A partir de la crisis en la IA han surgido nuevas áreas de investigación de la IA tales como:
‑ Redes Neuronales
‑ Algoritmos Genéticos
‑ Inteligencia Artificial Distribuída
Todas tienen en común un nuevo enfoque: la inteligencia es producto de la asociación, combinación o conexión de entidades independientes más simples (agentes, genes o neuronas), las cuales pueden tener alguna inteligencia o ninguna y producto de su interacción, el sistema presentaría un comportamiento inteligente. Lo cual nos lleva a un nuevo paradigma basado en la copia de los sistemas emergentes y evolutivos de la naturaleza, que de cierta manera es un retorno a la Cibernética, primera ciencia de carácter técnico inspirada en la naturaleza.
Las investigaciones en las RNA han estado inmersas en la creación de autómatas que aprendan a descubrir relaciones ocultas en los datos a la vez que puedan codificar y almacenar información en forma similar a como lo realiza el cerebro.
La neurocomputación utiliza como base la metáfora cerebral, pero no persigue como objetivo la construcción de máquinas absolutamente plausibles biológicamente, sino el desarrollo de máquinas útiles.
La capacidad intelectual depende de la acción colectiva de las neuronas, que realizan procesos en serie y en paralelo utilizando la retroalimentación y una organización molecular y laminar con alta capacidad de auto-organización y cooperatividad basado en una estructura jerárquica que permite el procesamiento local y centralizado en fases.
Vida artificial es el nombre dado a una nueva disciplina, nacida en los años 80, que estudia la vida natural mediante la recreación de fenómenos biológicos en la computadora y otros medios artificiales, con el fin no solamente de la comprensión teórica de los fenómenos bajo estudio, sino también de descubrir y realizar aplicaciones prácticas y útiles de los principios biológicos en la tecnología de la computación y en la ingeniería, como por ejemplo, en robots móviles, naves espaciales, medicina, nanotecnología, fabricación industrial y ensamblaje así como también en otros proyectos de ingeniería.
En la Naturaleza, la evolución, en particular la de los seres vivos, presenta algunas características que motivaron a John Holland a comenzar una línea de investigación en un área que eventualmente se transformó en lo que hoy se denomina Algoritmos Genéticos (AG). La habilidad de una población de cromosomas para explorar el espacio de búsqueda "en paralelo" y combinar lo mejor que ha sido encontrado en él por medio del mecanismo de sobrecruzamiento (crossover), es algo intrínseco a la evolución natural y trata de ser explotada por los AGs.
Desde el punto de vista biológico, el problema se centra en la imitación del mecanismo evolutivo de los seres vivos. De una población, tienen más posibilidades de sobrevivir y de tener descendencia aquellos organismos mejor adaptados al medio. De combinarse dos que tengan características deseables para aspectos distintos pueden surgir nuevos que hereden ambas peculiaridades.
La premisa de los AGs, trás la publicación del libro de Holland "Adaptation in Natural and Artificial Systems" y de los numerosos investigadores que los utilizan como metaheurística para optimización, es que se pueden encontrar soluciones aproximadas a problemas de gran complejidad computacional mediante un proceso de "evolución simulada", en particular como un algoritmo matemático implementado en un ordenador.
En la Inteligencia Artificial Distribuida (IAD) se estudia la solución cooperativa de problemas por un grupo de agentes distribuídos. Tal cooperación se basa en que ninguno posee la información (experticidad, recursos, etc) para resolver completamente el problema y donde un agente tiene como característica la de ser una entidad mas o menos autónoma, con conocimientos propios y de su entorno así como con la posibilidad de interactuar con dicho entorno y otros agentes.
A diferencia de los sistemas expertos, llamados por muchos "sistemas autistas" estas nuevas investigaciones se ocupan de que los mismos sean capaces de interactuar con el entorno o lo que es lo mismo que sean abiertos y flexibles.
Por otra parte, los agentes inteligentes se perfilan como una de las aplicaciones de la IA mas prometedoras debido a su estrecha relación con Internet (la tercera revolución de la informática). Sin crear falsas expectativas, debemos recordar los sistemas expertos y los agentes inteligentes dadas las ventajas que representan para el acceso a las redes. Ellos están llamados a cambiar nuestra forma de trabajo al permitir a los usuarios moverse en ambientes más cómodos y amistosos.
