| |
 |
|
| |
LECCIÓN
INAUGURAL DEL CURSO ACADÉMICO 2001-2002
|
|
| |
|
|
|

|
«2001:
COMPONENTES INTELIGENTES ARTIFICIALES»
D. RAMÓN
RIZO ALDEGUER
Introducción
Caracterización
de la Inteligencia Artificial
El
contexto histórico y tecnológico en que se concibió
Hal (64-68)
Características
de Hal
Realidades
en el 2001 de Hal
Perspectivas
actuales de la Inteligencia Artificial
Algunas
referencias y bibliografia
Biblioteca
de Lecciones Inaugurales
INTRODUCCIÓN
En el ritual
del acto académico de apertura del curso universitario es una
tradición el desarrollo de una lección por parte de uno
de los profesores de la Universidad que se elige empleando un criterio
de reparto cíclico entre los distintos Centros que la componen.
Este año corresponde a la Escuela Politécnica Superior.
Dentro de cada Centro se propone al profesor más antiguo en el
escalafón académico: éste es mi caso, tras el profesor
José Manuel Ferrándiz Leal, que la realizó en ocasión
anterior. Sirvan estas primeras observaciones para indicar que mi presencia
es feliz fruto de estos hechos. Y expresar que impartirla es, sin duda,
un honor que he aceptado con satisfacción.
He tomado dos tipos de decisiones vinculadas a esta lección.
La primera, elegir el tema. Dentro de mi ámbito de trabajo, podía
haber optado por distintos campos de actualidad e interés, entre
ellos: Internet y sus aplicaciones, Ingeniería de la Programación,
Inteligencia Artificial. Cualquiera de ellos susceptible de dar cuerpo
a una buena lección en este contexto.
La segunda, acerca de la intensidad de los contenidos y el formato de
presentación dado que la audiencia indudablemente es culta pero
heterogénea en conocimientos, lo cual desde la sincera intención
de atraer la atención de los asistentes me llevó a elegir
una película como elemento "inductor" de la lección.
Mi amigo el profesor Barciela hizo algo parecido en su momento, utilizando
también una película con intención similar a la
mía.
Recuerdo que en 1968, cuando se estrenó la película "2001:
Una odisea en el espacio", yo me encontraba estudiando los primeros
cursos de bachillerato, y me impactó la primera vez que la vi.
Reconozco que en ese momento, no entendí su sentido filosófico,
pero en la ficción que planteaba aparecían muchas cosas
que como explicaré, despertaban cierta inquietud en los que la
veíamos: Un computador inteligente por cuanto que poseía
capacidades de percepción, razonamiento, reacción y consciencia.
No pensaba yo cuando estaba viendo esta película por primera
vez que hoy estaría hablando apoyándome en ella para plantear
lo alcanzado y lo pendiente, en cuanto a la Inteligencia Artificial.
Desde hace siglos el ser humano ha intentado construir máquinas
que realicen sus tareas más rutinarias o más peligrosas
intentando imitar su comportamiento y el del resto de los seres vivos.
Así se diseñaron máquinas de calcular que ahorraban
mucho tiempo al usuario y cometían menos errores. Dentro de esta
línea se desarrollaron autómatas que imitaban comportamientos
de animales, con apariencia de humanos y máquinas de jugar a
diversos juegos, como el ajedrez o las damas. Sin embargo no es hasta
la aparición del transistor, y más concretamente de las
computadoras, cuando se empieza a hablar de máquinas inteligentes.
Cuando 2001 fue estrenada, un crítico la calificó como
"el sueño mejor informado" del futuro, refiriéndose
al computador Hal.
Antes de usar el término Inteligencia Artificial (IA) deberíamos
precisar qué entendemos por inteligencia. La Real Academia de
la Lengua Española nos define la inteligencia como "Potencia
intelectual: facultad de conocer, de entender o comprender". Pero,
¿Cómo se modifica el concepto cuando
se añade el calificativo de artificial?.
A los efectos de
esta lección, voy a utilizar la definición de Inteligencia
Artificial que pienso es más ajustada a la realidad actual. La
propuso Marvin Minsky, uno de los pioneros de la IA, y dice así:
"La Inteligencia Artificial es la ciencia de construir máquinas
para que hagan cosas que, si las hicieran los humanos, requerirían
inteligencia".
