Presentaci

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Inteligenica Artificial I
Alejandro Permingeat
Inteligencia Artificial de Russell y Norving 1
edición 1996 Parte I Capítulo I
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Introducción
Formalmente la Inteligencia Artificial se inicia
hacia 1956, cuando se acuño el termino, no
obstante a ello, ya se había estado hablando de
esto durante 5 años.
La inteligencia artificial se enfoca a

• la comprension de entidades inteligentes
• la construcción de entidades inteligentes

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Qué es la IA?

• Hay varias definiciones sobre Inteligencia
  Artificial, las cuales se pueden agrupar en
  cuatro categorías
• Sistemas que actuan como humanos
• Sistemas que piensan como humanos
• Sistemas que piensan racionalmente
• Sistemas que actúan en forma racional

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Actuar como humanos.

• Mediante la prueba de Turing se intenta ofrecer
  una satisfactoria definicion operativa de lo que
  es la inteligencia.
• Para atravesar esta prueba el sistema debería ser
  capaz de
• procesar un lenguaje natural
• representar el conociminto
• razonar automáticamente
• realizar un autoaprendizaje.

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Actuar como humanos.

• Para aprobar la prueba total de Turing, es
  necesario que además el sitema cuente con
• vista
• robótica
• En el campo de la IA no se han hecho muchos
  esfuerzos para pasar la prueba de Turing.
• La nesecidad de actuar como los humanos se
  presenta cuando los programas de la IA deben
  interactuar con gente.

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Pensar como humanos.

• Para poder decir si un programa piensa como
  humanos, primero se debe saber como piensan los
  humanos.
• Esto se puede hacer mediante
• la instropección
• la realilzación de experimentos psicológicos

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Pensar como humanos.
A Newell y Simon lo que interesaba era seguir la
pista de los pasos de razonamiento seguida por el
programa y compararla con la ruta de seguida por
sujetos humanos a los que se propuso los mismo
problemas. En cambio a Wang le interesaba la
obtension de respuestas correctas
independientemente de cómo las obtenía el ser
humano.
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Pensar racionalmente.
Aristóteles fue uno de los primeros que intentara
codificar la manera correcta de pensar,
mediante los silogismos (esquemas mediante el
cual se llega a conclusiones correctas si se
parte de premisas correctas). Hacia 1965,
existían programas que podían describir en
notación lógica y encontrarle solución. La
tradición logicista elabora programas como el
anterior.
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Pensar racionalmente.

• El enfoque logisista tiene dos obstáculos
  importantes
• Nos es facil recibir un conocimiento informal y
  expresarlo en términos formales.
• Cuando se resuelven problemas en la práctica,
  hay veces que se agotan la capacidad de cómputo.

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Actuar racionalmente.
De acuerdo con este enfoque, se considera la IA
como el estudio y construcción de agentes
reacionales. Un agente es algo capaz de percibir
y actuar. El efectuar un inferencia correcta, no
siempre depende de la racionalidad, porque
existen situaciónes en las cuales no se puede
considerar lo que correctamente debería hacerse,
pero se debe actuar igual.
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Actuar racionalmente.

• Para actuar racionalmente es necesario
• contar con la capacidad de representar el
  conocieminteo y razonar en base a él.
• se capaces de generar oraciones comprensibles
  en lenguaje natural.
• No solo se aprende por erudición, sino que al
  profundizar el conocimiento de cómo funcionan las
  cosas en el mundo facilita concebir mejores
  estrategias para manejarse en él.

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Fundamentos de la IA.

• La IA hereda de diversas ideas, puentos de vista
  y técnicas de otras disciplinas.
• Por ello veremos algo sobre
• Filosofía
• Matemáticas
• Psicología
• Ingeniería computacional
• Lingüística

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Filosofía.