CONCLUSIONES
Hasta hoy, es posible desarrollar sistemas que se comportan ‘eficazmente’ en una materia específica, pero no que 'emulan' a la inteligencia humana. La lógica es sólo una arista de la misma: el sentido común, razonamiento no monótono, reconocimiento y otros procesos ‘inteligentes’ aún no están totalmente resueltos.
Los programas de ajedrez son una demostración palpable de lo que podría llamarse una inteligencia basada en la fuerza bruta, dado que su método consiste en la velocidad de cálculo, lo cual le permite buscar en grandes espacios y procesar una cantidad enorme de información, velocidad de procesamiento que supera ampliamente la del cerebro humano. Muchos creen que la rapidez creciente en el cálculo de las computadoras, que no parece tener limites, debe conducir al surgimiento de las llamadas máquinas inteligentes, afirmación sustentada en que las computadoras al poder valorar más variantes de un problema, ya sea el juego de ajedrez, un cálculo de ingeniería, un diseño industrial o un diagnóstico mecánico, será capaz de alcanzar soluciones más rápidas y eficientes, relegando la de los humanos a un segundo plano. Este argumento se fundamenta en el auge acelerado que se evidencia en el hardware de las computadoras, mientras subestima el desarrollo del software e ignora las posibilidades del cerebro.
Actualmente, la ciencia deja de encerrarse en si misma y se fija en lo que le rodea, comprende que la mejor manera de entender cómo funciona algo en un ser humano es entenderlo primero en los animales más simples. Es así que la ciencia descubre las propiedades emergentes de la inteligencia, como resultado de la interacción compleja de sencillos elementos y emula con los procesos genéticos evolutivos en la búsqueda de mejores soluciones a problemas realmente complejos.
La Inteligencia Artificial 'convencional' con sus intentos de modelar matemáticamente los procesos de razonamiento, no ha podido alcanzar el sueño de sus creadores, mucho menos los seguidores de la denominada IA 'fuerte', quienes han pretendido convencernos de que seremos sustituidos por máquinas pensantes. Comienza una nueva era dentro de la Inteligencia Artificial. El hecho de mirar hacia la naturaleza posibilitará al hombre un avance en el camino de lograr simular verdaderamente, la inteligencia humana.
martes, 20 de febrero de 2007
viernes, 2 de febrero de 2007
Crisis de la inteligencia artificial
Los primeros intentos de la inteligencia artificial (IA) se fundamentaron en las búsquedas heurísticas. Se creía que el hombre resolvía todos los problemas a través de métodos heurísticos y se pensaba que la mente estaba conformada por potentes mecanismos heurísticos capaces de partir de lo general a lo particular tal como sucedía con los algoritmos de computación. De ahí los esfuerzos por hallar un algoritmo general basado en los principios heurísticos que fuera capaz de resolver cualquier tipo de problema. Ejemplo de ello fue el GPS (solucionador general de problemas) con el cual se podía demostrar cualquier tipo de teorema matemático, pero era incapaz de resolver problemas de carácter elemental que requieran un mínimo de sentido común. Este fracaso llevó a los investigadores a la conclusión que la heurística no lo era todo y que si el hombre resolvía los problemas era porque poseía los conocimientos necesarios para darle solución.
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Lo que dió lugar a la explosión de los sistemas basados en conocimientos más conocidos como sistemas expertos los cuales debido a la estrechez de su dominio de solución de los problemas, no cumplió con las expectativas de los usuarios. Ello trajo como consecuencia la crisis del paradigma simbolista dentro la IA lo que originó nuevos paradigmas siendo los más importantes los basados en el conexionismo y los basados en la cooperación. Siendo interés nuestro los últimos ya que son los que están relacionados con la cooperación entre agentes inteligentes ajustándose este modelo a la estructura de una organización inteligente.
Otro de los intentos de la inteligencia artificial fue tratar de comprender los estados mentales a través de "mundos de juguetes", producto del desconocimiento existente sobre la naturaleza de la inteligencia y, por otro lado, existía la creencia de que lo aprendido en esos dominios de juguete se podría extender sin dificultades a problemas más complicados pero debido a la complejidad de los problemas del mundo real estos no pueden capturarse en modelos reducidos y por tanto deben plantearse directamente.