Podemos pensar en la IA como en aquella ciencia que incorpora conocimiento
a los procesos o actividades computacionales para que éstos tengan
éxito. Un ejemplo, conocido por todos, es el ajedrez. Es impensable
que un ordenador evalúe todas las posibles jugadas del ajedrez
(del orden de 10120). En vez de esto, se incorpora conocimiento en el
proceso de búsqueda de la mejor jugada en forma de jugadas predefinidas
o procedimientos de evaluación "inteligentes".
La Inteligencia Artificial toma un sentido científico viable,
como disciplina informática moderna, durante la segunda mitad
del siglo pasado, y es el resultado directo de la confluencia de diversas
corrientes intelectuales (Teoría de la Computación, Cibernética,
Teoría de la Información, Procesamiento Simbólico)
desarrolladas sobre los cimientos formales de la Lógica y la
Matemática Discreta, e impulsadas por el desarrollo de los ordenadores
digitales.
|
 |
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
CARACTERIZACIÓN
DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Para caracterizar
la Inteligencia Artificial, Alan Turing propuso un test que, caso de
que una máquina lo pasara, nos indicaría cuándo
dicha máquina se podría considerar tan inteligente como
un humano. Este test consiste en situar a un humano y a una máquina
en dos salas distintas. El juez u observador debe realizar una serie
de preguntas a ambas salas, sin saber de antemano en cual de las dos
se encuentra la máquina, tratando de averiguar qué sala
es la del humano y cuál la de la máquina. Cuando la probabilidad
de no adivinar la sala de la máquina sea alta, es decir, cuando
el juez no pueda distinguir por las respuestas qué sala se corresponde
con la de la máquina, estaremos ante una máquina que se
podría considerar como un humano, en su interacción conversacional.

Figura 1: Test de Turing
Posteriormente Searle,
en 1980, propuso un contraejemplo al test de Turing, donde podemos encontrar
una máquina que pase dicho test y, sin embargo, no sea inteligente,
o sea, no comprenda lo que está haciendo. A este ejemplo se le
denominó la Sala China y consiste en situar en una sala a un
humano que únicamente conoce el idioma inglés. Este humano
dispone de un manual perfecto de traducción del chino al inglés,
pero el humano no sabe que los símbolos del manual son chinos,
ni siquiera sabe lo que está haciendo. Sigue un libro de reglas.
El humano simplemente debe recoger unos papeles que le llegan por una
ventana los cuales contienen una serie de símbolos que no reconoce
y, utilizando el manual, devuelve a continuación una respuesta
por la ventana. Un observador fuera de la sala pensaría que lo
que hay en dicha sala comprende el chino, ya que traduce textos del
chino al inglés, pero la persona que está en su interior
no tiene consciencia de ese conocimiento del chino. Por ello una máquina
que pasara el Test de Turing no es necesariamente consciente de lo que
está haciendo, algo necesariamente unido a los humanos.

Figura 2: Contraejemplo
de Searle
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
EL
CONTEXTO HISTÓRICO Y TECNOLÓGICO EN QUE SE CONCIBIÓ
HAL (64-68)
El 6 de
Abril de 1968 Kubrick y Clarke estrenaron la película "2001:
Una odisea en el espacio". Versa en clave de ficción sobre
el destino del hombre, su papel en el cosmos y su relación con
más altas formas de
vida. Los autores ubican en el 2001, el lanzamiento de una nave a estos
efectos.
El sexto miembro
de la tripulación de la nave en la cual transcurre gran parte
de la trama es el computador HAL 9.000, "cerebro y sistema nervioso
de la nave". HAL (siglas en inglés de computador Algorítmico
Heurísticamente programado).
Kubrick y Clark
trabajaron en el guión de 2001 entre 1964 y 1968, las prestaciones
de Hal no eran pura ficción, sino resultado en buena parte de
un riguroso trabajo de recopilación de expectativas y previsiones
de lo que podrían alcanzar los computadores y la Inteligencia
Artificial (IA) en los siguientes 30 años.
De hecho, para documentarse
entrevistaron a los científicos más relevantes de la época.
Entre otros, Minsky les mostró las instalaciones de experimentación
en el MIT (Instituto Tecnológico de Massachussets).
Veamos qué
había ocurrido en los años previos al 64. Entre 1951 y
1964 se produjeron los primeros computadores, mostrando ya, una rápida
evolución en esos primeros catorce años. En el año
1956, se realizó la histórica Conferencia de Dartmouth.
