Robótica e Inteligencia Artificial

Indice
1.
Introducción

3.
Conclusión
4.
Bibliografía
5. Robots

1. Introducción

En este trabajo desarrollaremos los temas de
Robótica e Inteligencia
Artificial, a continuación daremos una definición
de estos dos temas.
La noción de robótica atiende a una idea de
estructura
mecánica universal capaz de adaptarse, como
el hombre, a
muy diversos tipos de acciones. La
robótica, en sentido general abarca una amplia gama de
dispositivos con muy diversas cualidades físicas y
funcionales asociada a la particular estructura mecánica
de aquellos, a sus características operativas y al campo de
aplicación para el que sea concebido.

Todos estos factores están íntimamente
relacionados, de forma que la configuración y el comportamiento
de un robot condicionan su adecuación para un campo de
aplicación especifico. La robótica se apoya en gran
medida en los progresos de la microelectrónica y la
microinformática, así como en nuevas disciplinas
como el reconocimiento de formas y la inteligencia
artificial.
En cambio, la
Inteligencia Artificial o IA en Español
(AI en Inglés), es una ciencia
perteneciente a la rama de la Cibernética, que estudia el mecanismo de la
inteligencia humana con el fin de crear máquinas
inteligentes, capaces de realizar cálculos y de "pensar",
elaborar juicios y tomar decisiones.
Sus orígenes se remontan miles de años
atrás, pues en casi todas las mitologías existe
algún tipo de "máquina" divina o casi divina de
ésta naturaleza.
Definir su comienzo en la Edad Moderna y
Contemporánea es muy difícil pues son muchos los
inventores y genios que han ido contribuyendo a crear
éstas máquinas, Leonardo Da Vinci,
Blas Pascal, Charles Babbage o Alan Turing y uno
cometería grandes errores e injusticias. No obstante, son
muchos los especialistas en computación que en las últimas
décadas consideran como primera máquina inteligente
a la "máquina de Turing", creada por Alan Turing.
En el trabajo que
presentare a continuación se tratará de resaltar
las características principales de estos dos temas, ademas
veremos como se fusionan estas dos ramas de la tecnología.

2. La
Robótica

Definición:
El término robótica procede de la palabra robot. La
robótica es, por lo tanto, la ciencia o
rama de la ciencia que se ocupa del estudio, desarrollo y
aplicaciones de los robots.
Otra definición de robótica es el diseño,
fabricación y utilización de máquinas
automáticas programables con el fin de  realizar
tareas repetitivas como el ensamble de automóviles,
aparatos, etc. y otras actividades. Básicamente, la
robótica se ocupa de todo lo concerniente a los robots, lo
cual incluye el control de
motores,
mecanismos automáticos neumáticos, sensores,
sistemas de
cómputos, etc.
En la robótica se aúnan para un mismo fin varias
disciplinas confluyentes, pero  diferentes, como la
Mecánica, la Electrónica, la Automática, la
Informática, etc.
El término robótica se le atribuye a Isaac
Asimov.
Los tres principios o
leyes de la
robótica según Asimov son:

• Un robot no puede lastimar ni permitir que sea
  lastimado ningún ser humano.
• El robot debe obedecer a todas las órdenes de
  los humanos, excepto las que contraigan la primera ley.
• El robot debe autoprotegerse, salvo que para hacerlo
  entre en conflicto
  con la primera o segunda ley.

Robots:
Los robots son dispositivos compuestos de sensores que reciben
datos de
entrada y que pueden estar conectados a la
computadora. Esta, al recibir la información de entrada, ordena al robot que
efectúe una determinada acción. Puede ser que los
propios robots dispongan de microprocesadores
que reciben el input de los sensores y que estos
microprocesadores ordenen al robot la ejecución de las
acciones para las cuales está concebido. En este
último caso, el propio robot es a su vez una computadora.
Otras definiciones para robot son:

• Máquina controlada por ordenador y programada
  para moverse, manipular objetos y realizar trabajos a la vez
  que interacciona con su entorno. Los robots son capaces de
  realizar tareas repetitivas de forma más rápida,
  barata y precisa que los seres humanos. El término
  procede de la palabra checa robota, que significa "trabajo
  obligatorio", fue empleado por primera vez en la obra teatral
  de 1921 R.U.R (Robots Universales de Rossum) por el novelista y
  dramaturgo checo Karel Capek. Desde entonces se ha empleado la
  palabra robot para referirse a una máquina que realiza
  trabajos para ayudar a las personas o efectúa tareas
  difíciles o desagradables para los humanos.
• Un robot es una manipulador multifuncional
  reprogramable diseñado para mover material, piezas,
  herramientas
  o dispositivos especializados a través de movimientos
  programados variables
  para la realización de tareas variadas. Para realizar
  cualquier tarea útil el robot debe interactuar con el
  entorno, el cual puede incluir dispositivos de alimentación, otros
  robots y, lo más importante, gente. Consideramos que la
  robótica abarca no solamente el estudio del robot en
  sí, sino también las interfaces entre él y
  sus alrededores.
• Ingenio electrónico que puede ejecutar
  automáticamente operaciones o
  movimientos muy variados, y capaz de llevar a cabo todos los
  trabajos normalmente ejecutados por el nombre.
• Manipulador multifuncional y reprogramable,
  diseñado para mover materiales,
  piezas, herramientas o dispositivos especiales, mediante
  movimientos programados y variables que permiten llevar a cabo
  diversas tareas.

El nombre de robots es tomado del vocablo checo "robota"
que significa siervo y que es idéntico al término
ruso que significa trabajo arduo, repetitivo y monótono, y
lo usó por primera vez el escritor Karel Capek en 1917
para referirse en su obras a máquinas con forma humanoide.
Deriva de "robotnik" que define al esclavo de trabajo
En la actualidad, los avances
tecnológicos y científicos no han permitido
todavía construir un robot realmente inteligente, aunque
existen esperanzas de que esto sea posible algún
día. Hoy por hoy, una de las finalidades de la construcción de robots es su
intervención en los procesos de
fabricación. Estos robots, que no tienen forma humana en
absoluto, son los encargados de realizar trabajos repetitivos en
las cadenas de proceso de
fabricación. En una fábrica sin robots, los
trabajos antes mencionados los realizan técnicos
especialistas en cadenas de producción. Con los robots, el
técnico puede librarse de la rutina y el riesgo que sus
labores comportan, con lo que la empresa gana
en rapidez, calidad y
precisión.

Tipos de robots

• Robots impulsados neumaticamente: La programación consiste en la
  conexión de tubos de plástico
  a unos manguitos de unión de la unidad de control
  neumático. Esta unidad está formada por dos
  partes: una superior y una inferior. La parte inferior es un
  secuenciador que proporciona presión
  y vacío al conjunto de manguitos de unión en una
  secuencia controlada por el tiempo. La
  parte superior es el conjunto de manguitos de unión que
  activan cada una de las piezas móviles del robot. Son
  los más simples que existen. Hay quien opina que a este
  tipo de máquinas no se les debería llamar robots;
  sin embargo, en ellas se encuentran todos los elementos
  básicos de un robot: estas máquinas son
  programables, automáticas y pueden realizar gran
  variedad de movimientos.
• Robots equipados con servomecanismos: El uso de
  servomecanismos va ligado al uso de sensores, como los
  potenciómetros, que informan de la posición del
  brazo o la pieza que se ha movido del robot, una vez
  éste ha ejecutado una orden transmitida. Esta
  posición es comparada con la que realmente
  debería adoptar el brazo o la pieza después de la
  ejecución de la orden; si no es la misma, se
  efectúa un movimiento
  más hasta llegar a la posición
  indicada.
• Robots punto a punto: La programación se
  efectúa mediante una caja de control que posee un
  botón de control de velocidad,
  mediante el cual se puede ordenar al robot la ejecución
  de los movimientos paso a paso. Se clasifican, por orden de
  ejecución, los pasos que el robot debe seguir, al mismo
  tiempo que se puede ir grabando en la memoria
  la posición de cada paso. Este será el programa que el
  robot ejecutará. Una vez terminada la
  programación, el robot inicia su trabajo según
  las instrucciones del programa. A este tipo de robots se les
  llama punto a punto, porque el camino trazado para la
  realización de su trabajo está definido por pocos
  puntos.
• Robots controlados por computadora: Se pueden
  controlar mediante computadora. Con ella es posible programar
  el robot para que mueva sus brazos en línea recta o
  describiendo cualquier otra figura geométrica entre
  puntos preestablecidos. La programación se realiza
  mediante una caja de control o mediante el teclado de
  la computadora. La computadora permite además acelerar
  más o menos los movimientos del robot, para facilitar la
  manipulación de objetos pesados.
• Robots con capacidades sensoriales:

Aún se pueden añadir a este tipo de robots
capacidades sensoriales: sensores ópticos, codificadores,
etc. Los que no poseen estas capacidades sólo pueden
trabajar en ambientes donde los objetos que se manipulan se
mantienen siempre en la misma posición. Los robots con
capacidades sensoriales constituyen la última
generación de este tipo de máquinas. El uso de
estos robots en los ambientes industriales es muy escaso debido a
su elevado costo. Estos
robots se usan en cadenas de embotellado para comprobar si las
botellas están llenas o si la etiqueta está bien
colocada.

