Manual de inteligencia
Artificial
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Alumno : Carlos Ortiz Guerrero
Carrera y Cuatrimestre: Lic. Sistemas de Computación 8vo Cuatri.
Catedrático: Ing. Román Ríos Quiñones
Materia : Inteligencia Artificial
Lugar y fecha : Universidad de la Huasteca Veracruzana 19 Febrero 2014
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INDICE
La Inteligencia Artificial 3
Características de la Inteligencia
Artificial. 3
Diferentes metodologías: 4
Ejemplos de Inteligencia
Artificial 4
Tic Tac Toe - Una Aplicación de
Inteligencia Artificial
Battlefield 3
Airfix Dogfigtehr
Foster-Miller´s TALON
Inteligencia Artificial en nuestro
día a día: sistemas que previenen la depresión y coches que se conducen solos. 6
Sistemas Expertos. 7
Lenguajes de Programación para la
Inteligencia Artificial 7
Entre las aplicaciones de la
Inteligencia Artificial (IA) Tenemos:
Links
La Inteligencia
Artificial es una combinación de la ciencia del computador, fisiología y
filosofía, tan general y amplio como eso, es que reúne varios
campos (robótica, sistemas expertos, por ejemplo), todos los cuales tienen en
común la creación de máquinas que pueden pensar.
La de idea construir una máquina que pueda ejecutar tareas percibidas como
requerimientos de inteligencia humana es un atractivo. Las tareas que han sido
estudiadas desde este punto de vista incluyen juegos, traducción de idiomas,
comprensión de idiomas, diagnóstico de fallas, robótica, suministro de asesoría
experta en diversos temas. Es así como los sistemas de administración de base
de datos cada vez más sofisticados, la estructura de datos y el desarrollo de
algoritmos de inserción, borrado y locación de datos, así como el intento de
crear máquinas capaces de realizar tareas que son pensadas como típicas del ámbito
de la inteligencia humana, acuñaron el término Inteligencia Artificial en 1956.
La Inteligencia Artificial trata de conseguir que los ordenadores simulen en
cierta manera la inteligencia humana. Se acude a sus técnicas cuando es
necesario incorporar en un sistema informático, conocimiento o características
propias del ser humano. Podemos interrogar a algunas bases de datos de Internet
en lenguaje natural, o incluso charlar con ellas nuestro idioma, porque por
detrás se está ejecutando un programa de Inteligencia Artificial. Otras
herramientas inteligentes pueden utilizarse para escrutar entre los millones de
datos que se generan en un banco en busca de patrones de comportamiento de sus
clientes o para detectar tendencias en los mercados de valores.
Una característica
fundamental que distingue a los métodos de Inteligencia Artificial de los
métodos numéricos es el uso de símbolos no matemáticos, aunque no es
suficiente para distinguirlo completamente. Otros tipos de programas como los
compiladores y sistemas de bases de datos, también procesan símbolos y no se
considera que usen técnicas de Inteligencia Artificial. El comportamiento de los programas no es
descrito explícitamente por el algoritmo. La secuencia de pasos seguidos por el
programa es influenciado por el problema particular presente. El programa
especifica cómo encontrar la secuencia de pasos necesarios para resolver un
problema dado (programa declarativo). En contraste con los programas que no son
de Inteligencia Artificial, que siguen un algoritmo definido, que especifica,
explícitamente, cómo encontrar las variables de salida para cualquier variable
dada de entrada (programa de procedimiento).
El razonamiento basado en el
conocimiento, implica que estos programas incorporan factores y relaciones del
mundo real y del ámbito del conocimiento en que ellos operan. Al contrario de
los programas para propósito específico, como los de contabilidad y cálculos
científicos; los programas de Inteligencia Artificial pueden distinguir entre
el programa de razonamiento o motor de inferencia y base de conocimientos
dándole la capacidad de explicar discrepancias entre ellas.
1. La lógica difusa: permite tomar decisiones bajo condiciones
de incerteza.