En ella, una nueva generación de investigadores (Minsky, McCarthy,
Newell, Simon, Samuel, Rochester, Shannon, Solomonoff, Selfridge y More)
definen las directrices y líneas de actuación futuras
en el ámbito de la IA, tomando como hipótesis de trabajo
la proposición: "Todo aspecto de aprendizaje o cualquier
otra característica de inteligencia puede ser definido de forma
tan precisa que puede construirse una máquina para simularlo"
Esta hipótesis sería posteriormente conocida como Hipótesis
del Sistema de Símbolos Físicos. De esta conferencia se
derivó un estado eufórico, propio por otra parte del comienzo
de cualquier tecnología novedosa, que propicia aseveraciones
desmesuradas y prometedoras en exceso: Se predecía que al cabo
de 25 años los ordenadores harían todo el trabajo de los
hombres. Dentro de esta línea, en 1958, Newell y Simon aseguraban
que en menos de 15 años un ordenador sería campeón
mundial de ajedrez.
|
Años
|
Influencias
y Tecnología
|
|
1951-55
|
Hardware:
Computadoras de tubos de vacío; memorias de línea aplazada de
mercurio
Métodos:
Lenguajes ensamblador; conceptos base: subprogramas, estructuras
de datos
Lenguajes:
Uso experimental de compiladores de expresión
|
|
1956-60
|
Hardware:
Almacenamiento en cinta magnética; memorias de núcleo; circuitos
de transistores
Métodos: Tecnología de compiladores inicial; gramáticas
BNF; optimización de código; intérpretes; métodos de almacenamiento
dinámicos y procesamiento de listas
Lenguajes: FORTRAN, ALGOL 58, ALGOL 60, COBOL, LISP
|
|
1961-65
|
Hardware:
Familias de arquitecturas compatibles de alto coste económico;
almacenamiento en discos magnéticos
Métodos: Sistemas operativos de multiprogramación;
compiladores de sintaxis-dirigida
Lenguajes: COBOL-61, ALGOL 60 (revisada), SNOBOL,
JOVIAL, notación APL
|
Figura 3: Aspectos relevantes
de los primeros computadores
Por
otro lado, en la etapa de escritura y realización del film 2001,
la tecnología ganaba protagonismo rápidamente apoyada
en el continuo progreso de los computadores. En 1969, se dio el primer
paso del ser humano en la luna. Se daba así, un buen caldo de
cultivo para predecir a Hal, en poco más de 30 años.
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
CARACTERÍSTICAS
DE HAL
Pero, ¿Cómo
es Hal?. En la película 2001, es una máquina inteligente
que podía reproducir la mayoría de las actividades del
cerebro humano, y con mucha mayor velocidad y seguridad. Incluso con
excesiva seguridad, asegura
que su serie nunca se había equivocado.
Hal había
sido entrenado para aquella misión tan esmeradamente como sus
colegas humanos... y a un grado de potencia mucho mayor, pues además
de su velocidad intrínseca, no descansaba nunca. Su primera tarea
era mantener en su punto los sistemas de subsistencia, comprobando continuamente
la presión del oxígeno, la temperatura, el ajuste del
casco, la radiación y todos los demás factores inherentes
de los que dependían las vidas del frágil cargamento humano.
Podía planificar y decidir las intrincadas correcciones de navegación
y ejecutar las necesarias maniobras de vuelo cuando era el momento de
cambiar de rumbo. Y podía atender a los hibernadores, verificando
cualquier ajuste necesario a su ambiente, y distribuyendo las minúsculas
cantidades de fluidos intravenosos que los mantenían con vida.
Si han visto o ven la película, convendrán conmigo: ¡Excesiva
responsabilidad!,
Hal se comunicaba
con sus compañeros humanos de la nave mediante la palabra hablada.
Los humanos podían hablar a Hal como si también fuese
un ser humano, y él contestaba en el más puro y perfecto
español (inglés) que había aprendido durante las
fugaces semanas de su infancia electrónica.
Los tripulantes
humanos se habían referido a menudo humorísticamente a
sí mismos como celadores o conserjes a bordo de una nave que
podía realmente valerse por sí misma. Se hubieran asombrado
mucho, y su indignación hubiera sido grande, al descubrir cuanta
verdad contenía su chanza.