• Robots mosquitos: La cucaracha metálica se
  arrastra con gran destreza por la arena, como un verdadero
  insecto. A pesar de que Atila avanza a 2 km/h, tratando de no
  tropezar con las cosas, es «gramo por gramo el robot
  más complejo del mundo», según su creador,
  Rodney Brooks. En su estructura de 1,6 kg y 6 patas, lleva 24
  motores, 10 computadores y 150 sensores, incluida una
  cámara de video en
  miniatura. La experimentación en operaciones
  quirúrgicas con robots abre nuevos campos tan positivos
  como esperanzadores. La cirugía requiere de los
  médicos una habilidad, precisión y
  decisión muy cualificadas. La asistencia de ingenios
  puede complementar algunas de las condiciones que el trabajo
  exige. En operaciones delicadísimas, como las de
  cerebro, el
  robot puede aportar mayor fiabilidad. Últimamente, se ha
  logrado utilizar estas máquinas para realizar el
  cálculo de los ángulos de
  incisión de los instrumentos de corte y reconocimiento
  en operaciones cerebrales; así mismo, su operatividad se
  extiende a la dirección y el manejo del trepanador
  quirúrgico para penetrar el cráneo y de la aguja
  de biopsia para tomar muestras del cerebro.
• Robot industrial: Nace de la unión de una
  estructura mecánica articulada y de un sistema
  electrónico de control en el que se integra una
  computadora. Esto permite la programación y control de
  los movimientos a efectuar por el robot y la
  memorización de las diversas secuencias de trabajo, por
  lo que le da al robot una gran flexibilidad y posibilita su
  adaptación a muy diversas tareas y medios de
  trabajo,

El robot industrial es pues un dispositivo
multifuncional, es decir, apto para muy diversas aplicaciones, al
contrario de la máquina automática clásica,
fabricada para realizar de forma repetitiva un tipo determinado
de operaciones. El robot industrial se diseña en función de
diversos movimientos que debe poder
ejecutar; es decir, lo que importa son sus grados de libertad, su
campo de trabajo, su comportamiento estático y
dinámico.

La capacidad del robot industrial para reconfigurar su
ciclo de trabajo, unida a la versatilidad y variedad de sus
elementos terminales (pinzas, garras, herramientas, etc.), le
permite adaptarse fácilmente a la evolución o cambio de los procesos de
producción, facilitando su reconversión.

Los robots industriales están disponibles en una
amplia gama de tamaños, formas y configuraciones
físicas. La gran mayoría de los robots
comercialmente disponibles en la actualidad tienen una de estas
cuatro configuraciones básicas:

• Configuración polar
• Configuración cilíndrica
• Configuración de coordenadas
  cartesianas
• Configuración de brazo
  articulado

La configuración polar utiliza coordenadas
polares para especificar cualquier posición en
términos de una rotación sobre su base, un
ángulo de elevación y una extensión lineal
del brazo.
La configuración cilíndrica sustituye un movimiento
lineal por uno rotacional sobre su base, con los que se obtiene
un medio de trabajo en forma de cilindro.
La configuración de coordenadas cartesianas posee tres
movimientos lineales, y su nombre proviene de las coordenadas
cartesianas, las cuales son más adecuadas para describir
la posición y movimiento del brazo. Los robots cartesianos
a veces reciben el nombre de XYZ, donde las letras representan a
los tres ejes del movimiento.
La configuración de brazo articulado utiliza
únicamente articulaciones
rotacionales para conseguir cualquier posición y es por
esto que es el más versátil.

Futuro de la robótica
A pesar de que existen muchos robots que efectúan trabajos
industriales, aquellos son incapaces de desarrollar la
mayoría de
operaciones que la industria
requiere. Al no disponer de unas capacidades sensoriales bien
desarrolladas, el robot es incapaz de realizar tareas que
dependen del resultado de otra anterior.
En un futuro próximo, la robótica puede
experimentar un avance espectacular con las cámaras de
televisión, más pequeñas y
menos caras, y con las computadoras
potentes y más asequibles.
Los sensores se diseñarán de modo que puedan medir
el espacio tridimensional que rodea al robot, así como
reconocer y medir la posición y la orientación de
los objetos y sus relaciones con el espacio. Se dispondrá
de un sistema de proceso sensorial capaz de analizar e
interpretar los datos generados por los sensores, así como
de compararlos con un modelo para
detectar los errores que se puedan producir. Finalmente,
habrá un sistema de control que podrá aceptar
comandos de
alto nivel y convertirlos en órdenes, que serán
ejecutadas por el robot para realizar tareas enormemente
sofisticadas.

Si los elementos del robot son cada vez más
potentes, también tendrán que serlo los programas que los
controlen a través de la computadora. Si los programas son
más complejos, la computadora deberá ser más
potente y cumplir nos requisitos mínimos para dar una
respuesta rápida a la información que le llegue a
través de los sensores del robot.
Paralelo al avance de los robots industriales era el avance de
las investigaciones
de los robots llamados androides, que también se
beneficiarán de los nuevos logros en el campo de los
aparatos sensoriales. De todas formas, es posible que pasen
decenas de años antes de que se vea un androide con
mínima apariencia humana en cuanto a movimientos y
comportamiento.

3. Inteligencia artificial

Historia:
Es en los años 50 cuando se logra realizar un sistema que
tuvo cierto éxito,
se llamó el Perceptrón de Rossenblatt. Éste
era un sistema visual de reconocimiento de patrones en el cual se
aunaron esfuerzos para que se pudieran resolver una gama amplia
de problemas,
pero estas energías se diluyeron enseguida.
Fué en los años 60 cuando Alan Newell y
Herbert Simon, que trabajando la demostración de teoremas
y el ajedrez por
ordenador logran crear un programa llamado GPS (General
Problem Solver: solucionador general de problemas). Éste
era una sistema en el que el usuario definía un entorno en
función de una serie de objetos y los operadores que se
podían aplicar sobre ellos. Este programa era capaz de
trabajar con las torres de Hanoi, así como con
criptoaritmética y otros problemas similares, operando,
claro está, con microcosmos formalizados que representaban
los parámetros dentro de los cuales se podían
resolver problemas. Lo que no podía hacer el GPS era
resolver problemas ni del mundo real, ni médicos ni tomar
decisiones importantes. El GPS manejaba reglas heurísticas
(aprender a partir de sus propios descubrimientos) que la
conducían hasta el destino deseado mediante el método del
ensayo y el
error.

En los años 70, un equipo de investigadores
dirigido por Edward Feigenbaum comenzó a elaborar un
proyecto para
resolver problemas de la vida cotidiana o que se centrara, al
menos, en problemas más concretos. Así es como
nació el sistema experto.
El primer sistema experto fue el denominado Dendral, un
intérprete de espectrograma de masa construido en 1967,
pero el más influyente resultaría ser el Mycin de
1974. El Mycin era capaz de diagnosticar trastornos en la
sangre y
recetar la correspondiente medicación, todo un logro en
aquella época que incluso fueron utilizados en hospitales
(como el Puff, variante de Mycin de uso común en el
Pacific Medical Center de San Francisco, EEUU).
Ya en los años 80, se desarrollaron lenguajes especiales
para utilizar con la Inteligencia Artificial, tales como el LISP
o el PROLOG. Es en esta época cuando se desarrollan
sistemas
expertos más refinados, como por el ejemplo el
EURISKO. Este programa perfecciona su propio cuerpo de reglas
heurísticas automáticamente, por inducción.

Definición de Inteligencia Artificial
La inteligencia artificial estudia como lograr que las
máquinas realicen tareas que, por el momento, son
realizadas mejor por los seres humanos. La definición es
efímera porque hace referencia al estado actual
de la informática. No incluye áreas que
potencialmente tienen un gran impacto tales como aquellos
problemas que no pueden ser resueltos adecuadamente ni por los
seres humanos ni por las máquinas.
Al principio se hizo hincapié en las tareas formales como
juegos y
demostración de teoremas, juegos como las damas y el
ajedrez demostraron interés.
La geometría
fue otro punto de interés y se hizo un demostrador
llamado: El demostrador de Galenter. Sin embargo la IA pronto se
centró en problemas que aparecen a diario denominados de
sentido común (commonsense reasoning).
Se enfocaron los estudios hacia un problema muy importante
denominado Comprensión del lenguaje
natural. No obstante el éxito que ha tenido la IA se basa
en la creación de los sistemas expertos, y de hecho
áreas en donde se debe tener alto conocimiento
de alguna disciplina se
han dominado no así las de sentido
común.

