en IA ha generado numerosas ideas

novedosas de las que se ha beneficiado la información en

general.

• Ejemplos: tiempo compartido, los intérpretes imperativos,

los computadores personales con interfaces gráficas y

ratones, entornos de desarrollo rápido, listas enlazadas,

administración automática de memoria. También

conceptos claves de la programación simbólica, funcional,

dinámica y orientada a objetos.

Teoría de control y cibernética

Desde el año 1948 hasta el presente

Ktesibios de Alejandría (250 a. c.) construyo la primera maquina autocontrolada: un reloj de agua con un regulador que mantenía el flujo de agua circulando por el con un ritmo constante y predecible.

Teoría de control (Norbert Wiener (1894-1964)).- fue un matemático brillante que trabajo en sistemas de control biológicos y mecánicos, wiener y sus colegas Arturo Rosenblueth y Julian Bigelow desafiaron la ortodoncia conductista ellos veían el comportamiento determinista como algo emergente de un mecanismo regulador que intenta minimizar el error.

Cibernética.- son las posibilidades de las maquinas con inteligencia artificial.

Función objetivo.- se asemeja ligeramente a nuestra visión de lo que es la IA: diseño de sistemas que se comportan de forma optima.

Lingüística computacional.- la lingüística moderna en la IA nacieron al mismo tiempo y maduraron juntas solapándose en un campo hibrido.

Historia de la IA

Génesis de la IA (1943-1955)

Warren, McCulloch y Walter Pitts(1943) han sido reconocidos como autores del primer trabajo de la IA, partiendo de tres fuentes:

1) Conocimiento sobre la fisiología básica y funcionamiento de las neuronas en el cerebro.

2)Analisis formal de la lógica proporcional de Russell y Whitehead.

3) La teoria de la computacion de Turing.

Propusieron un modelo construido por neuronas artificiales, en el que cada una de ellas se caracteriza por estar activada o desactivada.

Nacimiento de la inteligencia artificial (1956)

Jonh McCarthy convenció a otros científicos para que le ayudaran a aumentar el interés de los investigadores en la teoria de autómatas, las redes neuronales y el estudio de la inteligencia.

Si bien, los demás también tenían algunas ideas y en algunos casos programas para aplicaciones determinadas como un juego de damas, Newell y Simon contaban con un programa de razonamiento el teórico lógico (TL), del que Simon afirmaba hemos inventado un programa de computacion capaz de pensar de manera no numérica, con lo que ha quedado resuelto el venerable problema de la dualidad mente – cuerpo.

Entusiasmo inicial, grandes esperanzas (1952-1969)

Los primeros años de la IA estuvieron llenos de éxitos lo primitivo de las computadoras y las herramientas de programación de aquella época, resulto sorprendente como un computador hiciese algo remotamente inteligente.

Newell y Simon (1976) llevaron a formular la famosa hipótesis del sistemas de símbolos físicos, que afirmaban que un sistema de símbolos físicos tiene los medios suficientes y necesarios para generar una acción inteligente. Lo que ellos querían decir es que cualquier sistema que exhibiera inteligencia debería operar manipulando estructuras de datos compuestas por símbolos.

Micromundos

Minsky superviso el trabajo de una serie de estudiantes que eligieron un numero de problemas limitados cuya solución pareció requerir inteligencia. Estos dominios limitados se conocen como micromundos.

El micromundo mas famoso fue el mundo de los bloques consiste en un conjunto de bloques sólidos colocados sobre una mesa, una tarea típica de este mundo es la reordenación de los bloques de cierta manera, con la ayuda de la mano de un robot que es capaz de tomas un bloque cada vez.

Una dosis de realidad (1966-1973)

Herbert Simon en 1957 utilizo términos como futuro previsible también hizo predicciones mas completas: como que en 10 años un computador llegaría a ser campeón de ajedrez y que se podría demostrar un importante teorema matemático con una maquina.

Evolución automática (algoritmos genéticos).- estaban basados en la premisa de que efectuando una adecuada serie de pequeños mutaciones a un programa de código maquina se podría generar un programa con buen rendimiento aplicable a cualquier tarea sencilla.

Métodos débiles.- no tratan problemas amplios o complejos.

Sistemas expertos.- podían aplicarse a otras áreas de la actividad humana. El siguiente gran esfuerzo se realizo en el área del diagnostico medico.

Marcos (pt).- es un enfoque mas estructurado, al recopilar información sobre objetos concretos y tipos de eventos organizándolos en grandes jerarquías taxonómicas.

Conexionistas.- fueron vistas por algunos tanto competidores tanto de los modelos simbólicos propuestos por Newell y Simon como de la aproximación lógica de McCarthy entre otros.

Minería de datos.- la utilización de metodologías mejoradas y marcos teóricos, a autorizado que este campo alcance un grado de conocimiento que ha permitido que ahora las redes neuronales se puedan comparar con otras técnicas similares de campo como la estadística.