Por todo ello, podemos
considerar que Hal pasaría sin dificultades el test de Turing
y su comportamiento revela altos niveles de consciencia.
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
REALIDADES
EN EL 2001 DE HAL
Volviendo
al momento actual, desde la perspectiva científica y tecnológica,
podemos hacernos una serie de preguntas sobre Hal:
¿Qué funcionalidades y en qué grado han sido alcanzadas
a fecha de hoy?, hagamos un repaso por distintos campos.
En el ajedrez por computadora, se comenzó tratando de
reproducir los métodos de maestros de ajedrez humanos (como reconocer
configuraciones particulares claves en el tablero). Pero en computadoras
las búsquedas masivas y rápidas de sucesiones posibles
de movimientos tienen más éxito. Este enfoque se usa en
Deep Blue, las capacidades de búsquedas rápidas son su
diferencia frente a los maestros humanos .
Deep Blue de IBM jugó frente a Gary Kasparov en el mes de febrero
de 1996 ganándole en algunas partidas. Actualmente Deep Blue
se puede considerar que tiene un nivel de juego que le permite ganar
partidas a cualquier jugador humano. Los objetivos del proyecto Deep
Blue eran desarrollar una máquina capaz de jugar en el nivel
del campeón mundial de ajedrez y aplicar el conocimiento obtenido
en este trabajo para resolver otros problemas complejos. Hoy Deep Blue
es capaz de procesar hasta doscientos millones de posiciones de ajedrez
por segundo. Por su habilidad de buscar tal extraordinario número
de posiciones, Kasparov comentó que "la cantidad había
llegado a ser la calidad."
Hablemos de la Síntesis de Sonidos. La voz de HAL era
otro aspecto novedoso. Antes de HAL, el sonido "metálico"
era la indicación para el espectador de que hablaba una computadora
o robot. 2001, sin embargo, representó una forma diferente de
hablar las computadoras, Hal habla con sonidos y tonos absolutamente
humanos incluso con voz emocional. Cuando se hizo 2001, la síntesis
de voz por computador era exclusivamente "metálica".
Actualmente, se usan dos tipos de parámetros para la síntesis:
las formas de ondas almacenadas y un conjunto pequeño de parámetros
espectrales que se deriva matemáticamente de la señal
del habla. Estos sistemas producen habla de alta calidad y son de gran
ayuda para ciegos. Aunque trabajen adecuadamente para expresiones cortas
o palabras aisladas, con oraciones no pueden transmitir las sutilezas
humanas del énfasis y la entonación. Para ello el computador
requiere entender lo que dice, un problema extremadamente duro y no
resuelto.
También eran novedosos los sentimientos y la forma de
cantar de Hal. En la trama de 2001, antes de ser desconectada
totalmente, Hal empieza a cantar, rememorando lo que para "ella"
eran aprendizajes de su "infancia". La canción que
escoge es curiosa. Dudo que mucha gente pensara en una canción
de cuna como la canción apropiada para esta escena. Sin embargo,
cuando Clarke la escogió, esta canción ya era importante
históricamente: era la primera canción jamás cantada
por una computadora. Este
trabajo ya había sido hecho por John Kelly en los laboratorios
de Bell.
Otra característica
de Hal es el Reconocimiento del Habla. Se han realizado avances
importantes hacia el reconocimiento automático del habla, especialmente
en las etapas iniciales de transcribir el sonido crudo en fonemas. Actualmente
existen sistemas comerciales de reconocimiento del habla. Y no nos resulta
llamativo que en los teléfonos móviles podamos dar ordenes
por voz.
El reconocimiento general del habla, sin embargo, depende fuertemente
del sentido semántico y común, del conocimiento del contexto
y del mundo. El conocimiento va más allá de hechos y meros
datos. Para que la información llegue a ser el conocimiento,
debe incorporar las relaciones entre ideas. Y para que el conocimiento
sea útil, los eslabones que describen cómo actúan
los conceptos recíprocamente, deben ser accesibles, actualizados
y manipulados fácilmente. La inteligencia humana es notable en
su habilidad de realizar todas estas tareas. Irónicamente también,
es notablemente débil en almacenar la información en la
que se basa el conocimiento. Las prestaciones de las computadoras actuales
se basan exactamente en lo contrario. Manejan información en
cantidad y velocidad, pero muestran grandes dificultades para tratar
el conocimiento.
