Ana Lilia Laureano-Cruces

http://kali.azc.uam.mx/clc/

LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL UNA NUEVA TECNOLOGÍA EN LA VIDA DIARIA

¿QUÉ ES IA?

• IA es un área de investigación y desarrollo que tiene por objetivo resolver problemas complejos; para los cuales no se conocen soluciones algorítmicas exactas computables en la práctica: ya sea por sus grandes dimensiones, su complejidad estructural, o los niveles intrínsecos de incertidumbre de los datos que manejan.

• Para ello estudia la modelación computacional de los procesos de la percepción, el pensamiento y la acción de organismos artificiales, ya sean estos físicos o virtuales.

• La IA abarca un amplio conjunto de especialidades de ciencias e ingeniería de la computación asociadas a otras ramas del conocimiento como: la filosofía, la psicología, la neurociencia, la lingüística, la sociología, la economía matemática, etc.

INTELIGENCIA ARTIFICIAL

• Es un campo excitante donde:

• El principal objetivo es modelar el comportamiento humano.

• Durante años nos hemos preguntado, que caracteriza al homo sapiens, nuestras capacidades mentales son importantes para nosotros.

• Tratamos de comprender como pensamos, esto es, como percibimos, entendemos y predecimos, cómo somos capaces de manipular el entorno en el que nos movemos (es tan complejo).

El campo de la IA, va más allá ya no sólo intenta comprender, sino también construir entidades inteligentes.

• Comenzó después de la II guerra mundial y su nombre se acuñó en 1956; cuatro meses después aparece la Psicología Cognitiva.

• Muchos otros nombres se intentaron para este campo:

• Comlpex information processing

• Machine intelligence

• Heuristic programming

• Cognology

• Computational rationality

• Artificial intelligence

• Un sistema capaz de planificar y ejecutar la tarea correcta en el instante apropiado se conoce como racional

• La IA, trata sobre el estudio de modelos computacionales que pueden pensar y actuar racionalmemente

• Un sistema racional, es aquel que hace lo correcto, con base en lo que sabe.

4 CATEGORÍAS PARA 4 DEFINICIONES DE IA

1. Sistemas que piensan como humanos:

• Automatización de actividades asociadas al pensamiento humano: toma de decisiones, solución de problemas, aprendizaje,…

• El excitante esfuerzo de hacer que las computadoras sean …máquinas con mentes.

2. Sistemas que actúan como humanos:

• El arte de crear máquinas que desarrollan funciones que requieren inteligencia cuando son desarrolladas por las personas.

• El estudio de cómo hacer que las computadoras hagan cosas donde los humanos hasta el momento son mejores.

3. Sistemas que piensan racionalmente:

• El estudio de las facultades mentales a través del uso de modelos computacionales.

• El estudio de los cálculos que hacen posible percibir, razonar y actuar.

4. Sistemas que actúan racionalmente:

• Inteligencia computacional es el estudio de agentes inteligentes

• A la IA, le concierne el comportamiento inteligente de artefactos.

• Las cuatro corrientes han sido estudiadas. Existen tensiones entre la corriente centrada en los seres humanos y la corriente centrada en la racionalidad.

• El aspecto centrado en los seres humanos es una ciencia más empírica que involucra hipótesis y confirmación; etología cognitiva.

• El aspecto racional involucra una combinación de matemáticas e ingeniería.

• Sin embargo ambas corrientes cuentan con divergencias y se complementan.

ACTUAR COMO LOS HUMANOS

• La aproximación de la Prueba de Turing.

• Esta prueba se propuso en 1950. Se desarrolló con el fin de proporcionar una definición operativa de la inteligencia.

• Básicamente una computadora pasa la prueba si después de una serie de preguntas provenientes de un ser humano, éste no puede distinguir si las respuestas vienen de una computadora o un ser humano.

• Como conclusión, una computadora que pasa la prueba debe tener las siguientes capacidades:

1. Procesamiento de lenguaje natural: ser capaz de una exitosa comunicación.

2. Representación del conocimiento: almacenar lo que sabe y escucha

3. Razonamiento automatizado: utilizar la información para contestar preguntas y obtener nuevas conclusiones.

4. Aprendizaje maquinal: adaptarse a nuevas circunstancias y detectar y extrapolar patrón

• Deliberadamente La prueba de Turing evita la interacción física entre el interrogador y la computadora, dado que la simulación física de una persona no necesita inteligencia.

