Nacido de la unión de la cibernética con la fisiología, se llamara "cyborg". Su
constitución contendrá
glándulas electrónicas y químicas,
estimulados bioelectricos, el todo incluido en un organismo
cibernetizado… Sus padres, M.Clydes y N.Kline, abordan la
ficción de una manera concreta, considerando que el hombre en
el espacio, para protegerse de las radiaciones, temperaturas
excesivas y aceleraciones importantes, deberán cargar una
escafandra enorme, hermética y emplomada, que le obliga a
maniobrar delicadas y peligrosas para realizar el menor acto
fisiológico; con riesgo, por lo
demás, de transformar la escafandra en féretro.
También, para evitar los múltiples inconvenientes,
se examinara la creación de este nuevo ser.
El individuo,
fuera de la escafandra, es extremadamente vulnerable, hay que
transformarlo para hacer de él un Cyborg. Colocado en una
atmósfera
cuya presión
sea diez veces menor, el hombre
vería su sangre bullir y
sus pulmones estallar. Un convertidor químico injertado en
el vientre y colocado en el sistema
circulatorio, cuyo papel seria rebajar la temperatura,
como un simple sistema
refrigerador, y eventualmente participar en la oxigenación
de la sangre, bastaría.
El sistema endocrino será reemplazado por
estimulados electrónicos que controlen la cantidad de
adrenalina en el caso de una estimulación suprarrenal o
del azúcar
sanguíneo (glucemia) en el caso de una estimulación
hepatetica. Otro sistema endocrino artificial, un dispositivo de
calentamiento automático, mantendría el cerebro en
condiciones satisfactorias de funcionamiento; seria incluso
prever un sistema de distribución de alimentos
energéticos por medio de un mando
electrónico.
Al ser muy larga la duración de los viajes
interplanetarios, como también las estancias, y si es
cierto que se debe ver un cyborg llegar a la tierra, en
el caso más favorable en pueda producirse el
acontecimiento, estaríamos frente a un nuevo individuo. Su
envejecimiento no será comparable a la dulce madurez de un
terrícola en la tierra, pero
por su estructura
particular, asistiríamos a la transformación
profunda de todo su ser: una degeneración
prácticamente completa de su sistema
digestivo, pero en compensación, un cerebro mas
desarrollado, que ofrecería un psiquismo muy particular
que tal vez no tendría nada de humano.
La Cibernética puede ser considerada como una
adquisición sumamente aprovechable para la evolución científica. Desde el
estudio del comportamiento
de la célula
nerviosa, la neurona, hasta
el del individuo en su conjunto, ofrece un inmenso campo de
investigaciones, particularmente a la medicina.
Métodos De La
Cibernética
La cibernética ha encontrado sus primeros
elementos en el estudio de los reguladores, que se encuentran en
biología y
en el campo técnico.
En biología, el sistema nervioso
nos ofrece dos formas de regulación análogas. Es el
caso de las regulaciones neuro-endocrinas, que aseguran el
mantenimiento
del equilibrio en
nuestro medio interior, aunque las regulaciones sean muy
complejas y hayan de intervenir varios elementos correctores que
se anulan, se suman o se complementan, para realizar finalmente
este equilibrio; y por otro lado se encuentra el papel de los
osmo-receptores en el control de la
concentración osmótica del plasma; en este caso la
hormona antidiurética desempeña un papel intermedio
para regular la eliminación renal de agua.
La analogía es más sorprendente cuando se
examinan los problemas
musculares. El estar de pie, por ejemplo, se posibilita mediante
el juego de los
músculos de la estática
que, por una serie de contracciones y dilataciones, aseguran el
equilibrio del conjunto.
La flexión de una pata posterior engendra una
serie de contracciones y relajaciones rítmicas, en tanto
dura la flexión. Asistimos al fenómeno del
"clonus", bien conocido en neuropatología, en los
síndromes piramidales. N.Wiener, considerado como el padre
de la cibernética, ha estudiado matemáticamente el
fenómeno de clonus y ha podido establecer relaciones entre
la experimentación y él calcula.
Existen otras analogías, como los circuitos
reverberantes u oscilantes que se encuentran en electrónica; algunos han conocido un
determinado favor, como el esquema construido por Bucy para
tratar de explicar la teoría
de los movimientos involuntarios. La careoatetosis con sus
movimientos desordenados y el mal de Parkinson con
su temblor asociado a la parálisis, parecen responder a la
existencia de circuitos oscilantes entre la corteza cerebral y
los núcleos de la base del cerebro.
Las calculadoras electrónicas y las maquinas de
traducir no son mas que el embrión de una actividad
cerebral supuesta, cuyo trabajo no
corresponde probablemente a lo que pasa realmente en los
circuitos nerviosos.
Esta conclusión por pesimista que sea, no rebate
sin embargo a los cibernéticos, cuyo fin no es
revolucionar el mundo con los "robots", sino simplemente buscar
mejor la forma de comprender el funcionamiento de los organismos
vivientes con ayuda de analogías mecánicas o
eléctricas. Estas analogías no existen sino que a
veces es necesario crearlas; esto es lo que ha dado lugar a los
animales
sintéticos (como tortugas, ranas e.t.c.).
Dificultades Encontradas Por La
Cibernética
Algunos ejemplos muestran cuan delicado es encontrar una
relación entre el funcionamiento de una maquina y el de un
órgano. La dificultad aumenta en cuanto se dirige a las
contexturas nerviosas superiores. A este nivel, no existe ninguna
maquina similar, porque la creación de maquinas nuevas que
permitan la comparación implicaría un conocimiento
perfecto de las estructuras
nerviosas
"No hay que pedir a la cibernética que nos
dé más de lo que nos pueda dar. No creo que se
pueda esperar que nos suministre, por sí sola, en un
porvenir mas o menos próximo, la solución del
triple enigma de la vida, la conciencia y el
pensamiento".
Existen estudios emprendidos en los viajes espaciales,
en donde el problema humano se hace primordial.
La
Biónica
La medicina se
beneficia de los descubrimientos las aplicaciones de la
electrónica, se asiste sin embargo desde hace muchos
años a un cambio
inverso. Cuando dos disciplinas se fusionan, es muy raro que la
colaboración se haga en sentido único; un
día u otro hay un cambio mutuo. La aplicación de la
biología a la electrónica, el estudio de los
fenómenos fisiológicos que puedan inducir los
dispositivos electrónicos, ha incitado a los
electrónicos a examinar su propia disciplina
bajo un ángulo nuevo: La biónica.
Los estudios de biología comparada, hechos
en el conjunto del mundo viviente, han maravillado siempre a los
cibernéticos. La naturaleza es
un inmenso laboratorio
donde se realizan continuamente experiencias; lo más
difícilmente seguramente saber observarlas e
interpretarlas. Es probable que la biónica, antes de
alcanzar la edad adulta, pasara por diferentes estados donde se
imbricaran más o menos la biología y la
electrónica. No nos sorprendería ver montajes que
contuvieran órganos receptores provenientes del mundo
animal, unidos entre sí mediante componentes
electrónicos, viviendo los órganos bañados
en una solución fisiológica. Así se realizan
circuitos, entre diferentes módulos electrónicos y
un determinado numero de módulos
biológicos.