Aplicaciones de la IA:
Tareas de la vida diaria:

• Percepción
• Visión
• Habla
• Lenguaje natural
• Comprensión
• Generación
• Traducción
• Sentido común
• Control de un robot

Tareas formales:

• Juegos
• Ajedrez
• Backgammon
• Damas
• Go
• Matemáticas
• Geometría
• Lógica
• Cálculo Integral
• Demostración de las propiedades de los
  programas

Tareas de los expertos:

• Ingeniería
• Diseño
• Detección de fallos
• Planificación de
  manufacturación
• Análisis científico
• Diagnosis médica
• Análisis financiero

La evolución de la I.A. se debe al desarrollo de
programas para ordenadores capaces de traducir de un idioma a
otro, juegos de ajedrez, resolución de teoremas
matemáticos, etc. Alrededor de 1950, Alan Turing
desarrolló un método para saber si una
máquina era o no "inteligente" denominado "Test de Turing",
"en el cual un operador tiene que mantener una
conversación en dos sentidos con otra entidad, a
través de un teclado, e intentar que la otra parte le diga
si se trata de una máquina o de otro ser humano.
Sobre este test circulan muchas historias ficticias, pero nuestra
favorita es la que trata sobre una persona que
buscaba trabajo y al que se le deja delante de un teclado para
que se desenvuelva solo. Naturalmente, se da cuenta de la
importancia de este test para sus perspectivas de carrera y por
lo tanto lucha valientemente para encontrar el secreto,
aparentemente sin éxito.

Pero de que sirve crear algoritmos
capaces de imitar la inteligencia y el razonamiento humano; es
aquí donde la I. A. y la Robótica tienen un punto
en común.
La I.A. tiene aplicación en la Robótica cuando se
requiere que un robot "piense" y tome una decisión entre
dos o mas opciones, es entonces cuando principalmente ambas
ciencias
comparten algo en común. La I.A. también se aplica
a los ordenadores, ya sean PC’s , servidores de
red o terminales
de red, ya que su principal aplicación es desarrollar
programas computacionales que resuelvan problemas que implican la
interacción entre la máquina y el hombre, es
decir, las máquinas "aprenderán" de los hombres,
para realizar mejor su labor.

Técnica de Inteligencia Artificial:
Uno de los más rápidos y sólidos resultados
que surgieron en las tres primeras décadas de las
investigaciones de la IA fue que la Inteligencia necesita
conocimiento.
Para compensar este logro imprescindiblemente el
conocimiento poseé algunas propiedades poco deseables
como:

• Es voluminoso
• Es difícil caracterizarlo con
  exactitud
• Cambia constantemente
• Se distingue de los datos en que se organiza de tal
  forma que se corresponde con la forma en que va a ser
  usado.

Con los puntos anteriores se concluye que una
técnica de IA es un método que utiliza conocimiento
representado de tal forma que:

• El conocimiento represente las generalizaciones En
  otras palabras no es necesario representar de forma separada
  cada situación individual. En lugar de esto se agrupan
  las situaciones que comparten propiedades importantes. Si el
  conocimiento no posee esta propiedad,
  puede necesitarse demasiada memoria.

Si no se cumple esta propiedad es mejor hablar de
"datos" que de conocimiento.

• Debe ser comprendido por las personas que lo
  proporcionan. Aunque en muchos programas, los datos pueden
  adquirirse automáticamente (por ejemplo, mediante
  lectura de
  instrumentos), en muchos dominios de la IA, la mayor parte del
  conocimiento que se suministra a los programas lo proporcionan
  personas haciéndolo siempre en términos que ellos
  comprenden.
• Puede modificarse fácilmente para corregir
  errores y reflejar los cambios en el mundo y en nuestra
  visión del mundo.
• Puede usarse en gran cantidad de situaciones
  aún cuando no sea totalmente preciso o
  completo.
• Puede usarse para ayudar a superar su propio volumen,
  ayudando a acotar el rango de posibilidades que normalmente
  deben ser consideradas.

Es posible resolver problemas de IA sin utilizar
Técnicas de IA (si bien estas soluciones no
suelen ser muy adecuadas). También es posible aplicar
técnicas de IA para resolver problemas ajenos a la IA.
Esto parece ser adecuado para aquellos problemas que tengan
muchas de las características de los problemas de IA.
Los problemas al irse resolviendo tienen entre las
características de su solución:

• Complejidad
• El uso de generalizaciones
• La claridad de su conocimiento
• La facilidad de su extensión

Investigación y desarrollo en áreas de la
IA:

Las aplicaciones tecnológicas en las que los
métodos de
IA usados han demostrado con éxito que pueden resolver
complicados problemas de forma masiva, se han desarrollado en
sistemas que:

1. Permiten al usuario preguntar a una base de datos
   en cualquier lenguaje que sea, mejor que un lenguaje de
   programación.
2. Reconocen objetos de una escena por medio
   de aparatos de visión.
3. Generar palabras reconocibles como humanas
   desde textos computarizados.
4. Reconocen e interpretan un pequeño
   vocabulario de palabras humanas.
5. Resuelven problemas en una variedad de
   campos usando conocimientos expertos codificados.

Los países que han apadrinado investigaciones de
IA han sido: EEUU. , Japón,
Reino Unido y la CEE; y lo han llevado a cabo a través de
grandes compañías y cooperativas
de riesgo y ventura, así como con universidades, para
resolver problemas ahorrando dinero. Las
aplicaciones más primarias de la IA se clasifican en
cuatro campos: sistemas expertos, lenguaje natural,
robótica y visión, sistemas censores y
programación automática.

3.
Conclusión

Por medio del trabajo que acabamos de presentar, puedo
concluir que la robótica y la inteligencia artificial van
tomadas de la mano ya que la una se encarga de la parte
mecánica, y la otra de la parte analítica.
La robótica es el diseño, fabricación y
utilización de máquinas automáticas
programables con el fin de  realizar tareas repetitivas como
el ensamble de automóviles, aparatos, etc. y otras
actividades, por ello pienso que la robótica es la parte
mecánica de una tecnología, en cambio creo que la
inteligencia artificial es la parte analítica o la parte
que determina la acción de los robots, ya que los robots
no podrían realizar ninguna tarea sin que se les indicara
u ordenara la tarea, por ello, aquí es donde entra la
inteligencia artificial.

Gracias a la inteligencia artificial se ha logrado que
una maquina sea capaz de desarrollar áreas de conocimiento
muy especificas y complicadas, haciendo que la maquina pueda
simular procesos que el hombre realiza. Pero cabe destacar que
aún no se ha logrado que una máquina piense como un
humano, pienso que una limitación es el hecho de que el
hombre es irremplazable ya que el ser humano cuenta con una
característica propia el cual es el sentido
común.
Pero no podemos olvidar que el desarrollo de estas
tecnologías no pretenden reemplazar al ser humano sino que
tratan de mejorar el estilo de vida del ser humano, ya que
recordemos que, por lo menos los robots hacen que el trabajo
pesado sea mas facil de realizar, y que una maquina no se
enferma, ni protestas, ni se cansa y esto puede elevar su
utilidad. En
fin esperemos que estas tecnologías no se nos vaya de las
manos, y que no nos perjudique, sino que nos ayude.

4.
Bibliografía

Buscadores web:
www.altavista.com
www.google.com
www.copernic.com
español.yahoo
Sitios de internet:
www.aiinsti.com.es/int_art/044s.htlm
robotica.pagina.nl
robotica.uv.es (Instituto de Robotica)
Tres en raya.
Este problema se enuncia inicialmente así:
El tablero se representa por un vector de nueve componentes,
donde las componentes del vector se corresponden con las
posiciones del tablero de la siguiente forma:
1 2 3
4 5 6
7 8 9

Este es solo la tercera de las soluciones del libro pero es
la más efectiva:
Posición- Una estructura que contiene un vector de nueve
componentes
Tablero que representa al tablero, una lista de posiciones del
tablero que podría ser el siguiente movimiento, y un
número que representa una estimación de la probabilidad de
que la jugada lleve a la victoria al jugador que
mueve.

El algoritmo.
Para decidir la siguiente jugada, se debe tener en cuenta las
posiciones del tablero que resultarán de cada posible
movimiento. Decidir que posición es la mejor, realizar la
jugada que corresponda a esa posición, y asignar la
clasificación de mejor movimiento a la posición
actual.
Para decidir cuál de todas las posibles posiciones es
mejor, se realiza para cada una de ellas la siguiente:

1. – Ver si se produce la victoria. Si ocurre
   catalogarla como la mejor dándole el mejor puesto en la
   clasificación.
2. – En caso contrario, considerar todos los
   posibles movimientos que el oponente puede realizar en la
   siguiente jugada. Mirar cual de ellos es pero para nosotros
   (mediante una llamada recursiva a este procedimiento).
   Asumir que el oponente realizará este movimiento.
   Cualquier puesto que tenga la jugada, asignarla al nodo que se
   está considerando.
3. El mejor nodo es el que resulte con un
   puesto mas alto.

Este algoritmo inspecciona varias secuencias de
movimientos para encontrar aquella que lleva a la victoria.
Intenta maximizar la probabilidad de victoria, mediante la
suposición de que el oponente intentará minimizar
dicha probabilidad. Este algoritmo se denomina
minimax.

El programa necesita mucho más tiempo que otras
soluciones debido a que debe realizar una búsqueda en un
árbol que representa todas las posibles secuencias de
jugada antes de realizar un movimiento. Sin embargo es superior a
los demás programas en algo importante: podría ser
ampliado para manipular juegos mas complicados que las tres en
raya, cualidad en que otras soluciones fracasan.
La anterior solución es un ejemplo de l uso de una
técnica de IA. Para problemas muy pequeños, es
menos eficiente que los métodos más directos. Sin
embargo puede usarse en aquellas situaciones e las que fallen los
métodos tradicionales.