Para ello, el reconocimiento del habla actualmente tiene que ser integrado
con otros niveles y fuentes del conocimiento. Por ejemplo, se dispone
de sistemas que integran su capacidad de reconocimiento del habla de
un gran vocabulario con un sistema experto que tiene conocimiento extenso
acerca de la preparación de informes médicos.
Otro aspecto de Hal es la visión. Una computadora tan
avanzada como HAL se esperaría que tuviera las capacidades visuales
y cognitivas bien desarrolladas: podría comprender escenas visuales,
ver y leer el movimiento de los labios... ¿Se puede programar
realmente una computadora para hacer tales cosas? El campo de la visión
por computadora aborda los métodos que podemos usar con un computador
para obtener información acerca de objetos y acontecimientos
en una escena analizando las imágenes de la escena. Exploramos
qué información acerca de las partes se puede usar para
el reconocimiento, por ejemplo, identificar cierta cara de persona en
una colección de imágenes. Para reconocer las expresiones
faciales de personas se pueden usar variaciones en la apariencia de
partes de una cara sobre una sucesión de imágenes. Actualmente
hay procesos visuales que los realiza mejor un computador que el ser
humano (sobre todo los que tienen que ver con la agudeza visual) pero
los procesos vinculados a la compresión de escenas en forma general
resultan, imposibles hoy por hoy para los sistemas artificiales.
Otra pregunta: ¿Qué
funcionalidades no han sido alcanzadas?
La investigación en el reconocimiento de la emoción
por computadora y la expresión de la emoción está
en su infancia. Por ejemplo, el reconocimiento de la expresión
facial y la síntesis del afecto en la voz. Estas no son, por
supuesto, las únicas maneras de reconocer los estados emocionales:
la postura y los signos fisiológicos, como gestos y tasa aumentada
de respiración, por ejemplo, proporcionan también indicaciones
valiosas a tal fin.
HAL muestra emociones, en una ocasión especial dice: "Tengo
miedo. Tengo miedo. Pierdo mi mente. No puedo sentirme". Las emociones
de HAL (su orgullo, la cólera, el temor, la paranoia..) constituyen
ámbitos no explorados formalmente en la IA.
¿HAL es posible hoy?. Ciertamente no con la tecnología
actual. ¿La comprensión del habla? No totalmente. ¿Mentir?
Rotundamente no: eso requiere la inteligencia emocional y comprensión
muy avanzada. A fin de cuentas, decir una mentira requiere saber lo
que la otra persona es probable que crea, confeccionar un cuento creíble
que sirva para las circunstancias, y modificarlo según se requiera.
En humanos, lleva años desarrollar las habilidades apropiadas:
los bebés no lo pueden hacer y los niños lo hacen generalmente
con torpeza. Pero HAL, con su inteligencia superior, según cabe
suponer, miente brillantemente, como se constata en una parte de 2001.
Y por ultimo: ¿Qué elementos tecnológicos actuales
no se contemplaron en Hal?.
Es un descendiente directo de las computadoras del principio "lo
más grande es mejor", de la tecnología que comenzó
en los 40´s con ENIAC. Las computadoras serían más
y más grandes así como también cada vez más
potentes. Los guionistas y los consejeros de 2001 no previeron la tendencia
de la integración de circuitos y consecuentemente la obtención
de máquinas cada vez más potentes pero cada vez más
pequeñas. También fallaron al no predecir el cómputo
distribuido, esto es, usar una red de computadores en vez de uno masivo.
Hal fue inspirado claramente en los "grandes" computadores
de los 60´s.
Además en los 60´s. se falló al no entender la naturaleza
importante y extraordinaria del software: que es de propósito
general, infinitamente maleable, y se puede divorciar del hardware.
Esta falta de la comprensión ayuda a explicar el número
excesivo de los botones de control que vemos en la película,
especialmente en las cápsulas. Una buena pantalla con software
de ventanas y botones habría sido suficiente para ello.
Generalidades
Ahora, en el 2001, quizás nos preguntemos por qué no hemos
conseguido el sueño de hacer un HAL. Las razones son ilustrativas.
Desde un punto de vista general, en dominios concretos vinculados a
problemas restringidos del habla, la visión, la planificación,
el ajedrez.., son realizables si pueden ser completamente especificados.
Pero en dominios tales como la comprensión de idiomas y el sentido
común, que son problemas básicamente ilimitados en sus
posibilidades y duros de especificar, estamos muy lejos.