Todos estos avances en la Biónica han
ayudado a la medicina a realizar grandes avances en la cura de
enfermedades y
deficiencias físicas.
La
Robótica
Este término 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.
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.
Al oír la palabra robot, a menudo se
produce en nuestra mente la imagen de una
máquina con forma humana, con cabeza y extremidades. Esta
asociación es fruto de la influencia de la
televisión o del cine, cuyos
anuncios o películas muestran máquinas
con forma humana, llamadas androides, que generalmente son pura
ficción, ya que o son hombres disfrazados de
máquina o, si realmente son máquinas, no
efectúan trabajos de los que el hombre se pueda
aprovechar.
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, como por ejemplo: pintar al spray, moldear a
inyección, soldar carrocerías de automóvil,
trasladar materiales,
etc. 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.
En los próximos cien años,
seguramente en todas las fábricas del mundo encontraremos
robots trabajando.
Historia De Los
Robots
La investigación en esta área
nació en la década de 1950 asegurando
rápidos avances, pero se estancó por problemas
aparentemente sencillos.
En 1960 se construyó un robot que
podía mirar una torre de cubos y copiarla, pero la falta
de sentido común lo llevó a hacer la torre desde
arriba hacia abajo, soltando los bloques en el aire. Hoy, los
intentos por construir máquinas inteligentes
continúan… y prometen maravillas.
El estadounidense David H. Freedman -reconocido
por Martin Gardner como uno de los mejores escritores
científicos de EU- recopila en su libro Los
Hacedores de Cerebros los principales proyectos que se
están desarrollando en el área de la
IA.
En forma ágil y entretenida, el editor de
la revista
Discover relata cómo esta rama trasciende ya el campo de
la tecnología computacional y combina
conocimientos de neurociencia,
microbiología, biología evolutiva y
zoología.
Breve Historia de la
Robótica
A mediados del siglo XVIII: J. de Vaucanson
construyó varias muñecas mecánicas de
tamaño humano que ejecutaban piezas de música.J. Jacquard
inventó su telar, que era una máquina programable
para la urdimbre.1805 H. Maillardet contruyó una
muñeca mecánica capaz de hacer dibujos.1946
El inventor americano O. C. Devol desarrolló un
dispositivo controlador que podía registrar señales
eléctricas por medios
magnéticos y reproducirlas para accionar una
máquina mecánica. La patente de Estados Unidos
correspondiente se emitió en 1952.1951 Trabajo de
desarrollo con teleoperadores (manipuladores de control remoto)
para manejar materiales radioactivos. Patentes de Estados Unidos
relacionadas emitidas para Goertz (1954) y Bergsland (1958).1952
Una máquina prototipo de control numérico fue
objeto de demostración en el Instituto de
Tecnología de Massachusetts después de varios
años de desarrollo. Un lenguaje de
programación de piezas denominado APT (Automatically
Programmed Tooling -Herramental Automáticamente
Programado) se desarrolló posteriormente y se
publicó en 1961.1954 El inventor británico C. W.
Kenward solicitó una patente para diseño
de robot. Patente británica emitida en 1957.1954 O. C.
Devol desarrolla diseños para «transferencia de
artículos programada». Patente de Estados Unidos
emitida para diseño en 1961.1959 Se introdujo el primer
robot comercial por Planet Corporation. Estaba controlado por
interruptores de fin de carrera y levas.1960 Se introdujo el
primer robot «Unimate», basado en la
«transferencia de artículos programada» de
Devol. Utilizaba los principios del
control numérico para el control del manipulador y era un
robot de transmisión hidráulica.1961 Un robot
Unímate se instaló en la Ford Motor Company
para atender una máquina de fundición en
troquel.1966 Tralífa, una firma noruega, construyó
e instaló un robot de pintura por
pulverización.1968 Un robot móvil llamado
«Shakey» se desarrolló en SRI (Stanford
Research Institute). Estaba provisto de una diversidad de
sensores, incluyendo una cámara de visión y
sensores táctiles, y podía desplazarse por el
suelo.1971 El
«Stanford Arm», un pequeño brazo de robot de
accionamiento eléctrico, se desarrolló en Stanford
University.1973 Se desarrolló en SRI el primer lenguaje de
programación de robot del tipo de
computadora para la
investigación con la denominación WAVE. Fue
seguido por el lenguaje AL
en 1974. Los dos lenguajes se desarrollaron posteriormente en el
lenguaje VAL comercial para Unimation por Victor Scheinman y
Bruce Simano.1974 ASEA introdujo el robot IRb6 de accionamiento
completamente eléctrico.1974 Kawasaki, bajo licencia de
Unimation, instaló un robot para soldadura por
arco para estructuras de motocicletas.1974 Cincinnati Milacron
introdujo el robot T3 con control por computadora.1975 El robot
«Sigma» de Olivetti se utilizó en operaciones de
montaje, una de las primitivas aplicaciones de la robótica
al montaje.1976 Un dispositivo de Remote Center Compliance (RCC)
para la inserción de piezas en la línea de montaje
se desarrolló en los laboratoios Charles Stark Draper Labs
en Estados Unidos.1978 Se introdujo el robot PUMA (Programmable
Universal Machine for Assembly) para tareas de montaje por
Unimation, basándose en diseños obtenidos en un
estudio de la General Motors.1978 El robot T3 de Cincinnati
Milacron se adaptó y programó para realizar
operaciones de taladrado y circulación de materiales en
componentes de aviones, bajo el patrocinio de Air Force ICAM
(Integrated Computer-Aided Manufacturing).1979 Desarrollo del
robot del tipo SCARA (Selective Compliance Arm for Robotic
Assembly) en la Universidad de
Yamanashi en Japón
para montaje. Varios robots SCARA comerciales se introdujeron
hacia 1981.1980 Un sistema robótico de captación de
recipientes fue objeto de demostración en la Universidad
de Rhode Island. Con el empleo de la
visión de máquina, el sistema era capaz de captar
piezas en orientaciones aleatorias y posiciones fuera de un
recipiente.1981 Se desarrolló en la Universidad
Carnegie-Mellon un robot de impulsión directa. Utilizaba
motores
eléctricos situados en las articulaciones
del manipulador sin las transmisiones mecánicas habituales
empleadas en la mayoría de los robots.1982 IBM introduce
el robot RS-l para montaje, basado en varios años de
desarrollo interno. Se trata de un robot de estructura de caja
que utiliza un brazo constituido por tres dispositivos de
deslizamiento ortogonales. El lenguaje de robot AML, desarrollado
por IBM, se introdujo también para programar el robot
RS-1.1983 Informe emitido
sobre la investigación en Westinghouse Corp. bajo el
patrocinio de National Science Foundation sobre un «sistema
de montaje programable-adaptable» (APAS), un proyecto piloto
para una línea de montaje automatizada flexible con el
empleo de robots.1984 Varios sistemas de
programación fuera de línea se demostraron en la
exposición Robots 8. La operación
típica de estos sistemas permitía que se
desarrollaran programas de
robot utilizando gráficos.