Crisis de la IA:
La Inteligencia Artificial se ha visto siempre como una ciencia teórica, desligada de la realidad, mientras para otros son métodos que permiten investigar el cerebro. Pero, en realidad, ¿cuales han sido sus logros? ¿Cómo ha influído en la comprensión de la mente humana?
La IA parece irreconciliable si la analizamos a través de sus tres vertientes:
‑ Estudio de la mente humana.
‑ Sistemas informáticos inteligentes.
‑ Sistemas comerciales basados en las técnicas de la IA
Estudio de la mente: Descubrir los enigmas de la mente humana, donde la máquina es utilizada como laboratorio para verificar las teorías.
Sistemas informáticos: analizar las técnicas informáticas de simulación del comportamiento inteligente
Sistemas comerciales: la máquina es una herramienta que a través de programas inteligentes servirá al hombre en sus tareas diarias.
Cada uno de estos métodos niega los progresos del otro, y en algunos casos considera que no tiene nada que ver con la Inteligencia Artificial.
De acuerdo a estos enfoque surgen tres áreas de investigación y desarrollo de la Inteligencia Artificial.
Estudio de la mente àCiencia cognoscitiva.
Sistemas informáticos à Máquinas inteligentes.
Sistemas comerciales à Ingeniería del conocimiento
Estudio de la mente:
Se considera una ciencia natural que investiga sobre la mente que trata de comprender los mecanismos de la creatividad del ser humano apoyándose en las computadoras como soporte del pensamiento de este grupo se desprenden dos grandes ideas que han llenado de promesas las investigaciones de la IA: la IA fuerte y la IA débil.
La Inteligencia Artificial fuerte:
La idea de una IA fuerte ha sido el sueño de casi todos los investigadores de ese campo. Sostiene que todas las operaciones mentales son manifestaciones sofisticadas de complicados procesos computacionales, y que es irrelevante si tales procesos son llevados a cabo por un sujeto humano, un objeto físico o un dispositivo electrónico. Por lo que acepta que la mente humana puede ser reproducida o copiada para otro medio, el cerebro se considera un soporte más.
En cambio para la IA débil (menos radical que la anterior, y también más extendida desde el fracaso del enfoque idealista de los primeros años) computación no supone consciencia, y la simulación artificial de actividades mentales en ningún caso da origen a fenómenos mentales como dolor, reconocimiento, entendimiento o intencionalidad. No obstante se acepta la posibilidad de una simulación de la mente que suponga identidad funcional, aunque nunca identidad estructural.
Se acepta la creación de un algoritmo suficientemente complejo que podría ser codificado a través de un programa computacional y controlar un robot de la misma forma que lo haría un ser humano.
2. Sistemas informáticos:
A este grupo no les preocupa tanto las cuestiones filosóficas, aunque su afiliación esta dentro de una IA débil. Para ellos la meta es construir máquinas más perfectas, aprendiendo a representar y manipular el conocimiento sobre el mundo real mediante una computadora y no les preocupa en lo más mínimo si la forma de pensar de las máquinas está de algún modo relacionada con la forma humana de pensar.
Para estos investigadores la máquina es el tema de su investigación, la cual es vista como un todo (soft y hard) y se pretende que esta como tal alcance niveles de inteligencia, posiblemente no alcanzados por el hombre, cada vez más avanzados. Y se especula sobre la posibilidad de que la máquina sustituya al hombre, dada las posibilidades ilimitadas de la misma.
Las mayores aportaciones al campo de la IA se debe a este grupo en temas tan importantes como: la robótica, las tecnologías del conocimiento, la IA distribuída, máquinas para lisp, etc.
3. Sistemas comerciales:
Se elaboran aplicaciones para resolver problemas que antes eran competencia sólo de los humanos. Son los especialistas de computación que se dedican a abordar a través de algoritmos tareas poco estructuradas con fines prácticos, casi siempre utilizando estructuras de datos complejas.
Se puede ver como rama de la ingeniería dedicada a crear productos comerciales. sobre todo sistemas especializados. Por ejemplo los sistemas expertos (los cuales serán tratados en el tema 3).