CRONOLOG

ÍACRONOLOG

ÍA

AÑO DESCRIPCIÓN

384-322 a.C. Aristóteles formula un conjunto preciso de leyes que gobernaban la parte racional de la inteligencia.

(250 a. de C) Ktesibios de Alejandría

Construyo la primera maquina auto controlada: reloj de agua con un regulador que mantiene el flujo de agua circulando por él.

1315 Ramón Lull dijo que el razonamiento útil se podría obtener por medios artificiales.

1500 Leonardo da Vinci diseñó una calculadora mecánica

1500 La automatización de la computación estaba en marcha.

1572-1633 Cornelis Drebbel Construyo el termostato e invento el submarino

1588 - 1679 Thomas Hobbes propuso que el razonamiento era como la computación numérica

1596-1950 Primera discusión sobre la distinción entre mente y materia.

1623 Se construye la priemra máquina calculadora

1632-1704 Francis Bacon inicia el movimiento empírico "Nada existe en la mente que no haya pasado antes por los sentidos".

AÑO DESCRIPCIÓN1736-1819 James Watt Motor de vapor

1805 Joseph Marie Jacquard La primera maquina programable

1879Gottlob Frege ( 1848- 1925) extendió la lógica de Boole para incluir objetos y relaciones, y creó la lógica de primer orden que se utiliza hoy como el sistema más básico de representación de conocimiento

1894-1964 Norbert Wiener Teoría del control

1900David Hilbert (1862-1943) presento una lista de 23 problemas que acertadamente predijo ocuparían a los matemáticos durante todo ese siglo.

1902-1983Alfred Tarski introdujo una teoría de referencia que enseña cómo relacionar objetos de una lógica con objetos del mundo real.

1931 Demostró que, en efecto, existen limites reales.

1940 Alan Turing Primer computador operacional de carácter electromecánico, llamado Heath Robinson.

1940-1942 John Atanasoff y Clifford Bery

Primer computador electrónico en la Universidad Estatal de Iowa

1941 Konrad Zuse Primer computador operacional programable, También invento los números de coma flotante y el primer lenguaje de programación de alto nivel

AÑO DESCRIPCIÓN

1943 Warren McCulloch y Walter Pitts han sido reconocidos como los autores del primertrabajo de IA.( modelo constituido por neuronas artificiales)

1943 Alan Turing El Colossus, una maquina potente de propósito general basada en válvulas de vacio.

1949 Donald Hebb propuso y demostró una sencilla regla de actualización p ara modificar las intensidades de las conexiones entre neuronas. (Regla de aprendizaje Hehbiano o de Hebb)

1950 PRUEBA DE TURING propuesta por Alan Turing (procesamiento de lenguaje natural, representación del conocimiento, razonamiento automático, aprendizaje máquina, prueba de Turing global, vista computacional, robótica)

195 1 Se crea el primer computador a partir de una red neuronal realizada por Marvin Minsky y Dean Edmonds

1952 Arthur Samuel escribió una serie de programas pasa el juego de las damas.

1956 Por medio del taller surge el nombre de Inteligencia Artificial por McCarthy.

1957 B.F. Skinner Publico Verbal Behavior

1958 McCarthy definió el lenguaje de alto nivel Lisp dominante en la I.A.

1961 Newell y Simon desarrollaron el SRGP <<Sistema de Resolución General de Problemas>>

AÑO DESCRIPCIÓN

1963 McCarthy creó e1 Laboratorio de IA en Stanford

1965 Existen programas que resolvían cualquier problema resoluble en notación lógica.

1967 El programa STUDENT de Daniel Bobrow podía resolver problemas de álgebra.

1972 micro mundo más famoso, el mundo de los bloques.

1976 Se formula la hipótesis del sistema de símbolos físicos

1986 Hasta el presente Regreso de las redes neuronales

1986 El algoritmo se aplicó, a diversos problemas de aprendizaje en los campos de la informática y la psicología.

1987 Hasta el presente La IA se convierte en una ciencia

1988 La IA se fundó en parte en el marco de una rebelión en contra de las limitaciones de los campos existentes como la teoría de control o la estadística. y ahora abarca estos campos.

1991 Charles Babbage Maquina de diferencias se construyo y se presentó en el museo de la Ciencia en Londres

AÑO DESCRIPCIÓN

1995 Hasta el presente Emergen los sistemas inteligentes

1998 Fué adoptada a la perspectiva de agentes

1999 Wilson y Keil definen que la ciencia cognitiva se fundamenta como una investigación experimental en humanos y animales.

REFERENCIASREFERENCIASPáginas web:

http://bvs.sld.cu/revistas/san/vol2_2_98/san15298.htm

www.ldc.usb.ve/~gabro/teaching/.../IntroInteligencia%20Artificial.ppt

http://www.foro-cualquiera.com/informes-frikis/106984-prueba-turing-inteligencia-artificial.htm

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Bibliografía:Inteligencia Artificial

Un enfoque moderno 2da. Edición.

Editorial Pearson Prentice Hall

G r a c i a s por su

A t e n c i ó n