Robots Impulsados
Neumáticamente
La programación de estos robots 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 secuenciados
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. Las
conexiones entre manguitos determinan qué piezas
intervendrán en el movimiento, en
qué dirección se moverán y los
diferentes pasos que deberán efectuar. Modificando las
conexiones de los manguitos de unión se podrán
programar otras secuencias de pasos distintas.
Los robots del tipo descrito 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
Otro tipo de robots más sofisticados desde
el punto de vista del control y de las prestaciones
que ofrecen son los que llevan 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
Añadiendo a los servomecanismos una
memoria
electrónica capaz de almacenar programas y un conjunto de
circuitos de control digital, se obtienen robots más
potentes y de más fácil
manejo.
La programación de
este tercer tipo de robots 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. Para ejemplificar este
método de
programación pensemos en un niño que dirige un
automóvil por control remoto. Si el vehículo
dirigido tuviera una memoria que grabase los movimientos que el
niño le ordena, podría realizar los mismos
movimientos sin control y ser dirigido por la circuiteria
electrónica que ejecutaría el programa grabado en
memoria.
Gracias a la memoria electrónica que poseen
estos robots, se pueden tener almacenados varios programas. El
modo de elegir uno de los programas almacenados se hace a
través de los recogidos por algún sensor o por una
señal de input que les llega a través de las
órdenes dadas por el programador.
Estos robots se usan por ejemplo en las cadenas de
soldadura de carrocerías de automóviles. Los robots
están programados para soldar automóviles de varios
modelos
distintos. El programador, o un sensor, reconoce el tipo de
automóvil y decide el programa que se ha de aplicar en
cada caso.
Estos programas constan de pocos pasos, muchas
veces sólo cien; esto significa que no sirven como
controladores de robots para trabajos de continuo movimiento.
Para solventar este inconveniente, se usa una cinta en la que se
almacenan miles de pasos de programa que el robot leerá y
ejecutará; en estos casos la cinta actúa de
memoria. Robots de este tipo, que se pueden encontrar en cadenas
de pintura por spray, ya empiezan a trabajar como si fueran
computadoras
propiamente dichas.
Robots Controlados Por
Computadora
Un cuarto tipo de robots comprende aquellos que 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. El movimiento de sus brazos se especifica mediante
varios sistemas de coordenadas según la referencia que se
tome: la mesa de trabajo en la que se encuentra apoyado el robot
o el extremo del brazo del robot. 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. En el
caso de la cadena de soldadura de carrocerías de
automóviles, las carrocerías están en
movimiento hasta que llegan delante del robot, donde quedan
inmóviles hasta que éste termina su trabajo; en
este momento la cadena se vuelve a poner en movimiento hasta que
vuelve a detenerse cuando otra carrocería está
delante del robot, y así sucesivamente. Si estos robots
tuvieran capacidades sensoriales, podrían suprimirse las
paradas en la cadena. Supongamos que hay un codificador sujeto a
la línea de movimiento y que el robot está provisto
de un sensor óptico. El primero indicará al robot
la velocidad de la carrocería y con el segundo el robot
sabrá cuándo esta carrocería se mueve en su
área de trabajo, momento en que empezará a ejecutar
las órdenes que le llegan de la computadora. A partir de
este momento, la computadora del robot irá transformando
el sistema de coordenadas con respecto a la carrocería en
movimiento para que el robot pueda efectuar las soldaduras en el
lugar apropiado.
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 coste. Actualmente, las compañías
industriales están valorando si económicamente les
resulta más ventajoso mantener los robots que necesitan
tener inmóviles los objetos o bien este último tipo
de robots. La razón del encarecimiento de estas
máquinas es el alto coste de los aparatos sensoriales y
del software
utilizado para el manejo.
A pesar de todo, la investigación sobre los
aparatos sensoriales está en pleno apogeo, lo que
conducirá seguramente a un abaratamiento de éstos y
a un aumento de su potencia y de sus
capacidades.
Estos robots se usan en cadenas de embotellado
para comprobar si las botellas están llenas o si la
etiqueta está bien colocada.
Futuro De La
Robótica
A pesar de que existen muchos robots que
efectúan trabajos industriales, aquéllos 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 (ejemplo de aparato sensorial),
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
atentes, 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.
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.
Los descendientes de Atila, que Brooks comienza a
diseñar en el Laboratorio de IA del Massachusetts
Institute of Technology (MIT), tendrán la forma de
«robóts mosquitos» mecanismos semiinteligentes
de 1 mm de ancho tallados en un único pedazo de silicio
-cerebro, motor y todo-, a un costo de centavos
por unidad. Provistos de minúsculos escalpelos,
podrán arrastrarse por el ojo o las arterias del corazón
para realizar cirugía… Vivirán en las alfombras,
sacando continuamente el polvo partícula a
partícula. Infinidad de ellos cubrirán las casas en
vez de capas de pintura, obedeciendo la orden de cambiar cada vez
que se nos antoje un nuevo color.
Atila representa un quiebre con la rama
tradicional de la IA, que por años buscó un sistema
computacional que razone de una manera matemáticamente
ordenada, paso a paso, «de arriba hacia abajo».
Brooks incorporó la «arquitectura de
subsunción» que utiliza un método de
programación «de abajo hacia arriba» en el que
la inteligencia
surge por sí sola a través de la interacción de elementos independientes
relativamente simples, tal como sucede en la
naturaleza.
A la década de los ochenta pertenecen
progresos en robótica verdaderamente notables. Una tarea
tan simple como la de quitar el polvo con una aspiradora y
esquivar convenientemente los obstáculos que haya, no se
programa tan fácilmente en un robot. El punto importante
es la detección de los obstáculos (que no siempre
son los mismos ni están en el mismo sitio) y la maniobra
para eludirlos y seguir trabajando con la aspiradora. En
comparación, los robots industriales, que realizan
operaciones muy precisas y a veces complejas, no plantean tanta
dificultad en su diseño y fabricación. La
razón de ello estriba en la fijeza de sus respectivas
tareas. ¡Limpiar el polvo del suelo de un salón es
más difícil que ajustar piezas en una cadena de
montaje de automóviles!
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. Ultimamente, se
ha logrado utilizar estas máquinas para realizar el
cálculo
de los ángulos de incisión de los instrumentos de
corte y reconocjmiento 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. Estos instrumentos se utilizan para obtener muestras de
tejidos de lo
que se suponen tumores que presentan un difícil acceso,
para lo que resulta esencial la intervención del
robot.