Pienso que una clave importante de la IA es la necesidad de simultanear
varias representaciones del conocimiento, tanto que cuando el sistema
no avance al usar una representación, pueda saltar a usar otra
e intentarlo nuevamente.
Otra clave fundamental es el procesamiento del Conocimiento en IA. Hay
tres enfoques básicos en este procesamiento: Basados en casos,
basados en reglas y conexionismo.
La idea central de sistemas basados en casos (CBR), es que el programa
ha almacenado los problemas y las soluciones. Entonces, cuando surge
un problema nuevo, el programa prueba a encontrar un problema semejante
en su base de datos encontrando los aspectos análogos entre los
problemas. Sobre esa base de semejanzas se establecen las respuestas.
En sistemas basados en reglas o expertos, el programador introduce el
conocimiento de un especialista humano en forma de reglas. El problema
aquí está en determinar que se han introducido todas las
reglas necesarias para que el sistema opere en condiciones normales
y contemple mecanismos de aprendizaje (esto es, incorporar y/o eliminar
nuevas reglas).
Los sistemas conexionistas se basan en redes grandes de componentes
sencillos inspirados en las neuronas biológicas.
Sobre la disponibilidad de infraestructuras para la IA, la ley de
Moore aporta un evaluación realista. Tenemos ya sistemas
que pueden combinar el habla continua, vocabularios muy grandes, y la
independencia de orador -con la única limitación de la
restricción del dominio-. Pero estos sistemas requieren altas
velocidades y memorias de procesamiento para ser viables desde el punto
de vista del tiempo real. Aunque el poder de cálculo es crítico
en el reconocimiento del habla y la comprensión, el problema
central no está en la disponibilidad de computadoras de prestaciones
suficientes para este procesamiento en un futuro cercano.
La ley de Moore expresa que las velocidades de computo y las densidades
de almacenamiento se duplican cada dieciocho meses. Las transformaciones
tecnológicas cada vez mayores, ocurren en unos pocos años.
De forma apreciable, esta ley ha tenido validez desde el comienzo del
siglo XX. Comenzó con la tecnología basada en tarjeta
mecánica usada en 1890 para el censo, cambió a las computadoras
basadas en la válvula electrónica de los 50´s, a
las máquinas basadas en transistores de los 60´s, y a todas
las generaciones de circuitos integrados que hemos usado en las últimas
tres décadas. Si trazamos las capacidades de cómputo y
memoria de cada computadora desarrollada en los últimos cincuenta
años, obtenemos aproximadamente una línea exponencial
de base 2, representando las prestaciones en función del tiempo
para una cierta unidad de coste. Por ejemplo, hoy la memoria de las
computadoras, es cerca de dieciséis mil veces más capaz,
que la disponible en 1976, para el mismo coste unitario.
La ley de Moore nos proporciona la infraestructura para, en términos
de la memoria, velocidad de cómputo y de la tecnología
de comunicación, materializar avances en IA utilizando plataformas
económicas. Pero no prevé una cuestión central:
el salto cualitativo de procesar información a procesar conocimiento
y esto es fundamental en la IA.
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
PERSPECTIVAS
ACTUALES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
A pesar de los avances
conseguidos en los escasos 50 años de vida de esta disciplina,
los problemas clásicos (percepción, lenguaje natural,
juegos, demostración, etc.) siguen siendo objeto de investigación
y el desarrollo de una teoría unificada de la inteligencia queda
aún lejos. El desarrollo tecnológico, la profundización
en el estudio de la representación y procesamiento del conocimiento
y el progreso en campos afines (neurofisiología, sicología,
biología) tendrán mucho que decir en el futuro próximo.
La evolución de la IA nos ha llevado desde los prometedores años
60, en los que se esperaba llegar a la creación de una máquina
inteligente, hasta la situación actual, mucho más realista,
en la que los avances tecnológicos se centran en dotar a las
máquinas de componentes con ciertas conductas que podríamos
denominar como "inteligentes". En este sentido, y a modo de
ilustración voy a mencionar cuatro grandes grupos:
Las aplicaciones
en el mundo de la ofimática que podríamos calificar
de "inteligentes" puesto que realizan tareas propias del ser
humano, entre ellas:
Los traductores,
que son aplicaciones capaces de traducir textos escritos en lenguaje
natural de un idioma a otro (*a). La ambigüedad del lenguaje
natural hace posible que podamos calificar a esta capacidad como "inteligente".