• La prueba Total de Turing incluye una señal de video, de tal forma que que el interrogador puede probar las habilidades perceptuales además de poder pasar objetos físicos. Por lo anterior la computadora necesitará además…

5. Visión por computadora: para percibir objetos y

6. Robótica: para manipular objetos y moverse.

7. Emociones: con el fin de una interacción más amigable de la interfaz vs. usuario al conocer su estado emocional (percibir y sintéticas)

Estas siete disciplinas comprenden la mayoría de lo que se denomina IA.

PENSANDO COMO HUMANOS

• Tendríamos que saber como piensan los humanos… con el fin de poder emularlos.

• Newell and Simon, 1961: desarrollaron el GPS

• Ellos se concentraron en comparar el método de razonamiento con la forma en que un ser humano lo hace para la solución de los mismos problemas.

PSICOLOGÍA COGNITIVA

• Esta rama considera al cerebro como un

dispositivo que procesa información.

• Kenneth Craik, estableció tres pasos necesarios

para lograr un agente basado en el conocimiento.

MODELO INFORMÁTICO

1. El estímulo debe ser trasladado a una representación interna.

2. La representación es manipulada por un proceso cognitivo que conduce a nuevas representaciones.

3. Y entonces hay un regreso al mundo a través de una acción.

• El explico de forma clara lo que es un buen diseño de agente:

• Si un organismo cuenta con un modelo pequeño a escala del mundo y dentro de sus posibles acciones dentro de su cabeza, existe la posibilidad de probar varias alternativas, concluirá cual es la mejor, reaccionará a situaciones futuras antes de que lleguen, utilizará el conocimiento de eventos pasados para lidiar con el futro y presente, y cada vez que reaccione lo hará de manera competente y segura a los imprevistos con los que se encuentre.

PSICOLOGÍA COGNITIVA

• Es un campo interdisciplinario que conjunta modelos computacionales de la IA con técnicas experimentales de la psicología, para tratar de construir teorías comprobables y precisas de la forma en la cual trabaja la mente humana.

• Un agente es algo que actúa. La palabra agente viene del Latín y significa agere (dispuesto hacer).

• Se espera que los agentes computacionales tengan otros atributos que los distingan de solamente programas.

AGENTES

CARACTERÍSTICAS DE UN AGENTE

• Operar un control autónomo

• Percibir su entorno

• Persistencia (grandes periodos de tiempo)

• Adaptación a los cambios

• Ser capaz de modificar sus objetivos

AGENTE RACIONAL

• Es aquel que realiza una acción tratando de que sea la mejor.

• Y en el caso de existir incertidumbre, la mejor acción esperada.

• El énfasis se encuentra en realizar inferencias correctas. Lo anterior es parte de lo que hace un agente racional.

• De esta forma la acción racional de un agente clama por la posesión de todas aquellas características elementales para la inteligencia.

• Un sistema capaz de planificar y ejecutar la tarea

correcta en el instante apropiado se conoce como racional.

• Y así concluimos que necesitamos todas las habilidades expuestas por Alan Turing (1912-1954) para desarrollar acciones racionales.

FUNDAMENTOS DE IA

• Las distintas disciplinas que han contribuido con ideas, puntos de vista y técnicas a la IA son:

1. Filosofía

2. Matemáticas

3. Economía

4. Neurociencias

5. Psicología

6. Ingeniería en computación

7. Teoría de control y cibernética

8. Lingüística

APLICACIONES A LA SALUD

• Actualmente utilizamos la tecnología con el fin de reparar defectos.

MACRO-MAPEO

• Con el macro-mapeo del cerebro se sabe qué áreas funcionan; cuándo las personas desarrollan una tarea específica.

• comunicación directa del cerebro con otros sistemas,

• dar alimentación precisa durante el desarrollo de una tarea (entrenamiento de estados del cerebro).

MICRO-MAPEO

• A nivel neuronal, en conjunción con la forma en que se procesan las entradas y salidas, permitirá desarrollos tecnológicos específicos que remplacen funciones.

• Las interfaces neuronales internas (con neuronas vivas), junto al avance tecnológico y la comprensión de las funciones cerebrales hacen posibles implantes más sofisticados.

NEURO PRÓTESIS

PERCEPCIÓN PERSONALIZADA

• Ya se encuentra en el gimnasio el monitor de corazón que interactúa con el equipo con el fin de producir el mejor entrenamiento.

• O en otro caso los perceptores pueden recolectar datos con el fin de ayudar en los análisis médicos y en los entrenamientos de atletas, como nadadores y corredores.