El progreso de estas aplicaciones va más
allá de la mejora de las condiciones de
intervención. Aporta ventajas tan revolucionarias
como
Inteligencia
artificial
Software
inteligente
El matemático y científico de la U
de Pennsylvania Doug Lenat ha ingresado más de 100
millones de conocimientos generales y razonamientos en el
software «base de conocimientos» llamado Cyc. Su
meta: equipar un computador con
todo el
conocimiento general y el sentido común de un adulto.
Asegura que en 2 años Cyc entenderá el inglés
lo suficiente como para continuar su educación leyendo
libros,
diarios y revistas.
Cyc servirá de plataforma para otros
programas, que podrán utilizar sus conocimientos generales
y su sentido común. «Hacia 1999 a nadie se le
ocurrirá comprar un computador sin Cyc, tal como nadie
compra hoy uno que no tenga procesador de
textos», afirma Lenat.
Biochips
En la oficina del
científico Masuo Aizawa, del Intituto de Tecnología
de Tokio, nada llama demasiado la atención, excepto una placa de vidrio que flota
en un recipiente lleno de un líquido transparente. Se
trata de un chip que parece salpicado con barro. Pero las
apariencias
engañan. Los grumos alargados del chip de Aizawa no son
manchas, sino ¡células
neurales vivas!, criadas en el precursor de un circuito
electrónico-biológico: el primer paso hacia la
construcción neurona por neurona, de un cerebro
semiartificial. Cree que puede ser más fácil
utilizar células vivas para construir máquinas
inteligentes que imitar las funciones de
éstas con tecnología de semiconductores,
como se ha hecho tradicionalmente. En el futuro, se podría
utilizar el chip neuronal de Aizawa como interfaz entre la
prótesis y el
sistema nervioso de pacientes que hubieran perdido una
extremidad.
Si continúa el uso de células vivas
en sistemas eléctricos, en los próximos años
casi con toda seguridad
ocurrirá el advenimiento de dispositivos computacionales
que, aunque rudimentarios, serán completamente
bioquímicos.
Granja De
Evolución
La evolución en la naturaleza fue la clave
para mejorar los organismos y desarrollar la inteligencia.
Michael Dyer, investigador de IA de la U de California,
apostó a las características evolutivas de las
redes neurales
(redes de neuronas artificiales que imitan el funcionamiento del
cerebro) y diseñó Bio-Land. Es una granja virtual
donde vive una población de criaturas basadas en redes
neuronales. Los biots pueden usar sus sentidos de la vista,
el oído e
incluso el olfato y tacto para encontrar comida y localizar
parejas. Los biots cazan en manadas, traen comida a su prole y se
apiñan buscando calor.
Lo que su creador quiere que hagan es hablar entre
ellos; tiene la esperanza de que desarrollen evolutivamente un
lenguaje primitivo.
A partir de ese lenguaje, con el tiempo
podrían surgir niveles más altos de
pensamiento.
Queda Mucho
Todavía
La IA tradicional estaba estancada con
máquinas que no podían realizar tareas que un
niño hace con facilidad, como no tropezar con los muebles
y distinguir entre una mesa y una taza de café.
Pero la IA basada en la naturaleza trajo aires renovadores y
quizás dentro de 1 o 2 décadas construya una
inteligencia semiartificial.
La cosa no es fácil. Se ha calculado que un
PC tiene más o menos la potencia de cálculo de un
caracol, en tanto que un Cray 2 -uno de los más
rápidos supercomputadores existentes- apenas iguala al
poder cerebral
de un ratón.
Si fuera posible hacer una máquina de
capacidad equivalente a la del cerebro humano, requeriría
100 megawatts, energía suficiente para iluminar
Santiago.
Los científicos
trabajan hace más de 40 años para lograr que las
máquinas piensen de un modo útil e interesante.
Aunque se están dando pasos importantes, encontrar la
clave para construir la inteligencia es por el momento
mérito exclusivo de Dios.
¿Puede pensar una
máquina?
Esta pregunta tan simple plantea unos problemas
tan grandes que, posiblemente, nunca se llegue a un acuerdo
completo entre las distintas respuestas que se
proponen.
Bajo la pregunta de si las máquinas piensan
o pueden pensar se cobija una dilatada historia de discusiones
que no ha llegado a su fin y que, muy probablemente,
perderá interés
antes de llegar a una respuesta satisfactoria. Los más
brillantes científicos han intervenido en la
polémica para intentar sentenciar la cuestión.
Turing, Von Neumann o
Lucas son algunos de estos nombres famosos.
Tiempo atrás, considerar que las
máquinas pudieran tener inteligencia parecía un
absurdo, una estupidez infantil. Posteriormente, a medida que los
progresos de la investigación cambiaban el panorama
tecnológico, también cambió la atitud y se
atribuyó un valor
especifico al problema teórico. Con ello se
descubrió que la hipótesis de una inteligencia
mecánica, artificial o simulada, abría nuevos
interrogantes. El más serio de estos interrogantes se
refería a la verdadera realidad de la inteligencia
humana.
¿Qué rasgos fundamentales distinguen
a los seres inteligentes y cómo operan
biológicamente los procesos cognitivos? Esta nueva
pregunta ha conducido a investigar una inadvertida laguna del
saber humano. Con ello se ha visto que el ser humano, hasta el
momento, se ha ocupado más de los resultados de su
inteligencia que de los sutiles procesos y relaciones que la
hacen posible. Estas relaciones y procesos atañen a la
biología y a la lógica,
lo que, en términos computacionales, puede traducirse como
los ámbitos del hardware y el
software.
¿Se puede
producir artificialmente la inteligencia humana?
Del ser humano se afirma su inteligencia porque
posee intuición, inspiración, capacidad de
organizar cadenas lógicas de pensamiento, sentimientos y
expresión lingüística, entre otras cosas. El
lenguaje es una manifestación externa de las otras
capacidades o rasgos del conocimiento. No obstante, la
definición resulta imprecisa y
abstracta.
Inteligencia: Facultad de Entender
ó Conocer
Esta breve manera de definir la inteligencia
pudiera parecer demasiado simplista y carente de la profundidad
que algo tan complejo y abstracto debiera de tener, sin embargo,
al inicio es necesario presentar lo complejo de la manera
más sencilla, para así contar con una base
pequeña pero sólida en la cual fundamentar el
desarrollo del estudio que nos llevará primero a darnos
cuenta de que lo definido, en realidad envuelve más de lo
inicialmente señalado y posteriormente a comprender
totalmente su significado más amplio.
La palabra inteligencia procede del latín
intelligentia, que significa la capacidad de entender o
comprender. Esta etimología es poco iluminadora porque, en
realidad, su origen se remonta a otro término latino,
legere, que significa «coger» o
«escoger». De ahí que intelligere comunique el
significado de reunir elementos, escoger entre ellos y formar
ideas, comprender, conocer.