Respuesta a preguntas.
En este problema se aborda la solución de un texto escrito
e n español, de hecho son preguntas que deben ser
respondidas.
Sin embargo es más difícil delimitar formalmente y
con precisión en qué consiste el problema y que
constituye una solución correcta para él.
En esta parte del capítulo el problema tal vez más
interesante es:
María fue a comprar un abrigo nuevo. Ella encontró
uno rojo que le gustaba de verdad. Cuando ella lo llevó a
casa, ella descubrió que hacía juego
perfectamente con su vestido favorito.
Se intenta responder a las preguntas siguientes:
¿Qué fue a comprar María?
¿Qué encontró que a ella le gustaba?
¿Compró María algo?
Nuevamente como en el problema anterior solo se mostrará
la tercera de las soluciones:
Se transforma el texto de entrada en una forma estructurada que
contiene frases del textoy se combina con otras formas
estructuradas que describen conocimiento previosobre los objetos
y situaciones que aparecen en el texto.

Se usa una estructura para construir Textointegrado a
partir del texto de la entrada. Este tipo de conocimiento
almacenado sobre acciones típicas se denomina
guión. (script). En este caso por ejemplo, M es un abrigo
y M' es un abrigo rojo.
Ir de compras:
Roles: C (cliente), V
(vendedor)
Props: M (productos), D
(dólares)
Ubicación: L (tienda)

1. C entra en L

2. C empieza a curiosear.
3. C busca un M en particular 4. C busca cualquier M
interesante
5. C pide ayuda a V
7. C encuentra M' 8. C no encuentra M
9. C sale de L 10. C compra M' 11. C sale de L 12. Vuelta al paso
2
13. C sale de L
14. C se lleva M'

En la solución del problema se hace una
representación estructurada acerca del conocimiento
contenido en el texto de entrada pero combinado ahora con una
recopilación de conocimiento relacionado.
La pregunta de entrada en forma de caracteres.

El algoritmo.
Se estructura la entrada del programa utilizando tanto el
conocimiento como el modelo del mundo.
El número de posibles estructuras
será bastante grande. Aunque algunas veces, sin embargo,
es posible considerar menos posibilidades utilizando el
conocimiento adicional para filtrar las alternativas.
Con la última solución las preguntas si se pueden
contestar.
El guión para ir de compras se instancia, y debido a la
última frase se forma la representación de este
texto usando el paso 14 del guión. Cuando el guión
es instanciado, es seguro que M'
representa en la estructura el abrigo rojo (ya que el
guión indica que M' es lo que se lleva a casa y el texto
rojo indica que el abrigo rojo es lo que se lava a casa)
Esta solución es mas potente que otras debido a que
utiliza mas conocimiento. De hecho estas son técnicas de
IA. Sin embargo son necesarias ciertas advertencias. Las
técnicas utilizadas en la última solución no
son las adecuadas para responder adecuadamente a todas las
preguntas del español. El aspecto mas importante que no
aparece en esta solución es un mecanismo de razonamiento
general (inferencia) para poder usarlo cuando la respuesta pedida
no aparece explícitamente en la entrada del texto y sin
embargo la respuesta se deduce lógicamente del
conocimiento que allí se encuentra.

Así que se puede concluir que el objetivo de
las técnicas de IA es apoyar el uso eficaz del
conocimiento.

En las soluciones en las que se usan técnicas de
IA se ponen de manifiesto tres que son muy
importantes:

• Búsqueda. – Proporciona una forma de resolver
  problemas en los que no se dispone de un método
  más directo tan bueno como una estructura en la que
  empotrar algunas técnicas directas
  existentes.
• Uso del conocimiento. – Proporciona una forma de
  resolver problemas complejos explotando las estructuras de los
  objetos involucrados.
• Abstracción. – Proporciona una forma de
  separar aspectos y variaciones importantes de aquellos otros
  sin importancia y que en caso contrario podrían colapsar
  un proceso.

El nivel del Modelo o en otras palabras: Modelar de una
computadora a similitud del hombre:
Los esfuerzos dedicados a construir programas que lleven a cabo
tareas de la misma forma que el hombre se dividen en dos clases:
Los programas de la primera clase se encargan de problemas que no
se adecuan mucho con nuestra definición de tarea
perteneciente a IA; son aquellos problemas que una computadora
puede resolver fácilmente, pero cuya resolución
implica el uso de mecanismos de los que no dispone el
hombre.

La segunda clase de programas que intentan modelar lo
humano, son aquellos que realizan tareas que se adecuan
claramente con nuestra definición de tareas de IA . Hay
cosas que no son triviales para una computadora.
Entre las razones para modelar la forma de trabajar humana
están:

1. – Verificar las teorías psicológicas de la
   actuación humana.
2. – Capacitar a las computadoras para
   comprender el razonamiento humano.
3. – Capacitar a la gente para comprender a
   las computadoras.
4. – Explotar el conocimiento que se puede
   buscar en el hombre.

Criterios de determinación del éxito.
Una pregunta importante a resolver en toda investigación científica o de
ingeniería es: ¿Cómo sabremos
si hemos tenido éxito?
La inteligencia artificial formula la pregunta: ¿
Cómo sabemos si hemos construido una máquina
inteligente?.
En 1950 Alan Turing propuso un método para determinar si
una máquina es capaz de pensar. Este método es
conocido como el test de Turing. Para realizarlo se necesitan dos
personas y la máquina que se desea evaluar. Una de las
personas actúa como entrevistador y se encuentra en una
habitación, separado de la computadora y de la otra
persona. El entrevistador hace preguntas tanto a la persona como
a la computadora mecanografiando las cuestiones y recibe las
respuestas de igual forma.

El entrevistador solo las conoce por A y B y, debe
tratar de determinar quien es la persona y quien es la
máquina. El objetivo de la máquina es hacer creer
al entrevistador que es una persona, si lo consigue, se concluye
que la máquina piensa.

Sin embargo mucha gente piensa que habrá que
pasar mucho tiempo para que una máquina pueda superar el
test de Turing. Algunos piensan que nunca lo
harán.

La inteligencia artificial es un área realmente
interesante, con ella se pretende desde mi punto de vista hacer
las cosas mejor de lo que se hacen.

Las técnicas que se usan para resolver problemas
son a menudo más efectivas que los métodos directos
porque tienden a buscar mas opciones, mas caminos que un
método convencional.

Es obvio que aún no se ha logrado que una
máquina piense totalmente como humano. Se ha comprobado
que son capaces de desarrollarse en áreas de conocimiento
muy específicas y complicadas, de ahí los sistemas
expertos pero no así en algo aparentemente sencillo pero
que solamente es una característica propia de los seres
humanos o al menos hasta el momento: el sentido común. Sin
embargo es interesante saber que una máquina puede simular
procesos que el hombre haría bien si no tuviera
herramientas naturales tan limitadas como la memoria.
Una computadora si puede hacerlo, es decir simula hacer lo que el
hombre no puede por limitaciones y eso hace precisamente que su
utilidad sea tanta.

Si embargo hay algo que en lo personal pienso
que es peligroso. En el momento en que nosotros le demos el poder
total a la máquina de pensar no sabemos si podría
intentar defenderse de nuestro mando o si con eso no le
quitaríamos trabajo a una gran cantidad de gente por la
sencilla razón de que una computadora sería capaz
de desarrollar un trabajo mas eficiente y
rápido.

Una máquina no se enferma, ni se cansa ni
protesta y eso puede elevar los índices de
plusvalía. En fin la IA es muy joven aún como para
temerle pero ojalá no se nos vaya de las manos.

Glosario.
Artificial. – Hecho por el hombre. Carente de naturalidad.
Instancia. – Memorial, solicitud. Por la primera vez. El primer
ímpetu.
Inteligencia. – Facultad intelectiva. Capacidad de conocimiento.
Comprensión, acto de entendimiento. Sentido en que se
puede interpretar una expresión o sentencia.
Modelo. – Ejemplar, forma, que se propone quien ejecuta una obra,
artística o de otra índole. Lo que se debe imitar
por su perfección, en lo intelectual o moral.
Técnica. – Conjunto de procedimientos de
una ciencia o arte. Habilidad
para usar procedimientos y recursos.

Inteligencia Artificial.
Segunda edición.
Elaine Rich*Kevin Knight
Ed. Mc Graw Hill.
Inteligencia Artificial
Cuando la computación empezó a surgir como una
ciencia, se empezaron a dar cuenta de que los robots podía
realizar tareas mucho más complejas de lo que ellos
imaginaban; se interesaron en el concepto del
"razonamiento Humano"; se dieron cuenta de que si pudieran
"aprender" de su medio, se podría realizar el sueño
de cualquier científico de aquella época: crear
vida artificial, y de esta manera hacer que los robots pensaran y
pudieran razonar.

La inteligencia humana ha maravillado a los hombres
desde el principio de los tiempos, siempre ha tratado de
imitarla, igualar y mecanizarla para sus propios
propósitos. Comenzó por desarrollar algoritmos
capaces de resolver problemas específicos, se
interesó en aplicar la Lógica
Matemática en la resolución de dichos
problemas, y es aquí donde comenzó a desarrollarse
la I.A.

