Inteligencia Artificial

Inteligencia ArtificialUnidad 1: Fundamentos de la Inteligencia Artificial

Tema: El modelo de adquisicin del conocimiento segn la filosofa - conductismoEl modelo cognoscitivoObjetivosEntender la evolucin histrica de las teoras de adquisicin del conocimiento e identificars cuales son sus caractersticas mas representativas.El conductismoSe basa en explicar el comportamiento humano, estudiado por comparacin con el de los animales en mltiples experimentosEl conocimiento es el resultado de la interaccin estmulo - respuesta"El conductismoDos premisas:Aplicar un mtodo publico de observacin que haga posible que cualquier otro cientfico que quiera recrearlo, bajo las mismas condiciones experimentales, pudiese hacerlo.Se intentaba poner fin al mtodo de la introspeccinEl nico aspecto en el que debe basarse cualquier investigacin es el comportamiento, sin hacer alusin a conceptos que se consideraban poco cientficos, como mente, pensamiento o imaginacin.El conductismoLa figura del conductismo se asocia a la gura de John Broadus Watson (1878-1958).Lo importante es la conducta manifiesta y observable.Entendiendo por conducta el comportamiento observable, medible y cuantificable que muestra el sujeto ante los estmulos del medio.Cualquier conducta puede ser, aprendida, lo importante es precisar las determinantes que se deben ensear, manipulacin de variables, - estmulos y seleccionar las tcnicas y procedimientos apropiados que conduzcan a la meta deseada.El conductismo pone nfasis en la descripcin de la conducta a partir de la relacin estmulo-respuesta1: condicionamiento clsico..1Watson, J. (1878/1958). El conductismo. Buenos Aires: Paidos. laconducta humana no se puede medirEl conductismoPavlov fundamenta que el estimulo y la respuesta se asocian y condicionan para dar una conducta aprendida, no innata y tan variada como fueran los estmulos activantes.Su famoso experimento en el que estudiaba el condicionamiento clsico en perrosEdward Thorndike, Edwin Guthrie o B. F. Skinner: condicionamiento instrumental (y ensayo-error) en gatos y palomas.La relacin entrada-salida se desarrollar de forma similar en las redes neuronales artificiales (caja negra).Condicionamiento clsicoVincula estmulos neutros con respuestas simples e involuntariasEstmulo no condicionado: el que siempre produce esa respuesta (alimento)Estmulo condicionado: estmulo previamente neutro capaz de producir una respuesta condicionada(sonido campana)Respuesta no condicionada: no depende de la experiencia previa. Es innata o no aprendida (salivacin ante el alimento)Respuesta condicionada: respuesta aprendida a un estimulo condicionado (salivacin ante sonido campana)Condicionamiento clsicoEl alimento (estmulo no condicionado) produce una respuesta no condicionada, no aprendida (salivacin)La campana (estmulo neutro) no tiene ningn efecto sobre la salivacin, no produce la respuesta de salivacin

Antes del condicionamiento 11 Imagen de Meyer, David G. (1994): Psicologa, 3a edicion Madrid : Editorial Medica Panamericana.Condicionamiento clsicoInmediatamente antes de presentar el estmulo no condicionado (el alimento) el experimentador presenta el estmulo neutro (el sonido de la campana). El estmulo no condicionado sigue produciendo la respuesta no condicionada (salivacin)

Durante del condicionamientoCondicionamiento clsicoEl sonido de la campana es capaz de generar la respuesta de salivacin, por lo que deja de ser un estmulo neutro y pasa a ser un estmulo condicionado capaz de generar una respuesta condicionada o aprendida (salivacin ante el sonido de la campana)Despus del condicionamiento

