Congreso internacional de ingeniería jbenitez

II CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

TEMA:

Aplicaciones

de la Inteligencia Artificial

en la Ingeniería y los Negocios

PONENTE:

Mg. Ing. José C. Benítez P.

2

ÍNDICE

¿Qué es inteligencia?. ¿Cómo se clasifica la Inteligencia? (ingeniería) ¿Qué es inteligencia artificial (IA)?. ¿Qué es inteligencia de negocios?. Evolución del concepto de IA. Evolución del concepto de IA. ¿Es la IA posible? Test de Touring. Variantes del Test de Touring. Test de Touring total (expandido). La habitación china. ¿Cómo se clasifica la IA?. Definición de IA y Agente. Historia de la IA. Aplicaciones de la IA. Muchas palabras… ahora la práctica.

3

¿Qué es inteligencia?

4

Inteligencia:

“Es la capacidad total o global del individuo

para actuar con propósito, pensar

racionalmente y tratar eficazmente con su

ambiente” (Wechsler, 1944).

“Es la aptitud cognitiva general innata” (Burt,

1955).

“Mecanismo neural o sistema de cómputo que

en lo genético está programado para activarse

o dispararse con determinadas clases de

información presentada interna o

externamente.” (Gardner, 1987).

5

Inteligencia (RAE, 2015):

Del lat. intelligentia.

1. f. Capacidad de entender o comprender.

2. f. Capacidad de resolver problemas.

3. f. Conocimiento, comprensión, acto de entender.

4. f. Sentido en que se puede tomar una proposición, un

dicho o una expresión.

5. f. Habilidad, destreza y experiencia.

6. f.Trato y correspondencia secreta de dos o más

personas o naciones entre sí.

7. f. Sustancia puramente espiritual.

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Inteligencia

"El conjunto de las habilidades cognitivas o

intelectuales necesarias para obtener

conocimientos y utilizar esos conocimientos de

forma correcta con el fin de resolver problemas

que tengan un objetivo y una meta bien descritos“

(Resing y Drenth, 2007).

“Facultad de la mente que permite aprender,

entender, razonar, tomar decisiones y formarse una

idea determinada de la realidad” (Oxford

Dictionary, 2015).

7

Inteligencia

“Es la habilidad de recibir datos de su

entorno, comprender el significado y la

importancia de la información, y después

actuar en forma apropiada” (Laudon &

Laudon, 2012).

"Es toda capacidad que es sólo de humanos“

(Benítez, 2015).

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¿Cómo se clasificala Inteligencia?

(ingeniería)

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Clasificación de la Inteligencia (ingeniería)

Inteligencia biológica o natural

Inteligencia artificial

10

... entonces hablábamos de inteligencia biológica

o natural

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¿Qué es inteligencia artificial (IA)?

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“Disciplina científica que se ocupa de crear

programas informáticos que ejecutan

operaciones comparables a las que realiza la

mente humana como el aprendizaje o el

razonamiento lógico.” (RAE, 2015).

“Programa de computación diseñado para

realizar determinadas operaciones que se

consideran propias de la inteligencia humana,

como el autoaprendizaje.” (Oxford Dictionary,

2015).

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¿Qué es inteligencia de negocios (BI)?

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Inteligencia de negocios (Business Intelligence)

“La BI describe la infraestructura para almacenar, integrar, crear informes y analizar los datos que provienen del entorno de negocios” (Laudon & Laudon, 2012).

Conjunto de estrategias y aspectos relevantes enfocados a la administración y creación de conocimiento sobre el medio, a través del análisis de los datos existentes en una organización o empresa.

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¿AI != BI?

17

Evolución del concepto

de IA

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Evolución del concepto de IA

Sistemas que piensan como humanos

Sistemas que piensan racionalmente

Sistemas que actúan racionalmente

Sistemas que actúan como humanos

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Evolución del concepto de IA

Sistemas que piensan

racionalmente

“El estudio de las facultades

mentales a través del estudio

de modelos computacionales”

(Charniak y McDermott, 1985)

Sistemas que piensan

como humanos

“El esfuerzo por hacer a las

computadoras pensar ...

máquinas con mentes en el

sentido amplio y literal”

(Haugeland, 1985).,

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Evolución del concepto de IA Sistemas que actúan racionalmente

“Un campo de estudio que busca explicar

y emular el comportamiento inteligente

en términos de procesos

computacionales” (Schalkoff, 1990).

Sistemas que actúan como

humanos

“El estudio de como hacer

computadoras que hagan cosas

que, de momento, la gente hace

mejor” (Rich y Knight, 1991).

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¿Es la IA posible?

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¿Es la IA posible?

Touring’s test

Imitation Game

“Computing Machinery and Intelligence” (Touring, 1950)

The chinesse room

“Minds, Brains, and Programs” (Searle, 1980).

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Test de Touring

«Existirá IA cuando no seamos capaces de distinguir entre un ser humano y un programa de computadora en una conversación a ciegas».(basado en texto)

Requisito:

La máquina debía convencer a un evaluador, después de 5

minutos de conversación, el 70% del tiempo.