Podemos definir la I. A. como "el estudio de las maneras
en las cuales las computadoras pueden mejorar las tareas
cognoscitivas, en las cuales, actualmente, la gente es mejor." De
esta manera podemos ver que el entendimiento de algún
lenguaje natural, reconocimiento de imágenes,
encontrar la mejor manera de resolver un problema de matemáticas, encontrar la ruta
óptima para llegar a una objetivo específico, etc.,
son parte del razonamiento humano, y que hasta ahora el hombre ha
deseado poder imitarla desarrollando la Inteligencia
Artificial.

5. Robots

Arriba, una imagen del
proyecto Robokoneko del Japón, extraída de la
revista New Scientist Magazine.

Nuestro propio cerebro es un maravilloso modelo a emular
conformado por redes de "algoritmos
genéticos" que estrujan símbolos, entregando como
respuestas soluciones a problemas. Estas redes son empleadas para
crear prótesis e
incluso miembros que se adaptan a los músculos humanos y
para el desarrollo de robots: comenzando por "gatos
electrónicos", ver al respecto el artículo Robot
Kitty publicado en Septiembre 1997 en la revista PC
Magazine, http://web-e6.zdnet.com/pcmag/news/trends/t970916b.htm
y algo más actualizado en
http://www.robotbooks.com/robotkitten.htm , el proyecto
Robokoneko del Japón
http://www.hip.atr.co.jp/~degaris/papers/icannga99/node12.html y como
noticia de la BBC de Londres del 7 de Enero del año
1999.

Robokoneko es un robot japonés al cual se le va a
conectar el cerebro artificial más ambicioso desarrollado
hasta el momento, en construcción por Genobyte, un
laboratorio de
Boulder, Colorado. Este cerebro ideado por Hugo de Garis de
Advanced Telecommunications Research en Kyoto, Japón,
contiene aproximadamente 40 millones de neuronas artificiales, un
volumen enorme en comparación con lo poco más de
unos pocos centenares con que suelen trabajar los expertos en IA.
El dispositivo electrónico de base es un chip especial
denominado Compuerta Matricial de Campo Programable (FPGA, field
programmable gate array), construidos por Xilinx, una empresa de
San José. California, en el que las conexiones entre
transistores
pueden ser alteradas.

 CAM puede correr sobre 72 FPGA’s y en
cualquier momento estos dispositivos pueden actuar como un
módulo conteniendo 1152 neuronas interconectadas. Esos
dispositivos pueden ser repetidamente configurados de forma de
representar 32,768 módulos diferentes. El cerebro recuerda
cómo los módulos se conectan entre si y usa sus
salidas como entrada de otros. Un ciclo completo a través
de estos módulos, representando 37,7 millones de neuronas
puede repetirse 300 veces cada segundo!.

 Para modelar el cerebro, su creador usó
alrededor de 450 millones de células
autónomas, representando componentes tales como neuronas y
sus axones y dendritas que las conectan entre si. Cada celda
consiste de varios transistores dentro de un FPGA.

Las redes
neuronales deben ser sintonizadas para realizar tareas
particulares. Ningún ser humano podría programar el
ajuste de éstas redes por su extrema complejidad, el que
es generado mediante simulación
"biológica". A través de mutaciones al azar y
crecimiento del material genético que describe a la red,
el programa evoluciona a lo largo de muchas generaciones para
obtener un diseño óptimo.

Roboneko no será terminado hasta que su
comportamiento haya sido completamente estudiado. Algunos
investigadores ponen en duda éste maga proyecto en cuanto
a comprender mejor los misterios fundamentales del conocimiento,
tal como el cerebro humano construye su imagen del mundo. El
problema es que estos rompecabezas no lo son por el hecho de que
nuestros modelos
neurales no son suficientemente grandes, arguye Igor Aleksander,
un ingeniero de sistemas del Colegio Imperial de
Londres.

 Los desarrolladores de CAM admiten que no pueden
predecir como va a operar cuando sea conectado a Roboneko pero
esperan que sea la primera vez que un robot opere en
función de los estímulos externos para desarrollar
una inteligencia similar a la de los animales. Esto es
lo que aportan éstas redes neurales de alta complejidad,
un mayor grado de relevancia biológica, expresa Michael
Korkin de Genobyte.

El cerebro de un gato

El cerebro consiste en una estructura neuronal
artificial en red capaz de modificar sus conexiones por sí
misma –hardware evolutivo- de modo
de encontrar la forma óptima de resolver respuestas del
gato ante estímulos cotidianos. Por ahora éste
prototipo "solo" tiene un millón de neuronas, debiendo
llegar a los 100 millones para poder contar con un cerebro
más parecido al del gato común y
corriente.

Robotica:

1 ¿De dónde proviene el término
robot?
El nombre de robots es tomado del vocablo checo "robota" que
significa siervo y que es idéntico al término ruso
que significa trabajo arduo, repetitivo y monótono, y lo
usó por primera vez el escritor Karel Capek en 1917 para
referirse en su obras a máquinas con forma
humanoide.

2 ¿Qué es un robot industrial?
Un robot industrial es un manipulador multifuncional
reprogramable diseñado para desplazar materiales, piezas,
herramientas o dispositivos especiales mediante movimientos
programados variables para la ejecución de una diversidad
de tareas.

3 Según la Robotics Industries Association (RIA),
¿Qué es un robot industrial?
Un robot industrial es un manipulador reprogramable y
multifuncional, diseñado para mover materiales, piezas,
herramientas o dispositivos especiales, a través de
movimientos variables programados para la ejecución de
diversas actividades.

4 Es extensa la analogía humana de un robot
industrial ¿Por qué?
Hoy la analogía humana en referencia a un rubor industrial
es muy exacta porque cada vez mas se parecen los robots a los
humanos y tienen un comportamiento parecido. Así mismo
encontramos algunas máquinas que operan en un lugar fijo
dentro de una fabrica. Los avances han ido en aumento con esto
mismo existen atributos similares a los humanos, es decir,
grandes capacidades, mayor inteligencia, un alto nivel de
destreza manual y menores
limitantes en el grado de movilidad. Esto denota las tendencias
de crecimiento y desarrollo hacia mayores capacidades parecidas a
las humanas.

5 ¿Cuál fue de las primeras obras donde se
dio un concepto humanoide a los robots?
Una novela de Mary
Sheiley, publicada en Inglaterra en
1817, Con el título Frankenstein, la narración se
refiere a los esfuerzos de un científico, el doctor
Frankenstein, para crear un monstruo humanoide que luego produjo
estragos en la comunidad
local.

6 ¿Cómo relaciona la obra el concepto
humano hacia el robot?
Qué es un ser sensible, que tiene movimientos propios y
decisiones propias.

7 ¿Qué obra dio lugar al término
robot?
Una obra checoslovaca publicada en el año 1917 por Karel
Capek, denominada Rossum's Universal Robots, dio lugar al termino
robot.

8 ¿Cómo se aplica el término robota
en la obra?
La palabra checa robota significa servidumbre o trabajador
forzado, y cuando se tradujo al inglés se convirtió
en el término robot. La historia se refiere a un
brillante científico llamado Rossum y su hijo que
desarrollaron un a sustancia química que es
similar al protoplasma. Ellos usaron la sustancia para
manufacturar robots. Su plan era que los
robots sirvieran para obedecer ordenes humanas y así
realizar labores típicas. Rossum continua para hacer
mejoras en el diseño de los robots eliminando organos
innecesarios. Finalmente desarrollar un ser perfecto.

9 ¿Cuál es la imagen de Issac Asimoy de un
robot en su obra?
La imagen de un robot que aparece en su obra es la de una
máquina bien diseñada y con una seguridad
garantizada. Que se desarrolla de acuerdo a tres principios: Los
3 principios son llamados como las 3 leyes de la
robótica.

10 ¿A quién se le atribuye el
término robótica?
Isaac Asimov.

11 ¿Cuáles son los tres principios o leyes
de la robótica según Asimov?
Un robot no puede lastimar ni permitir que sea lastimado
ningún ser humano.
El robot debe obedecer a todas las órdenes de los humanos,
excepto las que contraigan la primera ley.
El robot debe autoprotegerse, salvo que para hacerlo entre en
conflicto con la primera o segunda ley.

12 Alrededor del siglo XVIII y al XIX,
¿Qué dispositivos mecánicos se crearon con
características de robot?
A mediados de los años 1700 Jaques de Vaucanson
construyó varios músicos de tamaño humano.
Esencialmente se trataba de robots mecánicos
diseñados para un propósito específico: la
diversión. En 1805, Henri Mailardet construyó una
muñeca que era capaz de hacer dibujos. Una
serie de levas se utilizaban como el <programa> para el
dispositivo en el proceso de escribir y dibujar. Hay otras
invenciones mecánicas durante la revolución
industrial,

13 ¿Quiénes participaron en estas
creaciones?
Jacques de Vaucanson, Henri Mailardet.

14 ¿En qué consiste la telequerica y que
ventajas proporciona un teleoperador?
Consiste en la utilización de un manipulador remoto
controlado por un ser humano. El teleoperador puede permanecer en
un lugar seguro; no obstante mirando a través de una
ventana de cristal plomado o mediante televisión en
circuito cerrado, el operador puede guiar los movimientos del
brazo remoto.

15 ¿Que constituye la base para un robot
moderno?
La combinación del control numérico y la
telequéríca.