2. Redes neuronales: esta tecnología es poderosa en ciertas tareas como la
clasificación y el reconocimiento de patrones. Está basada en el concepto
de "aprender" por agregación de un gran número de muy simples
elementos. Este modelo considera que una neurona puede ser representada por una unidad
binaria: a cada instante su estado puede ser activo o inactivo. La interacción
entre las neuronas se lleva a cabo a través de sinapsis. Según el signo,
la sinapsis es excitadora o inhibidora.
Para cada configuración de los estados de las neuronas de entrada (estímulo) la
respuesta del perceptrón obedece a la siguiente dinámica: se suman
los potenciales sinápticos y se comparan con un umbral de activación.
Esta suma ponderada es también llamada campo. Si el campo es mayor que un
umbral, la respuesta de la neurona es activa, si no, es inactiva.
Con una
arquitectura tan simple como la del perceptrón no se puede realizar
más que una clase de funciones "booleanas" muy simples, llamadas
lineal mente separables. Son las funciones en las cuales los estados de entrada
con salida positiva pueden ser separados de aquellos a salida negativa por
un hiperplano. Unhiperplano es el conjunto de puntos en el espacio de
estados de entrada, que satisfacen una ecuación lineal. En dos dimensiones, es
una recta, en tres dimensiones un plano, etc.
Tic Tac Toe - Una Aplicación de Inteligencia Artificial
Descripción: Proyecto real de la IA. Los comentarios son fáciles de seguir y le ayudará a desarrollar programas similares en los de bajo nivel de AI se tratara. En la mayoría de los casos es imposible de superar, pero puede ser vencido en el caso de unos pocos. Si parece que no puede vencerlo entonces usted podría querer analizar el código.
Battlefield 3
Descripción:
Juego de estrategia y disparos creado para las consolas Xbox360, PS3 y PC
Airfix Dogfighter
Descripción: Juego de aviones de juguete en el cual se tienen que completar misiones, aquí el agente esta en los enemigos que se mueven de forma diferente cada vez que se juega y la heurística es cuando almacena la información para poder vencer al usuario en la siguiente misión.
Foster-Miller’s TALON
Descripción: El primer robot soldado armado está basado en SWORDS (Special Weapons Observation Reconnaissance Detection System), un sistema que permite que pueda disparar las armas pequeñas a una distancia de 1.000 metros. Pese a su tamaño este robot puede llevar un fusil M16, un Barrett M18 y un lanzagranadas de 40mm.
En este programa vamos a ver
cómo la inteligencia artificial poco a poco se va a ir colando en nuestra vida
para realizar acciones que hasta ahora parecía campo vedado a las
máquinas. Se trata de tareas que nos permitirán llevar una vida más segura y
cómoda, pero que, además, a buen seguro, irán perfilando un modelo de sociedad
diferente. En nuestra primera parte conoceremos qué es Óptima,
una plataforma capaz de diagnosticar nuestro estado anímico mediante el
análisis de diversos parámetros biométricos. Se objetivo es detectar y evitar
que caigamos en depresión.
Posteriormente,
hablaremos de Atopía un proyecto que busca
automatizar la conducción de los automóviles. El pasado domingo realizaron su
primer experimento en real logrando que un coche recorriera más de 100
kilómetros por carreteras convencionales sin necesidad de piloto...
Constituye hoy en día
el área de aplicación de la I.A. dentro de la medicina de mayor éxito. Los sistemas
expertos permiten almacenar y utilizar el conocimiento de uno o varios expertos
humanos en un dominio de aplicación concreto. Su uso incrementa
la productividad, mejora la eficiencia en la toma de
de-cisiones o simplemente permite resolver problemas cuando los expertos
no están presentes. Muchos son los ejemplos de sistemas expertos desarrollados.
La tecnología de sistemas expertos ha probado su utilidad en campos muy
heterogéneos del saber humano, a modo de ejemplos podemos citar algunos
Sistemas Expertos:
· MYCIN, construido también en Stanford,
diagnostica enfermedades infecciosas de la sangre y receta los antibióticos
apropiados.
·
PUFF, diagnostica enfermedades pulmonares.