Estos sistemas presentan limitaciones vinculadas a giros sintácticos
y semánticos.
Los sistemas de
reconocimiento de caracteres tipográficos (OCR) o manuscritos
(OCX) se basan en algoritmos de aprendizaje. Estos sistemas son capaces
de extraer las características invariantes de cada letra para
hacer efectivo el reconocimiento (*b).
En los sistemas
de dictado automático, el reconocimiento es a nivel de
palabra. También se basan en modelos de aprendizaje, pero esta
vez combinados con técnicas de análisis frecuencial
(*c). Debido a la diversidad de registros de voz, en estos sistemas
es necesario realizar un aprendizaje específico para cada usuario.
Los agentes
inteligentes diseñados para ayudar en línea al usuario
ante determinadas situaciones. Por ejemplo, en ciertos paquetes de
software, existe un asistente que inspecciona el trabajo que se está
realizando. Cuando detecta, por ejemplo, que se está empezando
a escribir una carta, nos ofrece una ayuda en línea para escribir
una carta de propósito general.
Otro grupo son las
aplicaciones inteligentes de uso doméstico. Podemos citar
varios ejemplos:
DC06 es un robot
de limpieza de suelos (*d). Está continuamente limpiando el
suelo de una habitación a otra de la casa. El sistema de guiado
se realiza mediante sónar y sigue estrategias de navegación
específicas para cubrir toda la superficie posible esquivando
todo tipo de objetos en el menor tiempo.
Los sistemas de
control inteligente de electrodomésticos. Realizan múltiples
funciones como el control energético de los mismos, auto-diagnóstico
en caso de fallo, reacción ante de cortes de luz, etc... (*f)
Existen muchas aplicaciones de la IA a la medicina. Entre ellas:
Sistemas expertos
capaces de realizar pronósticos de los efectos de la insulina.
Estos sistemas resultan muy útiles para tratar distintas enfermedades
tales como la diabetes (*g).
Sistemas expertos
basados en reglas capaces de diagnosticar un conjunto de enfermedades
comunes a partir de un cuestionario que se realiza al paciente (*h).
El Ojo de Dobelle
(*i), que se encuentra en fase de experimentación es un sistema
que permite a los ciegos una cierta visión. El sistema se compone
de una mini cámara de vídeo conectada al córtex
visual mediante unos electrodos. La imagen es procesada mediante técnicas
de visión artificial y "traducida" al córtex
visual.
Otro tipo son las
aplicaciones conversacionales, cuyo propósito es el de sostener
una conversación coherente con un ser humano (similar a la prueba
de Turing). Los primeros sistemas se basaban en un sencillo sistema
de reglas que disparaba una respuesta a partir del análisis de
cada pregunta del usuario, dependiendo de la aparición en ésta
de distintas palabras que consideraba claves. Los sistemas que han ido
apareciendo con posterioridad son más sofisticados pero están
basados en la misma filosofía:
Agentes inteligentes
con los que se puede entablar una conversación. El sistema
de reglas es incremental, o sea, es capaz de extraer de una conversación
específica determinadas reglas e incorporarlas a la base de
datos con lo que el sistema es cada vez más realista. Además,
el sistema se conecta de forma automática a distintos centros
de información (periódicos, revistas…) a través
de Internet. Incluso se pueden conectar a canales de conversación
en Internet y en muchas ocasiones pasar desapercibidos por otros usuarios
de los canales (*j). Estos agentes pueden dotarse de sistemas de respuestas
con cierta "personalidad propia" (Por ejemplo simulando
como contestaría John Lennon) (*k).
Como se ha visto
existe una gran variedad de aplicaciones y contextos donde de forma
muy concreta se usan elementos de la IA, que se están introduciendo
progresivamente en nuestra vida cotidiana.
Para finalizar, volviendo al elemento introductor y conductor de esta
lección, la actualidad real de 2001, no la imaginada por Kubrick,
desde el punto de vista de la IA, podemos plantearla como la etapa de
los "Componentes Inteligentes Artificiales", donde la Inteligencia
Artificial aporta soluciones concretas a ciertos problemas tales como
los mencionados. Por ello el título de esta lección. Muchas
gracias.