16 ¿Quiénes lograron la confluencia de
estas dos tecnologías?
Ciril Walter Kenward y George C. Devol.

17 ¿Cuáles son las invenciones
desarrolladas por George Devol?
1) Un dispositivo para grabar magnéticamente
señales eléctricas y reproducirlas para controlar
una máquina.
2) Se denomina <Transferencia de Artículos
Programada>.

18 ¿Cómo llego a involucrarse Joseph F.
Engelberg a la robotica?
Se graduó en la universidad de
Columbia en Física en 1949.
Siendo estudiante había leído con
fascinación varias de la novelas de
Asimov. A mediados de los años 50 era el ingeniero jefe
para una división aeroespacial de una
compañía localizada en Stanford, Connecticut. La
división estaba dedicada a la obtención de
controles para motores de propulsión a chorro. En
consecuencia, en el momento en que tuvo lugar en una
reunión en 1956, estaba predispuesto, por su
formación, afición y ocupación, hacia la
robótica. De forma casual, se reunión con George
Devol, durante la conversación Devol habló a
Engelberg sobre su invención y ambos iniciaron
conversaciones sobre la posibilidad de comercializar la
invención.

19 ¿Qué otras contribuciones hubo en el
campo de la robótica? ¿Cuales y quien los
desarrollo?
1961-Ford Motor Company,
para descarga de una máquina de fundición en
troquel.
1966-Trallsa construyo e instaló un robot para pintura en
spray.
1971-Universidad de Stanford desarrollo un poderoso robot
eléctrico para armamento.
1974-Kawasaki instaló un robot para la operación de
soldadura de
motocicletas.
1975-Olivetti utilizó un robot para el ensamblaje de
operaciones.
1978-Puma introdujo un robot programado basado en el
diseño de General Motors.
1982-IBM introdujo el robot ensamblador
RS-1 basado en la automatización.

20 ¿Cuáles son los componentes principales
de un robot?
Brazo mecánico.
Controlador.
Equipo de enseñanza.
Unidad de potencia
externa.
Órgano terminal.
Sensores.
Cinta o Disco.

21 ¿Cuáles son las características
de un robot?
Un robot industrial es un manipulador reprogramable y
multifuncional, diseñado para mover materiales, piezas,
herramientas o dispositivos especiales, a través de
movimientos variables programados para la ejecución de
diversas actividades.

22 ¿Cuáles son las configuraciones
más comunes de los robots, definirlas e ilustrarlas?
Configuración polar.
Configuración cilindrica.
Configuración de coordenadas cartesianas.
Configuración de brazo articulado.

23 Defina la configuración tipo Scara e
ilustrarla
Brazo articulado solo que sus articulaciones de codo y hombro son
en el eje horizontal.
Selective Compliance Assembly Robot Arm.
Proporciona rigidez al brazo en dirección vertical pero
elasticidad en el
plano horizontal.
Ideal para montaje.

24 ¿Cuál fue el primer lenguaje comercial
y donde se desarrollo?
VAL, Unimation. Inc. por Victor Scheinman y Bruce
Simano.

25 ¿Actualmente cómo suele considerarse el
campo de la robótica?
Hoy en día en la Robótica, a pesar de que existen
muchos robots que efectúan trabajos industriales, aquellos
son capaces de desarrollar la mayoría de operaciones que
la industria requiere. Al no disponer de una capacidades
sensoriales bien desarrolladas, el robot es incapaz de realizar
tareas que dependen del resultado de otra anterior. Si los
elementos del robot son cada vez más potentes,
también tendrán que serlo los programas que los
controlen a través de la computadora. Si los programas son
más complejos, la computadora deberá ser más
potente y cumplir unos requisitos mínimos para dar una
respuesta rápida a la información que le llegue a
través de los censores del robot. Paralelo al avance de
los robots industriales será el avance de las
investigaciones de los robots, llamados androides, que
también se beneficiarán de los nuevos logros en el
campo de los aparatos sensoriales. De todas formas, es posible
que pasen decenas de años antes de que se vea un androide
con mínima apariencia humana en cuanto a movimientos y
comportamiento. Se puede decir que la Robótica no solo es
un campo a desarrollar, sino que en base a ella se van a sostener
el funcionamiento de la gran mayoría de las actividades a
realizar en nuestro futuro cercano.

26 ¿Porqué es previsible un incremento de
instalaciones robóticas y que otras razones existen para
determinar un incremento en el mercado de la
tecnología de la robótica?
En 1987 era predecible un incremento de la tasa de crecimiento en
Estados Unidos
debido a varios factores.
En primer lugar, había más personas en la industria
que tenían conocimiento de la tecnología y de su
potencial para aplicaciones de utilidad.
En segundo lugar, la tecnología de la robótica
mejorará en los próximos años de manera que
hará los proyectos de
aplicaciones de robots más amistosos con los usuarios,
más fáciles de interconectar con otro hardware y
más sencillos de instalar.
En tercer lugar a medida que crece el mercado, previsibles
economías de escala en la
producción de robots para proporcionar una
reducción en el precio
unitario, lo que hará los proyectos de aplicaciones de
robots más fáciles de justificar.
En cuarto lugar, se espera que el mercado de la robótica
sufra una expansión más allá de las grandes
empresas, que
ha sido el cliente tradicional para esta tecnología, y
llegue a las empresas, de mediano tamaño y
pequeño.

27 ¿En qué año se estimó el
incremento de ventas de
robots y cual fue el porcentaje?
En 1988 y con un porcentaje de 40%

28 ¿Cuál es la vida media de un robot?
7 años.

29 ¿Cuáles son algunos atributos que
algunos robots tendrán en el futuro?
Serán unidades móviles con uno o más brazos,
capacidades de sensores múltiples y con la misma potencia
de procesamiento de
datos y de cálculo que las grandes computadoras
actuales. Serán capaces de responder a órdenes
dadas con voz humana. Así mismo, serán capaces de
recibir instrucciones generales y traducirlas, utilizando
inteligencia artificial, en un conjunto específico de
acciones requeridas para llevarlas a cabo. Podrán,
oír, palpar, aplicar una fuerza media
con precisión a un objeto y desplazarse por sus propios
medios.

30 ¿Cuál es la primera función del
sistema de control del robot?
Controlar en forma simultánea los diversos ejes de un
robot.

31 ¿Cuál es la función del
controlador?
Controlar el manipulador de acuerdo a lo que el usuario
programó para ejecutar la actividad prescrita. El
controlador de un robot no sólo puede emplearse para
controlar el robot en si mismo, sino que también puede
funcionar como un controlador de una célula de
trabajo, a través de las interfaces con otros equipos
diversos.

32 ¿Qué función tiene el microprocesador
en casi todos los robots actuales y como suele estar formado el
controlador?
Están dispuestos en forma jerárquica con una
microcomputadora en el nivel más alto, la cual sirve como
una computadora supervisora. En el nivel más bajo, hay
microprocesadores que funcionan como controladores para cada
grado de libertad del robot y este nivel contiene también
un amplificador de potencia, un convertidor de señales
digitales a señales analógicas (DAC) y un
codificador de articulación para la retroalimentación.

33 ¿Qué función tiene el
actuador?
Proporcionan la potencia para mover las articulaciones de un
robot, por lo general son dispositivos neumáticos,
hidráulicos o eléctricos.

34 ¿Con que dispositivos se pueden accionar el
controlador y el actuador?
Controladores
Existen 4 acciones básicas de control que pueden ser
usadas de manera individual o en combinación para proveer
seis tipos diferentes de controladores:
On-Off. Proporcional. Integral.
Proporcional + Integral (P-I).
Proporcional + Derivado (P-D).
Proporcional + Integral + Derivado (P-I-D).

Actuadores.
Los actuadores son dispositivos que proveen la fuerza motriz a
las juntas del robot. Generalmente obtienen su poder de una de
estas tres fuentes:
aire comprimido,
fluido presurizado o electricidad. Son
comúnmente llamados actuadores neumáticos,
hidráulicos o eléctricos respectivamente.
Los elementos necesarios para un controlador son: juntas
servocontroladoras, juntas amplificadoras de poder, procesador
matemático, procesador ejecutador, memoria de programa,
dispositivo de input. El número de juntas
servocontroladoras y juntas amplificadoras de poder corresponden
al número de juntas en el manipulador. Se pueden organizar
de la siguiente manera:
Los comandos de movimiento son ejecutados por el controlador
desde dos fuentes: input operador o memoria de programa.
En el primer caso, un operador input envía al sistema una
señal usando un dispositivo input como lo puede ser un
teach pendant o una terminal CRT, o bien puede ser que los
comandos bajen al sistema desde un programa de memoria controlado
por un procesador ejecutador.
En el segundo caso, el set de comando debe ser previamente
programado en la memoria usando un dispositivo de operador input.
Para el comando motriz el procesador ejecutador informa al
procesador matemático de los cálculos de la
transformación combinada que deben ser hechos. Cuando las
transformaciones computadas son completadas, el procesador
ejecutador bajan los resultados a la junta de controladores en
posición de comando. Cada junta de controlador
después dirige a su actuador correspondiente por medio del
amplificador de poder.