Postulados bsicos sobre el conductismoNiega la concienciaCritica la cientificidad de la introspeccin como mtodo de estudio para una ciencia.Opta por la conducta como objeto de estudio y por la observacin y la experimentacin para hacerloLa conducta es el resultado del ambiente, mas aun de los estmulos ambientales y su asociacin a travs de la experiencia.Fundamenta la conducta en el establecimiento de reflejos condicionados por parte del sujeto en su medio.Enfatiza el papel del aprendizaje, aunque explica este mediante condicionamientos simples.Asume una postura ambientalista con marcada oposicin al enfoque interaccionista.Niega el papel de la teora como parte componente de su concepcin y mas aun del constructivismo.Aprendizaje en el ConductismoFrente a los estmulos se genera una respuesta.Teora del AprendizajeIguala al aprendizaje con los cambios de conducta observable, bien sea a la forma o a la frecuencia de esas conductas.Como ocurre el aprendizajeSe logra cuando se demuestra o se exhibe una respuesta apropiada a continuacin de la presentacin de un estmulo ambiental especifico. Los elementos claves son: estmulo, respuesta y la asociacin de ambos. Focaliza la importancia de las consecuencias de estas conductas y mantiene que a las respuestas que se les sigue con un refuerzo tienen mayor probabilidad de volver a sucederse en el futuro. Se caracteriza al estudiante como reactivo a las condiciones del ambiente.Aprendizaje en el ConductismoCuales son los factores que influyen en el aprendizajeLas condiciones ambientales. Se evala al estudiante para determinar en que punto comenzar la instruccin, as como para determinar cuales refuerzos son mas efectivos para un estudiante en particularCual es el rol de la memoriaNo es tomada en cuenta. El olvido se atribuye a falta de uso de una respuesta.Aprendizaje en el ConductismoComo ocurre la transferenciaAplicando el conocimiento aprendido a nuevas situaciones. Ocurre como resultado de la generalizacin. Las situaciones que presentan caractersticas idnticas o similares permiten que las conductas se transfieran a travs de los elementos comunes.Cuales tipos de aprendizaje se explican mejor por esta posicin Discriminaciones, generalizaciones, asociaciones y encadenamiento. Pero generalmente no pueden explicar las adquisiciones de alto nivel.Del Conductismo hacia el CognitivismoA finales de los aos 50, la teora de aprendizaje comienzo a apartarse del uso de los modelos conductistas hacia un enfoque que descansaba en las teoras y modelos de aprendizaje provenientes de las ciencias cognitivas.Psiclogos y educadores iniciaron la desenfatizacin del inters por las conductas observables y abiertas y en su lugar acentuaron procesos cognitivos mas complejos como el del pensamiento, la solucin de problemas, el lenguaje, la formacin de conceptos y el procesamiento de la informacin (Snelbecker, 1983).CognitivismoLa ciencia del conocimiento recibe su impulso mas fuerte en 1956. En este ao se presentan en las conferencias de Cambridge y Dartmouth personalidades de la talla de Herbert Simon, Noam Chomsky, Marvin Minsky y John McCarthy quienes, trabajando en reas tan diversas como la lingstica, la psicologa, la neurologa y la inteligencia artificial, se basan en una misma hiptesis cognitivista: la mente es una forma lgica asimilable al comportamiento de un computador.Esta corriente cognitivista se convierte rpidamente en el eje de las ciencias del conocimiento. La psicologa cognitiva surge, entonces, como la bsqueda de una representacin capaz de explicar los diferentes procesos mentales, bajo el paradigma de la mente como un sistema de tratamiento de la informacin.CognitivismoLa influencia de la informtica llega a todos los niveles:surgen los modelos de la mente humana basados en la arquitectura de Von Neuman como el de Newell y Simon.la memoria humana se representa como un espacio direccionable y organizado, en el que se almacenan unidades discretas de conocimiento que pueden ser recuperadas automticamente o mediante una bsqueda deliberada.la unidad de control global encargada del razonamiento procesa la informacin de manera modular y secuencial, en forma semejante al