Se trata de un software que simula las respuestas de un adolescente

de 13 años, y que consiguió engañar al 33% de los evaluadores,

haciéndolos pensar que era una persona la que respondía al otro

lado del ordenador.” (El Mundo, 2014).

“El ganador fue Eugene,

un chatbot (robot programado

para charlar online) desarrollado

en Rusia por los investigadores

Vladimir Veselov –actualmente

en EE UU– y Eugene

Demchenko.

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Variantes de la prueba de Touring

• Prueba de Turing en reversa y CAPTCHA.

• Pruebas de Turing Experta en la Materia.

• Prueba de Turing Total (expandido).

• Prueba de la Señal de Inteligencia Mínima.

• Premio Hutter

• Pruebas basadas en la compresión o Complejidad de Kolmogorov.

• Prueba de Ebert.

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Test de Touring total (expandido)

1. Procesamiento del

Lenguaje Natural

(producción y

entendimiento).

2. Representación del

conocimiento.

3. Razonamiento.

4. Aprendizaje.

5. Percepción (Visión

Artificial).

6. Manipulación de

objetos(robótica).

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Fue propuesto por el filósofo John Searle y fue

popularizado por Roger Penrose, que intenta rebatir la

validez del Test de Turing (básico) a la vez que plantea

que una máquina es incapaz de llegar a pensar.

Expone la diferencia que existe entre reconocer la

sintaxis y comprender la semántica, proponiendo que

una habitación cerrada con un mecanismo dotado de la

cantidad suficiente de reglas puede hacerse pasar por

una persona. Pero, ¿tiene ese sistema algún tipo de

conciencia o “mente”?

La habitación china

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¿Es la IA posible?No hay una conclusión definitiva.

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¿Cómose clasifica

la IA?

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Ramas de la inteligencia artificial

Redes Neuronales.

Lógica Difusa.

Algoritmos genéticos.

Sistemas expertos.

Sistemas de apoyo a la toma de decisiones (Smart Process Management)

Sistemas híbridos.

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Basesde la IA

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Bases de la IA - Filosofía

33

Bases de la IA - Matemática

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¿Qué es IA?

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Inteligencia Artificial

La IA es una ciencia que intenta crear programas para máquinas que imiten el comportamiento y la comprensión humana.

Intenta crear máquinas y/o programas para automatizar tareas que requieran de comportamiento inteligente.

Estas máquinas y/o programas se denominan agentes.

Se denomina IA a la rama de la ciencia informática dedicada al desarrollo de agentes racionales no vivos.

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Agente

Un agente es cualquier cosa capaz de percibir su entorno (recibir entradas), procesar tales percepciones y actuar en su entorno (proporcionar salidas).

Existen distintos tipos de conocimiento y medios de representación del conocimiento, el cual puede ser cargado en el agente por su diseñador o puede ser aprendido por el mismo agente utilizando técnicas de aprendizaje.

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Historia de la IA

Inicios …

Aristóteles (384-322 a. C.) describió un conjunto de reglas que describen una parte del funcionamiento de la mentepara obtener conclusiones racionales.

Ktesibios de Alejandría (250 a. C.) construyó la primera máquina auto controlada, un regulador del flujo de agua (racional pero sin razonamiento).

Ramon Llull (1315) en su libro Ars magna tuvo la idea de que el razonamiento podía ser efectuado de manera artificial.

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Historia de la IAInicios

Alan Turing (1936) diseña formalmente una Máquina universal que demuestra la viabilidad de un dispositivo físico para implementar cualquier cómputo formalmente definido.

Warren McCulloch y Walter Pitts (1943) presentaron su modelo de neuronas artificiales, el cual se considera el primer trabajo del campo, aun cuando todavía no existía el término.

Los primeros avances importantes comenzaron a principios de los años 1950 con el trabajo de Alan Turing, a partir de lo cual la ciencia ha pasado por diversas situaciones.

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Historia de la IAPrimeros pasos …

Herbert Simon, Allen Newell y J.C. Shaw (1955), desarrollan el primer lenguaje de programación orientado a la resolución de problemas, el IPL-11. Un año más tarde desarrollan el LogicTheorist, el cual era capaz de demostrar teoremas matemáticos.

John McCarthy, Marvin Minsky y Claude Shannon(1956) inventaron el término inteligencia artificial en la Conferencia de Dartmouth, un congreso en el que se hicieron previsiones triunfalistas a diez años que jamás se cumplieron, lo que provocó el abandono casi total de las investigaciones durante quince años.

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Historia de la IA

Primeros pasos

Newell y Simon (1957) continúan su trabajo con el desarrollo del General Problem Solver (GPS). GPS era un sistema orientado a la resolución de problemas.

John McCarthy (1957) desarrolla en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), el LISP. Su nombre se deriva de LISt Processor. LISP fue el primer lenguaje para procesamiento simbólico.

Frank Rosenblatt (1959) introduce el Perceptrón.