• Toda la tecnología que se pueda utilizar para la salud es un campo fértil, que se colonizará rápidamente.

ASISTENCIA PERSONAL

• Pixel Google Asistente (anunciada el 4 de octubre de 2016)

SIRI Y MAC ASISTENTE PERSONAL

GOOGLE CAR

• Para localización de personas y cosas

• Los leds para ajustar diferentes combinaciones a tu ropa

Los GPS se programan con tus

lugares favoritos o los lugares

de interés en alguna ciudad y al

llegar se prenden de un color

diferente para avisarte

IBM Y WATSON

• Watson es un sistema informático de IA que es capaz de responder a preguntas formuladas en lenguaje natural.

• En 2011, jugó con dos humanos (Jennings y Rutter) el juego de Jeopard, a los que derrotó. No tuvo acceso a Internet y fue capaz de procesar 200,000,000 millones de páginas de contenido estructurado y no estructurado.

• El fuerte de WATSON, es el procesamiento de lenguaje natural y su capacidad para el procesamiento de datos de forma masiva y en paralelo a través del procesador POWER 7. (2011)

• En 2012, en una clínica de USA en Cleveland, WATSON ayudo a los médicos en tratamientos oncológicos; con el fin de ser más exactos en los diagnósticos y la personalización de los distintos tratamientos a los pacientes.

WATSON:

HTTPS://ES.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/WATSON_%28INTELIGENCIA_ARTIFICIAL%29

NEMES (1969)

• Suponga que una máquina que camina recibe información de que

este mecanismo esta activo. En los seres humanos se refiere al

mecanismo propioceptivo (muscular, articular, táctil). Y son estas

sensaciones las que acompañan a los humanos durante el

proceso de caminar ; formando parte de la información. Esto sería

suficiente para formar la oración ‘yo voy’ . Sin embargo el

concepto de ‘ir’ y ‘yo voy’ esta marcado por las sensaciones. Un

niño tarda en comprender que el verbo se usa para él mismo y los

demás’.

DISEÑO MULTI-AGENTE PROPUESTO PARA UNA TAREA

ESPECÍFICA DE ENTREGAR CORRSPONDENCIA

Batería

ROBOT

Sigue Paredes Evita

Obstáculos

Moverse: atrás,

adelante, parar

Caminar o

Regresar

Entregar la

correspondencia

Emergencia

Planificador Optimizador

Humano (hay correspondencia: ¿atributos?)

Emociones

CUANDO LA INTERFAZ FALLA

UNIFICACIÓN DE LOS MODELOS

• A partir de estas definiciones en la siguiente sección se desarrolla una ECE pensando en las posibles emociones del usuario durante una sesión de terapia con ejercicios; tomando como punto central los eventos que se presentan durante este los ejercicios de estimulación cognitiva.

Happy family Activities capacity

Self-fulfillment

Keep the memory

To complete the therapy

Finish exercise

Answer correct

Give a clue Encourage with

messages Change of

exercise

Frustration Despair Sadness

Active goal

Interest goal

FF

F

N

N

N

FF

F

Estructura Cogntiva-Afectiva del comportamiento completar la terapia

Dynamic Interaction through a

Reactive Interface in Patients

with Dementia, by Means of

Cognitive Stimulation

https://www.dropbox.com/sh/ob9qkvyr

n3okck3/AAA7kVkxuuZ4J-

r9nJ65ulpIa?dl=0

EDUCATIONAL VIRTUAL

PET USING THE

OCC THEORY

SEMINARIO DE ORIENTACIÓN 2017-UNAM 45

PUMAGOTCHI waiting for the owner’s

decision. According with the decision

we could have two possible output scenarios (A or B)

Goals’Macrostructure of PUMAGOTCHI

Frustration

Joy

Relief

Relief/Courage

Anguis

h

Relief

Satisfaction

Pride/Joy

Frustration Fear

Courage Satisfaction

Courage

Anguish

Relief

Shame

Disappointment

1. Evaluate

Environment R

15.

Welfare I

2. Associate R

4. Harvest/

Hunt R

10. Feed

R

6. Perceive

Danger A

5. Fight A

14. Rise or

Maintain

hierarchy A

13.