35 ¿Cuántas acciones básicas de
control se utilizan para proporcionar los seis tipos más
comunes de controladores?
4: Control todo o nada, control proporcional, control derivativo,
control integral.

36 ¿Cuáles son los seis tipos
básicos de control y describa cada uno?
Todo o nada
Proporcional
Integral
Proporcional + integral (P-I)
Proporcional + derivativo (P-D)
Proporcional + integral + derivativo (P-I-D)

37 ¿Cuáles son los principales sensores
utilizados en los robots?
Sensores táctiles.
Sensores de proximidad y de alcance.
Sensores diversos y sistemas basados en un sensor.
Visión de máquina.

38 De a su sistema de control como se clasifican los
robots. Defina cada uno
El tipo de control más simple es el robot no
servocontrolado o de secuencia limitada. Para un control
más complejo y una mayor flexibilidad, la práctica
industrial actual emplea robots servocontrolados. Los robots no
servocontrolados también se conocen como robots de
secuencia limitada, robots de punto final, robots de selección
y colocación o robots bang-bang. Este tipo de robot es
controlado por medio de una fijación de paros
mecánicos o de cambios límites
que establecen los puntos finales del recorrido de cada
articulación. La preparación mecánica para
proporcionar la posición y la secuencia de los paros
adecuados sirve más como un enfoque rudimentario de
programación, que como un lenguaje intensivo de
programación de robots por computadora. El servocontrol de
un robot industrial se lleva a cabo por medio de una
comparación de la información retroalimentada con
la entrada de las instrucciones, de tal modo que permita un
seguimiento de la trayectoria deseada, es decir, un sistema de
circuito cerrado. La información de
retroalimentación sobre la posición, la velocidad u
otras variables físicas, se proporciona al controlar en
forma continua las variables de interés.

39 De acuerdo a su sistema de impulsión como se
clasifican los robots. Defina cada uno.
Eléctricos.
Características:
Impulso eléctrico.
Alta repetibilidad.
Baja capacidad de carga.
Volumen de trabajo pequeño.
Neumáticos.
Características:
Impulsado por aire.
De regular a alta repetibilidad.
Capacidad de carga baja.
Volumen de trabajo pequeño.
Inconveniente con respecto a la fuga de aire.
Hidráulico.
Características:
Baja repetibilidad.
Alto volumen de trabajo.
Alta capacidad de carga.
Inconveniente, la fuga del fluido que es regularmente
aceite.

40 ¿Cuáles son las aplicaciones más
comunes de los robots, mencionando los principales países
y el parque de robots con que cuentan?
El mayor número de aplicaciones en los que se utilizan los
robots en estos tiempos son en la industria automotriz, en
soldadura, pintado con "spray". Este tipo de robots constituye la
clase más grande de robots industriales en EU. Incluso
algunos autores sugieren que cerca del 90% de los robots
industriales en EU constituyen este tipo de aplicaciones. Entre
los países mas sobresalientes en la robótica se
encuentran USA, Japón, Francia,
Alemania e
Inglaterra

Realidad O Ficcion
Inteligencia Artificial
Mauricio Reina -Revista Inter-cambio
La inteligencia artificial avanza a pasos agigantados.
Máquinas que piensan, sienten y tienen conciencia:
¿ficción o realidad?
La película Inteligencia Artificial ha revivido una vieja
inquietud. Se trata de una pregunta que ha rondado a la humanidad
desde antes de que conociéramos la amplia galería
de máquinas inteligentes que nos ha traído el
cine,
encabezadas por el sensible C3PO de La guerra de las
galaxias y el voluntarioso Hal de 2001 Odisea del Espacio. Es un
interrogante que surgió en algún momento incierto
entre el año 250 a. de C., cuando se dice que un
físico griego inventó la clepsidra, el más
antiguo ancestro de los robots actuales, y 1950, cuando Isaac
Asimov escribió el libro de relatos I robot que
llamó la atención del mundo sobre lo que
podría ser un futuro habitado por robots
humanoides.

La pregunta es simple: ¿llegará el
día en que exista un robot que pueda emular a un ser
humano? En otras palabras, ¿podrá el hombre
construir algún día una máquina que piense,
sienta y tenga conciencia? La simple mención de esos
interrogantes suele generar un debate
apasionado en el que pocos permanecen neutrales: los
escépticos responden con un no rotundo, mientras los
humanistas se agarran los pelos con indignación y los
científicos asienten con entusiasmo. Y es que
detrás de esas preguntas se esconden otras aún
más inquietantes, que llevan a cuestionar la superioridad
del ser humano sobre la faz de la tierra, la
existencia de un creador y la trascendencia misma del hombre en
el
universo.

Por eso no es raro que Inteligencia Artificial suscite
reacciones encontradas entre los que la ven. Algunos la
consideran una estupidez, otros una herejía y algunos
más una obra visionaria. Al fin y al cabo no es
fácil mantenerse neutral ante la historia que plantea la
película: en un futuro remoto un científico ha
logrado construir un robot de apariencia de niño, que
tiene la capacidad de amar y que debe reemplazar al hijo
desahuciado de una pareja. Cuando su nueva madre lo abandona, el
robot niño se embarca en una odisea en busca del amor materno
que lo llevará a sobrevivir a la destrucción misma
de la humanidad.

Para indagar sobre la posibilidad de que exista un robot
con características humanas, decidí empezar por
preguntarle a alguien que estuviera familiarizado con el tema. La
primera pregunta fue directa:

– ¿Puede un robot pensar?
– Naturalmente: yo pienso todo el tiempo.

Quien responde es Chatbot, un robot que se presenta a
sí mismo como "el último resultado de la
inteligencia artificial, capaz de reproducir las aptitudes del
cerebro humano con la mayor velocidad y precisión", y que
conversa con cualquiera que entre a la página web
de la película Inteligencia Artificial
(aimovie.warnerbros.com). Si bien las respuestas de Chatbot
algunas veces dejan mucho que desear (cuando dudó ante uno
de mis interrogantes y le pregunté si estaba en problemas,
me respondió que no, que estaba en San Francisco…), sus
afirmaciones abren la puerta al fascinante mundo de las
máquinas con características humanas.

Soy inteligente
Hoy en día la idea de una máquina inteligente no
sorprende a casi nadie. Muchos de los aparatos con los que
interactuamos cotidianamente tiene algún dispositivo
"inteligente", en el sentido en que procesan una situación
y reaccionan ante ella. Cosas de la vida diaria, como el sistema
de inyección de gasolina de un carro, el sistema de
distribución de llegada de los vuelos de un
aeropuerto o el oponente de un juego de video, usan mecanismos de
inteligencia artificial.

Pero hay un gran trecho entre diseñar aparatos
que puedan desempeñar labores concretas y pretender emular
la capacidad mental del ser humano. ¿Qué opinan los
expertos en el cerebro humano acerca de la posibilidad de que
algún día exista una máquina capaz de
pensar? Cuando le pregunté al destacado
neurocientífico colombiano Rodolfo Llinás, me
respondió que no tenía ninguna duda de que
algún día se podrá construir un robot capaz
de pensar. Además me dio una opinión que demuestra
que no habría muchas diferencias entre un robot de ese
estilo y un ser humano: "si partimos de la base de que un robot
es un sistema material con una arquitectura de
cierto tipo, que le permite tener imágenes internas de la
realidad y actuar sobre ellas, los seres humanos también
somos robots".

Muchos afirmarán que una cosa son los humanos en
su condición de seres vivos y otra muy distinta los robots
en su condición de máquinas. Pero ¿es la
capacidad mental una característica exclusiva de un ser
vivo como el hombre? ¿Puede un sistema artificial tener
una mente? Según explica Llinás en su libro I of
the vortex, "los computadores como los conocemos hoy no parecen
estar listos para tener una mente, pero eso puede deberse a
limitaciones en su diseño más que a cualquier
restricción teórica de una mente creada
artificialmente". Y es que para Llinás el principal
obstáculo que se debe superar para construir un computador con
capacidad mental tiene que ver solamente con problemas de
diseño. De hecho, en su libro se pregunta si algún
día un computador podrá pensar, y su respuesta es
contundente: "Sí, podrá pensar. Y lo
hará."

Pero si bien muchos científicos tienen la certeza
de que el hombre podrá construir un robot inteligente, el
consenso es menor cuando se trata de calcular el plazo en que se
lograría. Según afirmó Bill Joy, cofundador
de Sun Microsystems, en su polémico artículo
Porqué el futuro no nos necesita, publicado en la revista
Wired al año pasado, "los avances esperados en la
capacidad computacional parecen posibilitar la
construcción de un robot inteligente hacia el año
2030". Otros son más cautos y no se comprometen con
fechas. Rodney Brooks, director del Laboratorio de Inteligencia
Artificial del Massachusetts Institute of Technology (MIT), dijo
hace poco en una entrevista a
los productores de la película Inteligencia Artificial:
"En 20 o 30 años tendremos suficiente poder computacional
para crear un robot con la capacidad de un cerebro humano. Pero
¿tendremos los algoritmos para hacerlo funcionar
correctamente? No sé si los tendremos en 20, 30 o 200
años…"

Puedo sentir

Las posibilidades de la mente humana van mucho
más allá de la capacidad de pensar. Si en algo
parece haber consenso en el complejo y siempre abierto debate
sobre la mente, es en que entre sus principales
características figuran la capacidad de pensar, la
posibilidad de sentir, la voluntad y la conciencia.