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Historia de la IASistemas expertos …

Robert K. Lindsay (1960) desarrolla Sad Sam, un programa para la lectura de oraciones en inglés y la inferencia de conclusiones a partir de su interpretación.

Allan Quillian (1963) desarrolla las redes semánticas como modelo de representación del conocimiento.

Bertrand Raphael (1964) construye el sistema SIR(Semantic Information Retrieval) el cual era capaz de inferir conocimiento basado en información que se le suministra. Bobrow desarrolla STUDENT.

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A mediados de los años 60, aparecen los sistemas expertos, que predicen la probabilidad de una solución bajo un set de condiciones. Por ejemplo DENDRAL, iniciado en 1965 por Buchanan, Feigenbaum y Lederberg, el primer Sistema Experto, que asistía a químicos en estructuras químicas complejas euclidianas, MACSYMA, que asistía a ingenieros y científicos en la solución de ecuaciones matemáticas complejas.

Posteriormente entre los años 1968-1970 Terry Winograd desarrolló el sistema SHRDLU, que permitía interrogar y dar órdenes a un robot que se movía dentro de un mundo de bloques.

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Minsky (1968) publica Semantic InformationProcessing.

Seymour Papert, Danny Bobrow y Wally Feurzeig(1968), desarrollan el lenguaje de programación LOGO.

Alan Kay (1969) desarrolla el lenguaje Smalltalk en Xerox PARC y se publica en 1980.

Alain Colmenauer (1973) y su equipo de investigación en la Universidad de Aix-Marseillecrean PROLOG (del francés PROgrammation en LOGique) un lenguaje de programación ampliamente utilizado en IA.

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Shank y Abelson (1973) desarrollan los guiones, o scripts, pilares de muchas técnicas actuales en IA y la informática en general.

Edward Shortliffe (1974) escribe su tesis con MYCIN, uno de los Sistemas Expertos más conocidos, que asistió a médicos en el diagnóstico y tratamiento de infecciones en la sangre.

En las décadas de 1970 y 1980, creció el uso de sistemas expertos, como MYCIN: R1/XCON, ABRL, PIP, PUFF, CASNET, INTERNIST/CADUCEUS, etc. Algunos permanecen hasta hoy (shells) como EMYCIN, EXPERT, OPSS.

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Historia de la IAHoy …

Kazuhiro Fuchi (1981) anuncia el proyecto japonés de la quinta generación de computadoras.

McClelland y Rumelhart (1986) publican ParallelDistributed Processing (Redes Neuronales).

En 1988 se establecen los lenguajes Orientados a Objetos.

En 2006 se celebró el aniversario con el Congreso en español 50 años de Inteligencia Artificial - Campus Multidisciplinar en Percepción e Inteligencia 2006.

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Historia de la IAHoy

En el año 2009 ya hay en desarrollo sistemas inteligentes terapéuticos que permiten detectar emociones para poder interactuar con niños autistas.

Desde el año pasado (2014) existen personas que al dialogar sin saberlo con un chatbot no se percatan de hablar con un programa, de modo tal que se cumple la prueba de Turing original (básica) como cuando se formuló: «Existirá Inteligencia Artificial cuando no seamos capaces de distinguir entre un ser humano y un programa de computadora en una conversación a ciegas».

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Ejemplo de sistemas de IA

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Aplicacionesde la IA

en la ingeniería y negocios

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Aplicaciones de la IA en la ingeniería y los negocios

Lingüística computacional. Apps. Industriales. Apps. Médicas para diagnóstico. Mundos virtuales. Procesamiento de lenguaje natural (NLP). Robótica. Videojuegos. Prototipos informáticos. Análisis de sistemas dinámicos. Aprendizaje automático. Agentes autónomos. Minería de datos (Data Mining). Sistemas de apoyo a la decisión. Smart Process Management.

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Robots autónomos


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Aplicaciones de la IA en la ingeniería y los negociosReconocimiento de rostros

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Aplicaciones de la IA en la ingeniería y los negociosSistemas de Diagnóstico/Control/Diseño/Planificación

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Aplicaciones de la IA en la ingeniería y los negociosInterfaces Inteligentes

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Aplicaciones de la IA en la ingeniería y los negociosInterfaces Inteligentes

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Búsquedas basadas en texto. Búsquedas basada en voz, Búsquedas basadas en imágenes

Muchas palabras … ahora a la práctica

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Google:Búsquedas basadas en texto.

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Google:Búsquedas basadas en imágenes.

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Google:Búsquedas basadas en imágenes.

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Muchas palabras … ahora a la prácticaFutbol:

Barcelona

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Lavadora

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Electrodoméstico:TV

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Muchas palabras … ahora a la prácticaElectrodoméstico:

Juegos

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Muchas palabras … ahora a la prácticaCourier, Fast Food, Salud, Agricultura:

Drones

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Enough words… now the praticeCourier, Fast Food, Salud, Agricultura:

Drones

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En pocas imágenes lo que se vió

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¿Preguntas?

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Muchas gracias…!

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