Cada enfoque crea una filosofía de trabajo que hace incompatible la comunicación entre cada grupo de investigadores, desde sus "creencias" entre MENTE, MAQUINA Y USUARIO. Incluso hasta la forma de ver la máquina cambió para cada uno.
Ya pasó la época en que la IA se veía como una ciencia mística cargada de amenazas, algunos pensaban que los sistemas expertos sustituirían a los especialistas, y hoy con un enfoque más maduro sin falsas expectativas, recuerden el proyecto japonés de la 5ta. Generación, las técnicas de IA se irán abriendo paso de forma imperceptible, es más, todo indica que la inteligencia se irá ampliando y que de la cooperación entre humanos y sistemas informáticos inteligentes surgirán las bases de las sociedades basadas en el conocimiento.
De ahí que la IA abandone los sistemas autistas (encerrados en si mismo) para dar lugar a sistemas abiertos que comparten información de forma inteligente, a su vez que permite la combinación de diferentes paradigmas de representación del conocimiento como los basados en reglas, los marcos (frames), los guiones. Y surjan nuevos temas de investigación tales como:
- La formalización del sentido común.
‑ El aprendizaje.
‑ La integración de diferentes paradigmas de inteligencia.
‑ El desarrollo de arquitecturas cognoscitivas completas.
Mientras la Inteligencia Artificial se desangra en pugnas internas y en definir que es y que no es Inteligencia Artificial, en la computación convencional el hardware marcha a paso acelerado en la construcción de máquinas cada vez más rápidas, con más memoria y más posibilidades de cálculos simbólicos, que se pronostica alcanzará la creación de máquinas inteligentes a corto plazo sin necesidad de la Inteligencia Artificial.
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Lo que dió lugar a la explosión de los sistemas basados en conocimientos más conocidos como sistemas expertos los cuales debido a la estrechez de su dominio de solución de los problemas, no cumplió con las expectativas de los usuarios. Ello trajo como consecuencia la crisis del paradigma simbolista dentro la IA lo que originó nuevos paradigmas siendo los más importantes los basados en el conexionismo y los basados en la cooperación. Siendo interés nuestro los últimos ya que son los que están relacionados con la cooperación entre agentes inteligentes ajustándose este modelo a la estructura de una organización inteligente.
Otro de los intentos de la inteligencia artificial fue tratar de comprender los estados mentales a través de "mundos de juguetes", producto del desconocimiento existente sobre la naturaleza de la inteligencia y, por otro lado, existía la creencia de que lo aprendido en esos dominios de juguete se podría extender sin dificultades a problemas más complicados pero debido a la complejidad de los problemas del mundo real estos no pueden capturarse en modelos reducidos y por tanto deben plantearse directamente.
Crisis de la IA:
La Inteligencia Artificial se ha visto siempre como una ciencia teórica, desligada de la realidad, mientras para otros son métodos que permiten investigar el cerebro. Pero, en realidad, ¿cuales han sido sus logros? ¿Cómo ha influído en la comprensión de la mente humana?
La IA parece irreconciliable si la analizamos a través de sus tres vertientes:
‑ Estudio de la mente humana.
‑ Sistemas informáticos inteligentes.
‑ Sistemas comerciales basados en las técnicas de la IA
Estudio de la mente: Descubrir los enigmas de la mente humana, donde la máquina es utilizada como laboratorio para verificar las teorías.
Sistemas informáticos: analizar las técnicas informáticas de simulación del comportamiento inteligente
Sistemas comerciales: la máquina es una herramienta que a través de programas inteligentes servirá al hombre en sus tareas diarias.
Cada uno de estos métodos niega los progresos del otro, y en algunos casos considera que no tiene nada que ver con la Inteligencia Artificial.
De acuerdo a estos enfoque surgen tres áreas de investigación y desarrollo de la Inteligencia Artificial.
Estudio de la mente àCiencia cognoscitiva.
Sistemas informáticos à Máquinas inteligentes.
Sistemas comerciales à Ingeniería del conocimiento
Estudio de la mente:
Se considera una ciencia natural que investiga sobre la mente que trata de comprender los mecanismos de la creatividad del ser humano apoyándose en las computadoras como soporte del pensamiento de este grupo se desprenden dos grandes ideas que han llenado de promesas las investigaciones de la IA: la IA fuerte y la IA débil.