·
CADUCEUS, de la Universidad de Pittsburgh, para diagnosticar medicina
interna.
·
EMYCIN (Essential Mycin) Shell construido en
la Universidad de Stanford sobre la base del MYCIN, sistema de expertos que
realiza diagnóstico de enfermedades infecciosas a la sangre. Posteriormente
sobre el EMYCIN se construyeron otros sistemas expertos como el PUFF (que
diagnostica enfermedades pulmonares) y el SACON (Ingeniería estructural).
· MED1 este shell fue desarrollado en 1983 por
F. Puppe en el marco de una tesis doctoral en la Universidad de Kaiserlautern y
llevado a la práctica posteriormente en varios computadores. El lenguaje de programación sobre el que se basa, aunque no es accesible
desde el MED1, es Interlisp. El MED1, como su nombre indica, es especialmente
apropiado para sistema de diagnóstico médico. Debido al contexto de desarrollo,
la interface del usuario no es en absoluta tan cómoda como en otros Shell como el KEE y el S1, cuyo
desarrollo fue orientado hacia la explotación comercial.
En
principio, cualquier lenguaje de programación puede ser utilizado.
Tradicionalmente LISP y PROLOG han sido los lenguajes que se han utilizado para
la programación de sistemas expertos. Estos lenguajes brindan características
especialmente diseñadas para operar problemas generalmente hallados en
Inteligencia Artificial.
Una de las
principales características que comparten los lenguajes LISP y PROLOG, como
derivación de su respectiva estructura, es que logran ser utilizados para
escribir programas capaces de examinar a otros programas, incluyendo a ellos
mismos:
LISP: Su nombre viene de List
Processor. LISP fue el primer lenguaje para procesamiento simbólico. Fue
desarrollado en 1958, en el Instituto de Tecnología de Massachusetts.
PROLOG: PROgramming in
LOGic (PROLOG), es otro de los lenguajes de programación utilizados en IA.
PROLOG fue desarrollado en Francia, en 1973 en la Universidad de Marseilles.
OPS5: Official
Production System 5 (OPS5), es un lenguaje para ingeniería cognoscitiva que
aguanta el procedimiento de representación del conocimiento en forma de reglas.
Lingüística Computacional: la lingüística y la
informática que utiliza la informática para estudiar y tratar el lenguaje humano.
Minería de datos (Data Mining): se puede definir como "extracción no trivial de información
implícita, desconocida previamente, y potencialmente útil desde los
datos", y consiste en el conjunto de técnicas avanzadas para la extracción
de información escondida en grandes bases de datos.
Mundos virtuales : es un campo relacionado con la
inteligencia artificial. Se trata de la simulación de mundos o entornos,
denominados virtuales, en los que el hombre interacciona con la máquina en
entornos artificiales semejantes a la vida real.
Procesamiento de lenguaje natural : es una subdisciplina de la Inteligencia Artificial y la rama ingenieril
de la lingüística computacional. El PLN se ocupa de la formulación e
investigación de mecanismos eficaces computacionalmente para la comunicación
entre personas o entre personas y máquinas por medio de lenguajes naturales.
Robótica: es una ciencia o
rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces
de desempeñar tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de
inteligencia.
Sistemas de apoyo a la decisión: son sistemas de tipo OLAP o de minería de datos que proporcionan
información y soporte para tomar decisiones.
Videojuegos: es un programa informático,
creado expresamente para divertir, basado en la interacción entre una persona y
un aparato electrónico donde se ejecuta el videojuego. Estos recrean entornos
virtuales en los cuales el jugador puede controlar a un personaje o cualquier
otro elemento de dicho entorno, para conseguir uno o varios objetivos por medio
de unas reglas determinadas.
Links:
http://www.youtube.com/watch?v=3zqqmj3iWsc
http://www.youtube.com/watch?v=HIMh2RmwfLI
http://www.youtube.com/watch?v=L4sKtZlhg-w
http://www.youtube.com/watch?v=tKwGt7Wz0ZY
carro:
http://www.youtube.com/watch?v=KGR0TYPrBtY