De modo genérico, la actividad intelectiva
agrupa, mediante un intrincado dispositivo neurológico,
los procesos de la percepción, formación de
impresiones, memorización, cotejo de imágenes,
elección y gradación de éstas,
comprensión y conocimiento. No es absurdo pensar que una
máquina de extraordinaria perfección alcance a
realizar estas tareas. También puede entenderse que el
objetivo de
una máquina pensante se circunscriba a ámbitos
más lógicos que creativos, o emotivos, si parece
remota una creación completa por medios artificiales de
inteligencia.
Resulta difícil hacer una síntesis
de la profusa polémica entre los que creen y los que no
creen en la posibilidad de producir una inteligencia
artificial. La breve exposición de sus respectivos
argumentos arroja la luz suficiente
acerca de sus enfrentadas posiciones y despliega un plano
teórico que culmina un asombroso edificio de trabajos y
experiencias desde los años cincuenta.
Unos y otros, tanto los que argumentan a favor
como en contra, parten de unos presupuestos
comunes que recogen los distintos ámbitos en que se
fundamenta y manifiesta la inteligencia:
- percepción
- asociación
- memoria
- imaginación o
creatividad - razón
- conciencia
Sentadas estas capacidades, no menos abstractas y
elusivas que la cuestión que se intenta dilucidar, los
argumentos contrarios a la inteligencia artificial se pueden
resumir en los siguientes puntos:
- Las máquinas carecen de creatividad.
- Las máquinas no disponen de
conciencia.
Las máquinas no pueden alcanzar unos
principios éticos con los que regir su conducta.
Frente a estos razonamientos negativos, los
especialistas que creen en la legitimidad de la inteligencia
artificial responden en los siguientes
términos:
- Si se produce el aprendizaje
de las máquinas y se sientan las bases de la
creatividad. - El estadio de conciencia y la eticidad no son
absolutamente imprescindibles para la afirmación de la
inteligencia y, posiblemente, puedan
conquistarse.
Sea como fuere, no conviene dejarse prender de la
literalidad de la discusión.
En el siglo XVII, Descartes
asentó la tesis de que lo único que no funciona
mecánicamente en el universo es
nuestra capacidad de pensar. El ilustre racionalista
francés afirmó el mecanicismo de la materia y la
creatividad del pensamiento. En el presente siglo, no obstante,
se ha demostrado que ello no es así mediante el uso de la
computadora digital. La computadora es capaz de operar simulando
el funcionamiento del cerebro y realizando así mismo con
mucha mayor rapidez y precisión al menos alguna de sus
actividades hasta ahora privativas de
él.
¿Creatividad o
mecanicismo?
Cuando se habla de la creatividad o del principio
creativo se está admitiendo un salto cualitativo con
respecto al resto de los procesos mecánicos. Es evidente
que el pensamiento entraña una dificultad de análisis muy seria; pero ello no quiere
décir que necesariamente haya de escapar a un modelo de
compleja causalidad para su estudio.
Respecto a la conciencia de las máquinas,
su carencia no impide su funcionamiento inteligente ni tampoco es
la prueba que no se pueda alcanzar la autoconciencia más
adelante. Por supuesto, el conocimiento que discierne entre las
cosas y el sujeto que conoce es superior al que sólo
conoce las cosas. En el primero se da la conciencia. No obstante,
desde un punto de vista histórico, el ser humano ha ganado
la conciencia después de deambular durante períodos
dilatados por entre las cosas. Y su andadura inteligente ya se
había iniciado con anterioridad.
La vieja controversia sobre si es posible o no la
inteligencia artificial ofrece un vivo campo para la
dialéctica. Pero también se nutre de algo
más que argumentos. Las actitudes
emotivas provocan torrentes de palabras, sin atender a lo que en
realidad está ocurriendo. Ello puede ser la
explicación de que la discusión se agote a medida
que deviene desfasada.
Lo cierto es que, paulatinamente, las computadoras
están aprendiendo a ocuparse de una gran diversidad de
tareas y que los sistemas
expertos en curso demuestran capacidad de aprender y afinar
en su actividad.
La inteligencia artificial generalmente se expresa
mediante la abreviatura l.A. Bajo esta denominación se
recogen las realizaciones y los proyectos de la ingeniería del conocimiento. Si el nombre
parece pretencioso, puede tomarse como la forma nominal para
designar aparatos y sistemas tangibles, reales.
La I.A. tiene recorrido un largo trecho que se
inicia a mediados de los años cincuenta. El elemento de
arranque lo constituye la fabricación de las primeras
computadoras electrónicas en la década anterior. La
invención de la computadora hizo posible el viejo ideal de
los seres humanos: crear inteligencia, disponer almacenes de
información y construir máquinas capaces de
tratarla y de elaborar conocimientos.
Etapas y campos de la
inteligencia artificial
A pesar del empuje con que nació la l.A.,
las etapas por las cuales ha ido evolucionando no han resultado
fáciles ni
rápidas.
Históricamente
se ha relacionado la aparición de la ingeniería del
conocimiento con los sistemas automáticos para jugar a las
damas y al ajedrez, entre
otros juegos. El
titubeante juego de los primeros avances de este tipo ha dado
paso, finalmente, a versiones que han alcanzado la
categoría de maestros. En el origen se hallan los primeros
programas heurísticos. Entre ellos destaca el «Logic
Theorist» (LT, escrito en 1956). El LT consistía en
un novedoso programa de resolución general de problemas
bien definidos, como el de Las torres de Hanoi, El lobo y los
corderos, etc. De él se generan aplicaciones en psicología
experimental relativas a la teoría de la resolución
de problemas.
En la actualidad, la expresión
«inteligencia artificial» todavía resulta
opaca para el público. No manifiesta realidades concretas
en las que está operando positivamente y, a la vez,
resulta demasiado amplia para ser asimilada de un
golpe.
La inteligencia artificial recoge en su seno los
siguientes aspectos fundamentales:
– sistemas expertos
– robots
– procesamiento de lenguaje
natural
– modelos de conocimiento
– visión artificial.
Cada uno de los campos señalados responde a
sus propios objetivos. En
ellos se aprecia la distribución de tareas y la
investigación y realización especializadas. Es
común a todos ellos el objetivo general de la inteligencia
artificial. Y, así como existen etapas de
profundización y dispersión, los progresos de cada
campo revierten en los otros y en una previsible reunión
integral de estos avances. La especialización puede ser un
método que responde a una necesidad transitoria:
posteriormente, podrá ser tan sólo una forma de
rentabilización de acuerdo a las
aplicaciones.