• La historia de la IA comiensa en el año 450 a C.
  cuando Platón cita un diálogo en el que Sócrates
  deseaba un algoritmo que le permitiera
  diferenciar la piedad de la impidad.
• Aristóteles dio un paso mas al formular con mayor
  precisión las leyes que gobiernan la parte
  racional de la mente.
• El siguinte paso consiste en considerar la mente
  como un sistema físico
• El dualismo (Descartes) sostenia que existe una
  parte de la mente que esta exenta de las
  influecia de las leyes físicas.
• El materializmo sostenie que todo el mundo
  (cerebro y mente) funciona sujeto a leyes físicas.

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Filosofía.

• El otro paso fue determinar las fuentes del
  conocieminto.
• El moviminteo empírico sostiene que nada existe
  en la mente que no haya pasado antes por los
  sentidos.
• El principio de inducción sostiene que las
  reglas generales se obtienen por contacto con
  repetidas asocianciones entre sus elementos.
• El positivismo lógico sostiene que todo el
  conocieminto se puede caracterizar medinate
  teorías relacionadas con oraciones de
  observación, que corresponden a entradas
  sensoriales.
• El último elemento en esta descripción de la
  mente es la relación que existe entre
  conocimiento y acción.

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Matemáticas.
La lógica data de Aristóteles. Pero fue Boole
quien introdujo su lenguaje formal para hacer
inferencias lógicas. Gödel enunció el teorema de
incompetez, el cual demostró que en cualquier
lenguaje que tuviera la capacidad de expresar las
propiedades de los números naturales, existen
verdades a las que no se puede definir su validez
por ningún algoritmo. Turing caracterizó
exactamente aquellas funciones que si eran
susceptibles de ser calculadas.
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Matemáticas.
Una nocion importante es la de intratavilidad se
llama así a aquella clase de problemas cuyo lapso
necesario para su resolución de casos
particuláres de dicha clase crece al menos
exponencialmente con el tamaño de dichos
casos. Otra nocion importante es la de
reducción es la transformación general de una
clase de problemas a otra, de manera que la
solución de la primera clase se obtenga
reduciendo ésta a problemas que pertenecen a la
segunda y resolviendo éstos. La teoría de la
competez NP, demuestra la existencia de grandes
clases de problemas canónicos de razonamiento y
busqueda combinatoria que son NP completos, o
sea, que cuya reducción posiblemente es
intratable.
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Matemáticas.
Gerolamo Cardano fue quien conciebiera por
primera vez la nocion de probabilidad. Bernulli
consideró la probabilidad como un grado
subjetivo de creencia, mas que como un indice
objetivo de resultados. Bayes propuso una regla
para la actualización de las probabilidades
subjetivas a la luz de nuevas evidencias. En la
teoría de las decisiones, se combinan la teoría
de la probabilidad con la teoría de la utilidad,
y se cuenta así con la primera teoría general que
permite discernir entre acciones buenas y
acciones malas.
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Psicología.
La psicología científica se inicio con los
trabajos del medico alemán Hermann von Helmholtz,
quien utilizó el método científico para el
estudio de la vista humana. Wundt (su discípulo)
inició el primer laboratorio de psicología
experimental en la Universidad de Leipzig. Con
el tiempo se observó que los datos obtenidos de
las instropecciones en un laboratorio dado
coincidían con las teorías precalecientes en
dicho laboratório. El conductismo rechazaba toda
teoría en la que intervenían procesos mentales,
arguyendo que la instrospección no aportaba una
evidencia confiable.
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Psicología.

• La psicología cognoscitiva ponía énfasis en que
  la percepción entrañaba cieto tipo de inferencia
  lógica inconsciente.
• Craik establece tres condiciones fuendamentales
  para los agentes basados en el conociento
• El esímulo deberá ser traducido a una
  representacion interna.
• Esta representación se debe manipular mediante
  procesos cognoscitivos para así derivar nuevas
  representaciones internas.
• Éstas a su vez, se retraducen en acciones