caso de un computador.CognitivismoEl paralelo entre los modelos informticos y la mente humana llega incluso al nivel de la representacin misma del conocimiento.la cognicin se convierte en la manipulacin y transformacin de un conjunto de smbolos a partir de ciertas reglas.La inteligencia se describe en trminos de la representacin simblica del conocimiento:se dice que un agente acta de forma inteligente cuando los smbolos almacenados representan adecuadamente el mundo real y el tratamiento de esta informacin lleva a una solucin eficaz de un problema planteadoCognitivismoSus autores mas representativos fueron:Jean Piaget (1896-1980)Donald Broadbent (1926-1993)Su objetivo es determinar como se adquiere la informacin, como se representa, como se almacena y como se recupera.Inters en comprensin y explicacin de representaciones y procesos mentales (smbolos, imgenes y cdigos semnticos) que subyacen a la conducta.CognitivismoEl mtodo de investigacin que utilizaron fue la observacin y la experimentacin.Su objeto de estudio fueron los procesos cognitivos bsicos implicados en la recepcin, el almacenamiento, la interpretacin y la salida de la informacin. Establecen un paralelismo entre ordenadores y seres humanos a la hora de procesar la informacin.Estos autores y sus investigaciones permitirn entrar de nuevo a los procesos mentales en la definicin de psicologa como ciencia (y, por lo tanto, como objeto de estudio).Postulados bsicos del cognitivismoLa actividad mental es inherente al hombre y debe ser desarrollada.El sujeto es un ente activo procesador de informacin a partir de sus esquemas para aprender y solucionar problemas.El conocimiento no se reduce a la acumulacin por asociaciones de impresiones sensoriales para ir conformando sus ideas sobre lo real.El sujeto organiza tales representaciones dentro de su sistema cognitivo general, las cuales le sirven para sus posteriores interpretaciones de lo real.La enseanza no debe reducirse a conceptos, debe contemplar el desarrollo de habilidades de aprendizaje para conducirse eficazmente ente cualquier tipo de situacin.Aprendizaje en el CognitivismoEl aprendizaje resulta cuando la informacin es almacenada en lamemoria de una manera organizada y significativa.Teora del Aprendizaje El nfasis se localiza en promover el procesamiento mental. Acentan procesos cognitivos mas complejos como el pensamiento, la solucin de problemas, el lenguaje, la formacin de conceptos y el procesamiento de la informacinComo ocurre el aprendizajeLa adquisicin de conocimiento se describe como una actividad mental que implica una codificacin interna y una estructuracin por parte del estudiante, quien es un participante muy activo del proceso de aprendizaje. Los cognitivistas se ocupan de como la informacin es recibida, organizados, almacenados y localizados.Aprendizaje en el CognitivismoCuales son los factores que influyen en el aprendizajeLa manera como los estudiantes atienden, codifican, transforman, ensayan, almacenan y localizan la informacin, adems de pospensamientos, creencias, actitudes y valores.Cual es el rol de la memoriaPosee un lugar preponderante, pues el aprendizaje resulta cuando la informacin es almacenada en ella de una manera organizada y significativa.Aprendizaje en el CognitivismoComo ocurre la transferenciaLa transferencia es una funcin de como se almacena la informacin en la memoria. Cuando un estudiante entiende como aplicar en conocimiento en diferentes contextos, entonces ha ocurrido la transferencia.Cuales tipos de aprendizaje se explican mejor por esta posicinDebido al nfasis en las estructuras mentales, se le considera apropiada para explicar las formas mas complejas de aprendizaje, a saber, razonamiento, solucin de problemas, procesamiento de informacin.CrditosExtrado parte del material:Fundamentos psicolgicos y biolgicos de la Inteligencia Artificial, Universidadde NebrijaIntroduccin a la psicologa, Universidad de AlicanteTeoras pedaggicas y psicolgicas del aprendizaje, Pablo Campos, UniversidadPedaggica nacionalTeoras de Aprendizaje y el diseo instruccional, Carlos Avalos et al.Procesos Psicolgicos Bsicos, Ciencias Psicosociales, Universidad de Oviedo