Entender: Tener Idea Clara
de las cosas
Resulta obvio que cuando se entiende algo, se
tiene una idea clara de ese algo. Lo que no esta tan claro es que
cuando uno dice entender algo, no siempre se tiene una idea clara
de ese algo. Más confuso y problemático aún,
es por ejemplo con las mujeres, cuando a pesar de tener una idea
clara de ellas, difícilmente se les entiende. Si este
párrafo
te ha confundido, vuelve a leer el concepto y
reflexiona, este proceso de leer y reflexionar sobre lo
leído, es la manera de clarificar el concepto y por lo
tanto, entenderlo.
CONOCER: Percibir el objeto como
distinto de todo lo que No es Él
El conocimiento va más allá del
exterior del objeto o sujeto, se refiere también a las
características internas o comportamiento del sujeto y de
sus reacciones a los estímulos del medio ambiente
y de las relaciones con otros sujetos. Así pues, cundo
decimos conocer algo debemos poder diferenciarlo perfectamente de
otras cosas que pudieran aparecer ante nuestros ojos como
iguales. Por ejemplo, debemos poder diferenciar perfectamente el
bien, del mal, por más intentos que alguien haga para
presentarnos algo malo como bueno, ¿oh
no?.
REPRESENTACION DEL
CONOCIMIENTO
A continuación se muestran solo dos maneras
de representar el
conocimiento.
Redes
Semánticas:
Información representada como conjunto de
nodos. Este método de representación es
gráfico, se tienen nodos que representan objetos,
interconectados entre sí mediante relaciones llamadas
arcos o flechas.
Frames:
Describe clases de objetos en función de
los aspectos de los mismos. Este método es una manera de
organizar el conocimiento como una colección de
características comunes al concepto, objeto,
situación ó sujeto.
Aprendizaje
Cambio adaptativo que permite, al repetir una
tarea sobre la misma población, realizarla más
efectivamente.
Cuando una persona realiza
la misma tarea, una y otra vez, sin realizarla de una manera
más efectiva, decimos que esa persona no ha aprendido, al
menos en relación a esa tarea.
Métodos De
Aprendizaje
- Por Implantación: Cuando el
conocimiento es colocado en el sujeto, sin pasar por un proceso
previo de razonamiento, como la simple
memorización.
- Por Instrucción:
Cuando el experto en un dominio,
presenta una serie de conceptos al alumno siguiendo una
estrategia
predeterminada.
- Por Analogía: Cuando
las similitudes entre objetos se establecen de manera concisa y
breve.
- Por Ejemplos: Cuando
después de utilizar otro método, se presentan
muestras ampliamente descriptivas o gráficas de un conocimiento recién
expuesto.
- Por Observación:
Método valioso cuando se ha desarrollado un nivel
razonable de competencia en
el dominio seleccionado. Este método nos permite
detectar los detalles de la solución a un problema en un
ambiente no
inventado.
- Por Descubrimiento:
adquisición de conocimiento sin la ayuda de
alguien que ya tiene ese conocimiento.
Objetivo de la IA:
Hacer de las computadoras, máquinas más
Útiles.
Aplicaciones
- En Los Negocios
- En Ingeniería
- En Granjas
- En Las Minas
- En Hospitales
- En El Hogar
¿Que pueden hacer Las
Computadoras dentro del área de la Inteligencia
Artificial?
Resolver Problemas difíciles:
Es conocido que las computadoras pueden realizar cálculos
aritméticos a increíble velocidad, actualmente no
es extraño ver programas que realizan calculo integral y
mucho más, como la resolución de problemas
mecánicos.
Ayudar a los Expertos a Analizar y
Diseñar: Algunos programas sirven para auxiliar a los
médicos para analizar ciertos tipos de enfermedad, otros
para entender el funcionamiento de circuitos electrónicos
y otros más nos auxilian en la configuración de los
módulos que conforman sistemas complejos de equipo de
computo. Entender Inglés Sencillo: Para el ser
humano la manera natural de comunicarse es a través del
lenguaje. Esto es lo que ha motivado un gran interés por
desarrollar esta misma habilidad en las computadoras. Para el
entendimiento de un lenguaje natural escrito como el
inglés se puede utilizar, entre otras, la técnica
de palabras clave, esta técnica intenta inferir el
significado de la
comunicación a partir del propio significado de las
palabras clave. Esta técnica ha probado su ineficiencia en
contextos donde las palabras claves utilizadas pueden tener
múltiples significados. Entender Imágenes
Simples: Computadoras equipadas con los dispositivos
adecuados (cámaras de TV etc.), pueden ver lo suficiente
para tratar con un espacio limitado, los objetos que ahí
se encuentran y la relación que guarda uno con respecto
del otro. Ayudar a Manufacturar Productos: Actualmente
máquinas de propósito específico auxilian en
trabajos que el hombre considera peligroso, aburrido, o poco
remunerado. El pasar de máquinas de propósito
especifico a robots inteligentes, requiere de agregar muchas
capacidades, una de ellas es la de razonar acerca del movimiento
en tres dimensiones, tal como el requerido para mover una caja de
un estante a otro en un almacén.
¿Cómo sabremos cuando
tengamos éxito
al construir un programa
INTELIGENTE?
EN 1950 Alan Turing propuso: La Prueba De
TuringCuando la combinación de Software y Hardware nos de
como resultado el que personas normales en nuestra sociedad no
puedan determinar si quien ha estado
respondiendo a sus preguntas es un ser humano o una computadora,
entonces podremos decir que hemos logrado el objetivo de
construir un programa inteligente.
Áreas De La Inteligencia
Artificial
- Robótica: Aun cuando los
robots no son como se les muestra en las
películas de cine o televisión, realmente pueden llegar a
tener la capacidad de realizar actividades sorprendentes, sobre
todo son utilizados en la fabricación de productos,
donde las tareas son repetitivas y aburridas. Son muy
solicitados en ambientes peligrosos para el ser humano, como en
el manejo de explosivos, altas temperaturas, atmósfera
sin la cantidad adecuada de oxígeno y en general bajo cualquier
situación donde se pueda deteriorar la salud. La mayoría
de los robots tienen un brazo con varias uniones móviles
y partes prensiles, donde todos sus elementos son controlados
por un sistema de control programado para realizar varias
tareas bajo una secuencia de pasos preestablecidos. Los
investigadores de IA pretenden adicionar al robot métodos
y técnicas
que le permitan actuar como si tuviera un pequeño grado
de inteligencia, lo cual pretenden lograr con la
conjunción de todas las áreas de la
IA.
- Reconocimiento de patrones:
El estudio del área de la visión trata con
la necesidad identificar objetos o imágenes y utilizar
esta información en la resolución de problemas,
debido a que aquí se usa una técnica exhaustiva
de búsqueda y comparación de patrones, un sistema
con esta característica, puede llegar a detectar
detalles que normalmente se escapan a la observación
humana. Para tener una visión estereoscópica se
tiene la necesidad de utilizar dos cámaras de
visión, las cuales requieren de captar la imagen
analógica y convertirla a digital a una velocidad de 30
imágenes por segundo, esto requiere de una gran cantidad
de recursos
computacionales para realizar las investigaciones por lo que
los avances en esta área son
lentos.