La Inteligencia Artificial fuerte:
La idea de una IA fuerte ha sido el sueño de casi todos los investigadores de ese campo. Sostiene que todas las operaciones mentales son manifestaciones sofisticadas de complicados procesos computacionales, y que es irrelevante si tales procesos son llevados a cabo por un sujeto humano, un objeto físico o un dispositivo electrónico. Por lo que acepta que la mente humana puede ser reproducida o copiada para otro medio, el cerebro se considera un soporte más.
En cambio para la IA débil (menos radical que la anterior, y también más extendida desde el fracaso del enfoque idealista de los primeros años) computación no supone consciencia, y la simulación artificial de actividades mentales en ningún caso da origen a fenómenos mentales como dolor, reconocimiento, entendimiento o intencionalidad. No obstante se acepta la posibilidad de una simulación de la mente que suponga identidad funcional, aunque nunca identidad estructural.
Se acepta la creación de un algoritmo suficientemente complejo que podría ser codificado a través de un programa computacional y controlar un robot de la misma forma que lo haría un ser humano.
2. Sistemas informáticos:
A este grupo no les preocupa tanto las cuestiones filosóficas, aunque su afiliación esta dentro de una IA débil. Para ellos la meta es construir máquinas más perfectas, aprendiendo a representar y manipular el conocimiento sobre el mundo real mediante una computadora y no les preocupa en lo más mínimo si la forma de pensar de las máquinas está de algún modo relacionada con la forma humana de pensar.
Para estos investigadores la máquina es el tema de su investigación, la cual es vista como un todo (soft y hard) y se pretende que esta como tal alcance niveles de inteligencia, posiblemente no alcanzados por el hombre, cada vez más avanzados. Y se especula sobre la posibilidad de que la máquina sustituya al hombre, dada las posibilidades ilimitadas de la misma.
Las mayores aportaciones al campo de la IA se debe a este grupo en temas tan importantes como: la robótica, las tecnologías del conocimiento, la IA distribuída, máquinas para lisp, etc.
3. Sistemas comerciales:
Se elaboran aplicaciones para resolver problemas que antes eran competencia sólo de los humanos. Son los especialistas de computación que se dedican a abordar a través de algoritmos tareas poco estructuradas con fines prácticos, casi siempre utilizando estructuras de datos complejas.
Se puede ver como rama de la ingeniería dedicada a crear productos comerciales. sobre todo sistemas especializados. Por ejemplo los sistemas expertos (los cuales serán tratados en el tema 3).
Cada enfoque crea una filosofía de trabajo que hace incompatible la comunicación entre cada grupo de investigadores, desde sus "creencias" entre MENTE, MAQUINA Y USUARIO. Incluso hasta la forma de ver la máquina cambió para cada uno.
Ya pasó la época en que la IA se veía como una ciencia mística cargada de amenazas, algunos pensaban que los sistemas expertos sustituirían a los especialistas, y hoy con un enfoque más maduro sin falsas expectativas, recuerden el proyecto japonés de la 5ta. Generación, las técnicas de IA se irán abriendo paso de forma imperceptible, es más, todo indica que la inteligencia se irá ampliando y que de la cooperación entre humanos y sistemas informáticos inteligentes surgirán las bases de las sociedades basadas en el conocimiento.
De ahí que la IA abandone los sistemas autistas (encerrados en si mismo) para dar lugar a sistemas abiertos que comparten información de forma inteligente, a su vez que permite la combinación de diferentes paradigmas de representación del conocimiento como los basados en reglas, los marcos (frames), los guiones. Y surjan nuevos temas de investigación tales como:
- La formalización del sentido común.
‑ El aprendizaje.
‑ La integración de diferentes paradigmas de inteligencia.
‑ El desarrollo de arquitecturas cognoscitivas completas.
Mientras la Inteligencia Artificial se desangra en pugnas internas y en definir que es y que no es Inteligencia Artificial, en la computación convencional el hardware marcha a paso acelerado en la construcción de máquinas cada vez más rápidas, con más memoria y más posibilidades de cálculos simbólicos, que se pronostica alcanzará la creación de máquinas inteligentes a corto plazo sin necesidad de la Inteligencia Artificial.
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