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Ingeniería Computacional.
La primera computadora programable en operación
fue la Z-3. Atanasoff y Berry armaron la primera
computadora electrónica llamada ABC. Aiken
diseño en Hardvard las computadoras Mark I, II y
III. Mauchly y Eckert diseñaron a ENIAC, la
primera computadora digital, electrónica para uso
general. La IBM 701 construida en 1952, fue la
primera computadora que rindiera dividendos a su
fabricante.
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Ingeniería Computacional.
Con cada generación de hardware de cmputación se
han logrado aumentos en velocidad y capacidad y
descensos de precios. La ingeniería logra
duplicar su eficiencia cada dos años. La IA debe
mucho al área de software de la informática, pues
la ha dotado de sistemas operativos, lenguajes de
programación y herramientas para escribir
programas modernos. Sin embargo, tal deuda está
compensada la investigación en el área de la IA
ha producido muchas ideas novedosas que han ido a
parar a la informática.
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Lingüística.
Skinner publico Verval Behavior, una vasta y
detallada explicación del enfoque conductista al
aprendizaje del lenguaje. Chomsky demostró como
la teoría conductista no abordaba el tema de la
creatividad en el lenguaje. La teoría de Chomsky
sí podía explicar lo anterior, y a diferencia de
teorías anteriores, poseía la formalidad
suficiente como para permitir su programación.
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Lingüística.
El principal problema es que el lenguaje es algo
ambiguo son muchas las cosas que aunque no se
expresan, se interpretan tácitamente. La
lingüística moderna y la IA nacieron al mismo
tiempo, y se cruzaron en un campo híbrido llamado
lingüística computacional o procesamiento del
lenguaje natural y que se centra en el problema
del uso del lenguaje.
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Historia de la IA
El primer rabajo de IA fue realizado por Warren
McCulloc y Walter Pitt en 1943 (precursores de la
tradición legacista y conexionesta). Marvin
Minsky y Dean Edmons construyeron a SNArc, la
primera computadora de red neural en 1951. Newell
y Simon crearon un programa capaz de razonar en
forma no numérica Teórico Lógico (TL). En el
taller de Darmoth en 1956 se adopto el nuevo
nombre de Inteligencia Artificial propuesto para
este campo. El programa Solucionador General de
Problemas (SGP) fue el primero en incorporar el
enfoque de pensar como humanos.
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Historia de la IA

• McCarthy definió el lenguaje de alto nivel LISP,
  dominante en IA.
• Minsky introdujo el concepto de micromundos
  dominios limitados de problemas limitados.
• Algunos problemas que se encontro la IA en la
  realidad
• La mayoría de los métodos que funcionaban en uno
  o dos ejemplos, fallaban frente a problemas más
  variados o de mayor difucultad.
• La intratavilidad de muchos problemas que se
  estaban intentando resolver mediante la IA.
• Las limitaciones inherentes a las estructuras
  básicas que se utilizaban en la generación de la
  conducta inteligente.

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Historia de la IA
En las primera década de la investigación de la
IA se utilizaban procedimientos llamados métodos
débiles (mecanísmos de busqueda en los cuales se
entrelazaban pasos de razonamiento elementales
para encontrar soluciones completas). Un gran
avance se realizó al incorporar el concepto de
sistemas expertos. A partir de la decada del 80
se comenzó a comercializar productos de
inteligencia artificial. En 1988 la DEC había
distribuido 40 sitemas expertos. En 1981 los
japoneses anunciaro su plan de quinta generación
para contruir computadoras con sistemas
inteligentes lo cual despertó el apoyo de EEUU a
sus cinetíficos de inteligencia artificial (se
creo el MCC).
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Historia de la IA

• Las redes neurales, luego de ser hechadas a un
  lado por la computacion se siguió desarrollando
  en otras áreas como en la física y en la
  psicología.
• A mediados de los 80 hubo un nuevo despertar en
  las redes neurales cuando cuatro grupos distintos
  reinventaran el algoritmo de aprendizaje de
  retropropagación.
• Actualmente es más común
• contruir sobre teorías ya existentes que proponer
  teorías totalmente novedosas
• tomar como base rigurosos teoremas o sólidas
  evidencias experimentasles más que la intuición
• temostrar la utilidad de las aplicaciones en el
  mundo real que crear ejemplos de juguete.

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