- La Resolución De
Problemas
Algunos problemas se solucionan por
procedimientos
determinísticos que garantizan el éxito (algoritmos
computables). Otros son problemas cuya solución no es
obtenida mediante el cómputo. Esos otros problemas se
resuelven por la BUSQUEDA de la solución. Este
Método de solucionar problemas es el que se aplica en
I.A.
- La Búsqueda Es El Ingrediente
Critico De La Inteligencia
La búsqueda exhaustiva consume
recursos y tiempo. A continuación se muestran solo dos
maneras de realizar BUSQUEDAS:
- Depth-First
Searching
En este método se realiza la
búsqueda bajando de nodo en nodo por la izquierda hasta
llegar al último, después se sube un nodo para
continuar por el que se encuentra a la derecha, bajando por la
izquierda y así sucesivamente hasta encontrar la
solución
- Breadth-First
Searching
En este método se realiza la
búsqueda bajando un nodo, subiendo y bajando al que se
encuentra a la derecha y así sucesivamente hasta que se
acaba el nivel, después se baja al nodo de la extrema
izquierda para descender al siguiente nivel y continuar con la
búsqueda en todo ese nivel, tal como se describió
para el nivel anterior y se continúa así hasta
encontrar la solución.
- Evaluación de
Búsquedas
- Que tan rápido se encuentra la
solución.
- Que tan buena es la
solución.
- HEURÍSTICA
- Información mediante la cual
podemos seleccionar como mejor un
nodo.
- Sistemas
expertos
Los sistemas expertos o especializados
constituyen una instrumentalización de la I.A. apasionante
y muy útil. Son sistemas que acumulan saber perfectamente
estructurado, de tal manera que sea posible obtenerlo
gradualmente según las situaciones. Aquí desaparece
el concepto de información en favor del de saber. Un
sistema experto no es una biblioteca que
aporta información, sino un consejero o especialista en
una materia de ahí que aporte saber, consejo
experimentado.
Un sistema experto es un sofisticado
programa de computadora. Posee en su memoria y en su estructura
una amplia cantidad de saber y, sobre todo, de estrategias para
depurarlo y ofrecerlo según los requerimientos. Ello
convierte al sistema (software-hardware) en un especialista en la
materia para lo que está programado; se utiliza como apoyo
o elemento de consulta para investigadores, médicos,
abogados, geólogos, y otros profesionales. En la
actualidad existe un gran número de sistemas expertos
repartidos entre los campos más activos de la
investigación y de la
profesionalidad.
Veamos un ejemplo. Se trata de INTERNIST, un
sistema experto en medicina. La medicina atrae, por el momento,
buena parte de la atención de los diseñadores de
sistemas y cuenta con el mayor número de programas. El
sistema INTERNIST contempla el diagnóstico de las enfermedades de medicina
interna u hospitalaria. Fue desarrollado en la universidad
norteamericana de Pittsburg en 1 977.
En los centros médicos que disponen
de dicho sistema, el médico acude a la consola de la
computadora después de haber reconocido al paciente y
haber realizado los análisis que cree pertinentes.
Entonces la máquina solicita al médico
información sobre el paciente, y se establece una
conversación a través de la pantalla y el teclado,
similar a la que se establecería entre un médico y
un reputado especialista al que se acude para contrastar un
diagnóstico.
La computadora recibe el historial
médico del enfermo, los síntomas y los resultados
de pruebas y
análisis. Con esta información, el sistema experto
relaciona los datos de forma muy elaborada y comienza por
desechar posibles diagnósticos hasta que llega a los que
parecen más probables. Finalmente, elige uno y lo da a
conocer con todo el detalle del proceso. Luego justifica su
elección y el porqué de la posible enfermedad:
cuadro clínico, historial, tratamiento, posibilidades de
error, etcétera.
La elaboración de los sistemas
expertos exige el despliegue de un amplio equipo de ingenieros de
l.A. y una larga tarea de organización del saber. El equipo trabaja
con algún especialista en la materia de la
aplicación; en el caso del INTERNIST, con brillantes y
especializados médicos. Estos especialistas son
denominados «informantes». La meta consiste
en plasmar computacionalmente los «pasos» que el
informante sigue para descartar unos diagnósticos y
escoger el más acertado. Ello requiere pacientes sesiones
para trasvasar el conocimiento del médico especialista a
una programación que ha de incluir procedimientos de
diagnóstico y conocimientos de
enfermedades.
El
lenguaje natural y otros Ámbitos de la
I.A.
Un gran objetivo, no carente de una
abrumadora complejidad, se cifra en el tratamiento del lenguaje
natural. Este objetivo consiste en que las máquinas
computacionales (y sus aplicaciones en robótica) puedan
comunicarse con las personas sin ninguna dificultad de
comprensión, ya sea oralmente o por escrito. Aquí
encontramos la realización de un sueño largamente
alimentado: hablar con las máquinas y que éstas
entiendan nuestra lengua y,
también, que se hagan entender en nuestra
lengua.
La síntesis del lenguaje y el
reconocimiento de voz forman dos aspectos del mismo
propósito. Los logros que se han conseguido resultan a
todas luces parciales e insuficientes, pero alentadores. Ciertas
máquinas pueden interpretar las grafícas de textos
escritos y reproducirlos oralmente: leen los textos en voz
alta.
Uno de los avances de este tipo (que sin
duda representará una evolución notable en poco
tiempo) es el programa FRUMP, elaborado en la universidad de
Yale. FRUMP es capaz de leer historias cortas y resumirías
escuetamente con una gramática correcta y una expresión
convincente.
Para lograr que las computadoras comprendan
la lengua en la que la persona se expresa, es preciso pasar por
una dilatada cadena de investigaciones en el campo de la
acústica y ondas de
lenguaje, análisis fonético y articulación,
reglas de formación de frases o análisis
sintáctico, el dominio semántico o de los conceptos
y, finalmente, el análisis global de los actos de comunicación o
pragmática.
El tratamiento del lenguaje natural
tendrá una repercusión difícilmente
imaginable. Su aplicación se extenderá al hasta
ahora cegado camino de la traducción automática del lenguaje.
Los textos o expresiones de una lengua se vertirán de
manera automática e inmediata a otra lengua o idioma. Se
prevé alcanzar mecánicamente un 90 por cientode
precisión, y el resto del material de traducción
será tratado por personal
especializado.
Junto al lenguaje, aparece otro objetivo
capital,
consistente en el tratamiento de gráficos y la visi6n
artificial. De este planteamiento se desgranan aspectos como los
de la percepción electrónica, selección
y almacenamiento de
imágenes, reconocimiento visual de formas y objetos,
producción de imágenes y diseño industrial
(CADICAM), etcétera.
En último lugar, simplemente por el
hecho de permitir la reunión de progresos de los otros
objetivos, se encuentra la
robótica.