Survive A

8. Flee A

7. Submission

A

P

P

P

D

P

D D

D D

11. Win I

12. Lose I

D

D

D

D

Relief

Relief

Fear D

9. Dead

I

A – Active

R – Cyclic or Refill

I – Interest

Goals:

Facilitator

Inhibitor

Necessary

Sufficient

Link types

Fear Fear

Fear

3. Explore in

groups R P Relief/Courage

Fear

Fear

Relief/Courage

Pride/Joy

Grey Boxes:

consequences of

actions.

Light Grey:

negative

consequences.

Dark Grey:

positive

consequences.

P - Proximity

Global Variables:

D - Desirability

Local Variables:

Estructura cognitivo-afectiva del comportamiento bienestar de un chimpancé

Artificial Self Awareness for

Emergent Behavior

Artificial Self Awareness for

Emergent Behavior

SE

MIN

AR

IO D

E O

RIE

NT

AC

IÓN

20

17

-UN

AM

47

SE

MIN

AR

IO D

E O

RIE

NT

AC

IÓN

20

17

-UN

AM

48

DURMIENDO Y FORMANDO UN GRUPO,

PARA BUSCAR COMIDA

SE

MIN

AR

IO D

E O

RIE

NT

AC

IÓN

20

17

-UN

AM

49

BUSCANDO COMIDA, NUEVA MANADA

HUYENDO DE UN DEPREDADOR,

BETA Y ALFA PELANDO, UN ALFA

QUE GANA

SE

MIN

AR

IO D

E O

RIE

NT

AC

IÓN

20

17

-UN

AM

50

DIAGRAMA CONDUCTUAL

MCD Parámetros Físicos … NAV (Nivel de agua en la vasija

fuera del rango aceptable) PV (Presión en la vasija fuera del

rango aceptable) PR (potencia del reactor fuera del

rango aceptable) TAS (Temperatura de la alberca de

supresión fuera del rango aceptable)

TPS (Temperatura de pozo seco fuera del rango aceptable)

PCP (Presión de la contención primaria fuera del rango aceptable)

NAS (Nivel de agua en la alberca de supresión fuera de rango)

RB (Reactor en buen estado) CPE (Contención primaria

estabilizada)

efecto

negativo

TAS

efecto

positivo

PV

P

R

PC

P

NAV

RB

TPS

CPE

NAS

MCD Sistema HPCS …

A1 (Falla de la válvula del reactor)

A2 (Falla de la válvula del tanque)

M (Falla de la válvula manual de la alberca)

B (Falla de la bomba)

HPCS funciona

Vasija en buen estado

Efecto negativo A2

A1 HPCS

M

B Vasija

Efecto positivo

MCD Sistemas mitigantes de LOCA Pequeño…

efecto negativo

efecto positivo

R

NB

FG

FL

VN

VT

SUR

Y

P

RCI

C

W

X1

HPC

S

SV

01

V

UN COCHE CON CONSCIENCIA Y MIEDO

• Es bien sabido que el ser humano no es capaz de evolucionar con respecto a la conducción segura de automóviles:

• a alta velocidad

• en condiciones de mucho tráfico

• falta de visibilidad en carreteras

• calles de ciudad congestionadas.

• De aquí que no sea raro que haya gran cantidad de accidentes.

CONCLUSIONES

• La creación de robots o artefactos que ayuden en las tareas

humanas requieren tener la capacidad de decidir ¿qué hacer?

con base en su experiencia y en sus sensaciones. En

momentos donde el proceso de toma de decisiones se vuelve

incierto y se necesita enriquecer más la información de forma

que se permita contar con una visión más amplia del evento en

cuestión; además de la proporcionada por la probabilidad y

estadística.

CONCLUSIONES

• La comprensión del fenómeno de la consciencia para su

emulación, cobra importancia en las ciencias neurológicas

debido a que ello implica la empatía y el aprendizaje a través de

la experiencia.

• Y en el caso de la inteligencia artificial, crear interfaces con

habilidades humanas, que permitan una mejor interacción con

los seres humanos.

• Antropoformizar los espacios con el fin de que ellos se adapten

a nosotros y no al revés.

• Partiendo del hecho de que la emociones tienen un papel primordial en el proceso de toma de decisiones.

• Se han desarrollado modelos de consciencia artificial :

• sobre el comportamiento acotado de entregar correspondencia.

• sobre el comportamiento de una interfaz que permite identificar las posibles emociones del usuario.

• sobre el comportamiento de un chimpancé es un habitat controlado.

• Sobre predicción de eventos

• Sobre Diseño emocional e icónos

• Sobre emociones en realidades virtuales

• Sobre predicción de emociones en niños con autismo

FIN

REFERENCIAS

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