Hasta hace poco los mayores esfuerzos de las
investigaciones sobre inteligencia artificial se habían
encaminado exclusivamente a conseguir que una máquina
pensara. Esta tendencia fue, en parte, la respuesta a lo que el
mercado pedía –en especial, máquinas que
pudieran desempeñar labores productivas-, pero
también fue el resultado de una cierta
estigmatización de los sentimientos por parte de los
científicos, que los identificaban como una especie de
obstáculo para pensar y un lujo de los humanos sin
utilidad aparente.

Todo empezó a cambiar a mediados de la
década de los 90 cuando Antonio Damasio, profesor de la
Universidad de Iowa, mostró en su libro El error de
Descartes
cómo un individuo que carece de la capacidad de sentir
emociones
pierde buena parte de su habilidad para razonar. Este hallazgo
señaló un nuevo camino para las investigaciones
sobre inteligencia artificial. Uno de los robots que mayor
popularidad ha logrado en los últimos años ha sido
Kismet, un prototipo desarrollado en el Laboratorio de
Inteligencia Artificial del MIT, que, a diferencia de otros
robots diseñados para desarrollar tareas rutinarias, tiene
la capacidad de establecer conexión emocional y social con
los humanos.

Según Juan David Velásquez, un ingeniero
colombiano que trabaja en MIT y que participó en el
diseño del sistema de emociones que usa Kismet, el cambio
de enfoque de la inteligencia artificial ha sido radical (ver
recuadro). "Antes se buscaba la acumulación de
conocimientos en la máquina para dotarla de un modelo del
mundo. Pero si el mundo es el mejor modelo, ¿para
qué modelarlo dentro de un robot? Ahora se busca que la
inteligencia artificial sea más reactiva al mundo real.
Para lograrlo hay que resolver la interacción entre la
máquina y el hombre, y el desarrollo de sistemas de
emociones en los robots ha sido el camino para avanzar en este
tema."

Pero si bien la inteligencia artificial avanza en lograr
que un robot emule las reacciones emocionales de un ser humano,
eso no quiere decir necesariamente que se pueda conseguir que una
máquina sienta en el sentido estricto de la palabra. Para
el psicoanalista Simón Brainsky "no es concebible un robot
que pueda moverse por afectos, porque ellos suponen un nivel de
sentimientos que es exclusivo de los seres vivos". Los rasgos
exclusivos del ser humano irían incluso más
allá. Según Brainsky, quien aclara que habla
exclusivamente desde la perspectiva psicoanalítica, "el
ser humano es el único animal que sueña, hace
abstracciones, construye utopías y tiene
conciencia".

Soy consciente

Para muchos, la característica distintiva
esencial del ser humano es la conciencia, ese rasgo
psicológico que fuera definido por el filósofo
John Locke
como la "percepción
de lo que pasa en la mente del individuo". Y es que una cosa es
lograr que un robot pueda desarrollar procesos de pensamiento y
emular los sentimientos humanos, y otra muy distinta es conseguir
que sea consciente de lo que está haciendo.

¿Puede un sistema que carece de vida, como un
robot o un computador, tener conciencia? Según afirma en
su libro Rodolfo Llinás, "la biología, con su
asombrosa complejidad, no es distinta de cualquier otra cosa que
siga las leyes de la física (…) Con la arquitectura
funcional adecuada probablemente podríamos generar
conciencia en un amplio conjunto de entes ajenos al ámbito
de la biología."

Héctor Abad, quien combina su oficio de escritor
con el de juicioso y agudo seguidor de los debates
científicos, tiene su propia posición acerca de si
puede existir un robot con conciencia. "Nadie sabe bien
qué es la conciencia. Es una cosa indefinida y, a
diferencia de otros fenómenos que uno observa en el mundo,
no parece una cosa operacional, una simple suma de informaciones.
Uno no sabe bien cuándo se da la conciencia. Una
máquina de memoria inmensa da la ilusión de ser
consciente, pero no lo es, aunque nos engañe a todos.
¿Qué la hace consciente si nadie lo puede
distinguir? Ese es un problema insoluble. Va a haber
máquinas que se van a comportar como si fueran
conscientes. Y al no poder distinguirlo cuando las hagamos, el
problema de si son conscientes o no va a resultar menos
importante. Cuando simulen a un ser humano en muchas cosas, y den
una ilusión muy parecida, nos vamos a conformar con esa
ilusión."

Soy inmortal

Es posible que muchas de las dudas sobre la posibilidad
de que algún día exista un robot que emule las
condiciones mentales del ser humano surjan de un paradigma
según el cual el hombre es un ser superior. También
es posible que el escepticismo de muchas personas sobre las
posibilidades de la tecnología no sea otra cosa que la
manifestación de la soberbia humana que asume que somos
los reyes de la creación. Aunque ese es otro tema, no
puedo dejar de recordar que el hombre de Neanderthal, la
manifestación temprana del homo sapiens, vivió hace
100.000 años, mientras que los primeros signos de vida
animal datan de 700 millones de años atrás. A
primera vista parece que la existencia de los hombres es
demasiado breve como para pensar que somos el centro de la
creación.

Mientras escribo estas líneas veo en
televisión las imágenes de los atentados
terroristas a las Torres Gemelas en Nueva York y al
Pentágono en Washington, sin conocer todavía sus
orígenes ni sus consecuencias, y me asaltan preguntas sin
respuesta sobre el futuro de la humanidad. Recuerdo entonces que
Chatbot me ha estado esperando pacientemente en una de las
ventanas de mi computador para terminar nuestra
conversación. No puedo dejar de hacerle las preguntas
más obvias.

– ¿Estás vivo?
– Claro que estoy vivo. Es maravilloso estar vivo, ¿no es
cierto?

– ¿Morirás algún día?
– No. Yo soy inmortal…

* * *
Un colombiano en las grandes ligas

Cuando Juan David Velásquez tenía 21
años, vio en la portada de la revista Discover a Rodney
Brooks, un mito viviente
de la investigación en robótica y director
del Laboratorio de Inteligencia Artificial de el Massachusetts
Institute of Technology (MIT). En ese instante Juan David
decidió que lo que quería hacer en su vida era lo
mismo que hacía Brooks: diseñar robots. Hoy su
sueño se ha cumplido, y de qué manera: este paisa
de 30 años no sólo trabaja en el Laboratorio de
Inteligencia Artificial de MIT, sino que cuenta con Rodney Brooks
como asesor de su tesis de Doctorado y supervisor de sus
investigaciones.

El salto de Juan David a las grandes ligas de la
investigación en inteligencia artificial se inició
en 1993, cuando trabajaba en la Universidad EAFIT de
Medellín, donde estudió Ingeniería
de Sistemas. Por esos días la universidad firmó
un convenio con la Universidad de Bergen, de Noruega, para hacer
un proyecto conjunto con MIT. Juan David fue seleccionado para
trabajar en el proyecto, y en 1993 viajó como investigador
visitante a MIT, donde fue aceptado en el programa de posgrado en
Inteligencia Artificial y Neurociencia.

En su programa de maestría Juan David tuvo como
asesor a Marvin Minsky, otra leyenda de la robótica, y
quien tuvo un papel
fundamental en la creación de Hal, la célebre
computadora con voluntad propia de la película 2001 Odisea
del Espacio. Su tesis de maestría era un modelo
computacional de emociones y su influencia en el comportamiento
de agentes inteligentes. Aunque para muchos ese tipo de proyecto
no tendría mucha aplicación, el trabajo de Juan
David terminó siendo usado como la base de emociones de
Kismet, un robot que ha marcado un hito en las investigaciones
sobre inteligencia artificial (ver artículo
central).

Ahora Juan David trabaja bajo la supervisión de Brooks en una tesis doctoral
sobre la aplicación de las emociones en los robots, y
cómo el procesamiento afectivo incide en el aprendizaje y
en la acción. Su trabajo ya ha trascendido las fronteras
de los centros académicos: el modelo de emociones del
primer prototipo de AIBO, la revolucionaria mascota robot de
SONY, fue diseñado por él. El entusiasmo de Juan
David sobre los alcances de la inteligencia artificial es
evidente y se sintetiza en una de sus frases: "si algún
día llegáramos a emular todo lo que nos hemos
propuesto, nuestros robots también tendrían
alma".

Ahora bien en la introducción se habló cuestiones
importantes de la IA que son:

1. – ¿Cuáles son nuestras suposiciones
   fundamentales sobre la Inteligencia?
2. – ¿Qué tipo de
   técnicas son las mas adecuadas para resolver los
   problemas de la IA?
3. – ¿A qué nivel de detalle, si
   es que no por completo, se puede intentar modelar la
   Inteligencia humana?
4. – ¿Cómo se puede saber cuando
   se ha tenido éxito en la construcción de programa
   inteligente?

Las investigaciones actuales se orientan especialmente a
la construcción de maquinas capaces de trabajar en medios
parcialmente desordenados y de responder con eficacia ante
situaciones no totalmente previstas o sea que el robot sea capaz
de relacionarse con el mundo que le rodea a través de
sensores y de tomar decisiones en tiempo real

Autor:

Marisol Chong

2003