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
ALGUNAS
REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA
Referencias de
las aplicaciones:
(*a) Por ejemplo, el traductor automático en línea InterTran,
creado por Translation Experts Ltd. es capaz de traducir entre 28 lenguajes
distintos
(http://www.tranexp.com:2000/InterTran).
(*b) Un buen ejemplo
de aplicación de este tipo es el OCHREE (Optical Caracter Recognition)
creado por Jason Tiscione (http://www.geocities.com/SiliconValley/2548/ochre.html),
cuyo modelo de aprendizaje es el de redes neuronales artificiales (RNA).
(*c) Un buen ejemplo
de este tipo de sistemas es el Dragon Naturally Speaking, creado por
Dragon
(http://www.dragonsys.com/international/sp/pdf/sp_standard4.pdf).
(*d) Creado por
Dyson (http://dc06.dyson.com/motor.htm).
(*f) Maj@or Dom@,
creado por Fagor
(http://www.expocasa.es/domotica/index_marca.cfm?p=016) es un sistema
de control de los sistemas eléctricos del hogar. Realiza múltiples
funciones: Nos avisa a nuestro teléfono móvil en caso
de situaciones anómalas (detección de fuego o intrusos)
y realiza tareas de control de gasto energético (iluminación,
agua...).
(*g) Glucosa Controls,
creado por Ramón Torra (http://www.glucosacontrols.org/).
(*h) MYCINE, creado
en el Laboratorio de Nutrición Aplicada de la Universidad Complutense
de Madrid (http://147.96.33.165/Interactivas/Mycine/base0.asp)
(*i) Creado en el
Dobelle Institute de Nueva York (http://profesional.medicinatv.com/reportajes/vision/)
(*j) Zebal, (http://personal.readysoft.es/coding/zebal/).
Se trata de un agente inteligente con el que se puede entablar una conversación.
Su desarrollo hace que en ocasiones parezca que estemos hablando con
un ser humano real. A diferencia de sus antecesores, que discriminaban
palabras aisladas para disparar las reglas (nivel léxico), este
sistema posee un motor de reglas basado en un compilador. Por tanto,
el análisis de la frase es gramatical, y mucho más realista.
(*k) JLAIP (John
Lennon Artificial Inteligence Project), creado por Apple Corps Ltd.
(http://www.triumphpc.com/john-lennon/index.shtml) es un sistema similar
al anterior, con la diferencia de que en este caso no se ha modelado
un sistema de respuestas general sino uno con las características
del cantante John Lennon. Esta dotación de personalidad es un
importante avance en estos sistemas.
Bibliografía
J. Allen. Natural
Language Processing. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc.,
1994.
L. Bolc and J. Cytowski.
Search Methods for Artificial Intelligence. Academic Press, 1992.
B. Buckanan and
E.H. Shortliffe. Rule-Based Systems. The MYCIN Experiments of Stanford
Heuristic Programming Project. Addison-Wesley, 1985.
C.L. Chang and R.C.
Lee. Symbolic Logic and Mechanical Theorem Proving. Academic
Press. NY, 1973.
E. Charniak and
D. McDermott. Introduction to Artificial Intelligence. Addison-Wesley,
1985.
A. G. Cohn and J.R.
Thomas. Artificial Intelligence and its Applications. Pitman
Pub, 1985.
D. Crevier. The
Tumultous History of the Seach for Artificial Intelligence. Basic
Books (Harper Collins Publishers), 1993.
H.L. Dreyfus. What
Computers Still Can t Do? The MIT Press, 1992.
R.O. Duda and P.E.
Hart. Pattern Clasification and Scene Analysis. Wiley, 1973.
J. Durkin. Expert
Systems. Design and Development. Prentice-Hall, 1994.
D.M. Gabbay, C.L.
Hankin, and T.S.E., editors. Algorithmic Learning. Maibaum, 1994.
M.Boden, editor.
The Philosophy of Artificial Intelligence. Oxford University
Press, 1990.
M. Minsky. Semantic
Information Processing. The MIT Press, 1968.
M. Minsky. The
Society of Mind. Simon and Shuster, 1986.
E. Rich and K. Knight.
Inteligencia artificial. Segunda Edición. McGraw Hill, 1994.
A.M. Turing. Computing
Machinery and Intelligence. Mind, 1950.
Web de HAL´s
Legacy:
http://mitpress.mit.edu/e-books/Hal/
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|