Elementos de la
I.A.
En verdad, la inteligencia artificial
consiste en la asimilación de los procesos inductivos y
deductivos del cerebro humano. Este intento de imitación
se enfrenta a duras restricciones del hardware. Una computadora
no es un cerebro; su complejidad electrónica se encuentra
a una distancia abismal de la superior complejidad
neurológica de aquél. La inteligencia artificial
acepta el reto de la imitación de los procesos del cerebro
aplicando mucho ingenio para aprovechar los medios de que se
dispone y que se elaboran.
Sea cual sea la aplicación de que se
trate, la l.A. se sustenta sobre los dos elementos
siguientes:
- Estrategias de comportamiento
inteligente.
- Saber o
saberes.
Como se podrá apreciar, estos
elementos forman una construcción coherente, son forma y
contenido, o estructura y materia.
El primer elemento es el de las estrategias
de comportamiento inteligente; se conjuga en la
disposición de reglas para formular buenas inferencias o
conjeturas y, también, en su uso para la búsqueda
de una solución a la cuestión o tarea planteada. De
esta forma, las estrategias son la parte estructural o
formal.
Por oposición, el segundo elemento
significa lo material o el contenido, y, por tanto, varía
en cada caso de un modo más profundo; se trata del saber.
En realidad, no se puede pretender reunir el saber, sino los
saberes. Por ejemplo, cada sistema experto posee en memoria todos
los conocimientos distintivos que tendría un especialista
en la materia, sea un médico, un abogado o un
químico. El saber que se recoge tiene un carácter especializado y alcanza un
volumen
conceptual considerable.
La estructura que presenta un sistema de
información inteligente consta de tres niveles
perfectamente integrados en una súper arquitectura
microelectrónica. Son tres niveles que cubren desde la
relación exterior hasta la profunda organización
interior. Éstos son:
- Nivel externo. Sirve para
relacionar a la máquina con el medio y el ser humano.
Este nivel está integrado por el tratamiento del
lenguaje natural y el tratamiento de fas imágenes. Con
estos instrumentos la máquina percibe inteligentemente
las señales que se le envían sin codificación especial, y adquiere un
conocimiento.
- Nivel medio. En
él se halla el sistema de resolución de
problemas. La instrumentalización de esa capacidad se
realiza mediante los sistemas expertos, que se configuran
merced a unas estrategias de operación y una base de
conocimientos orgánicamente
relacionados.
- Nivel profundo. Este
último nivel corre paralelo a las funciones más
profundas del cerebro. En él se sitúa, como
proyecto, la capacidad de «aprender»
automáticamente de la máquina. Tal proceso se
concibe como la interpretación de diversas experiencias y
su organización adecuada para ser utilizada en su caso.
Finalmente, el nivel profundo está constituido por la
base de conocimientos generales y la flexibilidad para
ampliarse por si misma.
Conclusiones
Con el progreso de la tecnología para
unir nervios humanos a los circuitos electrónicos y de
producir elementos bio-mecánicos, con componentes
electrónicos y los avances en el área de la
Inteligencia Artificial, no pasara mucho tiempo antes que el
hombre pase del umbral de crear un Organismo
Bio-Electro-Mecánico, con capacidades de razonamiento y
resolución de problemas.
La Cibernética es la ciencia que se
ocupa de los sistemas de
control y de comunicación en las personas y en las
máquinas.
La biónica es la ciencia que estudia
los: principios de la
organización de los seres vivos para su
aplicación a las necesidades técnicas. De esta se
deriva la construcción de modelos de materia viva,
particularmente de las moléculas proteicas y de los
ácidos
nucleicos.
La Robótica es la técnica que
aplica la informática al diseño y empleo de
aparatos que, en substitución de personas, realizan
operaciones o trabajos, por lo general en instalaciones
industriales.
Nacido de la unión de la
cibernética con la fisiología, se llamara "cyborg".
Su constitución contendrá glándulas
electrónicas y químicas, estimulados
bioeléctricos, el todo incluido en un organismo
cibernetizado.
La Cibernética puede ser considerada
como una adquisición sumamente aprovechable para la
evolución científica. Desde el estudio del
comportamiento de la célula
nerviosa, la neurona, hasta el del individuo en su conjunto,
ofrece un inmenso campo de investigaciones, particularmente a la
medicina.
La cibernética es una disciplina
íntimamente vinculada con la teoría general
de sistemas, al grado en que muchos la consideran inseparable
de esta, y se ocupa del estudio de: el mando, el control, las
regulaciones y el gobierno de los
sistemas. El propósito de la cibernética es
desarrollar un lenguaje y técnicas que nos permitan atacar
los problemas de control y comunicación en
general.
Lo que estabiliza y coordina el
funcionamiento de los sistemas complejos como los seres vivos o
las sociedades y
les permite hacer frente a las variaciones del ambiente y
presentar un comportamiento más o menos complejo es el
control, que le permite al sistema seleccionar los ingresos (inputs)
para obtener ciertos egresos (outputs) predefinidos. La
regulación esta constituida por los mecanismos que
permiten al sistema mantener su equilibrio dinámico y
alcanzar o mantener un estado.
Un concepto muy importante o casi
fundamental en cibernética es el de la
retroalimentación. La retroalimentación parte del principio de
que todos los elementos de una totalidad de un sistema deben
comunicarse entre sí para poder desarrollar
interrelaciones coherentes. Sin comunicación no hay orden
y sin orden no hay totalidad, lo que rige tanto para los sistemas
físicos como para los biológicos y los
sociológicos.
La retroalimentación puede ser
positiva, negativa o compensada. La retroalimentación es
negativa cuando su función consiste en contener o regular
el cambio, es positiva si amplifica o multiplica el cambio en una
dirección determinada y se dice que es compensada cuando
un regulador ejerce alternadamente retroalimentaciones positivas
y negativas, según las necesidades del mantenimiento de la
estabilidad del sistema regulado. (Ejemplo Refrigerador,
Temperatura Humana).
Mucha gente asocia la cibernética con
la robótica, los robots y el concepto de cyborg debido al
uso que se le ha dado al término en algunas obras de
ciencia ficción, pero desde un punto de vista
estrictamente científico, la cibernética trata
acerca de sistemas de control basados en la
retroalimentación.
Músculos
Biónicos:
Nervios
Biónicos:
Nariz
Biónica:
Ojo
Biónico:
Oído
Biónico:
Lengua
Bionica:
Estimulación
Biónica:
El Hombre Biónico:
Todos estos avances en la Bionica han
ayudado a la medicina a realizar grandes avances en la cura de
enfermedades y deficiencias
físicas.
Autor:
Hernández
Leonervis
Issa Ana
Martínez
Mariana
Molletón
Teófilo
Profesora:
Marlene Viña
República Bolivariana de
Venezuela
Ministerio del Poder Popular y la Educación
Superior
Universidad Bicentenaria de
Aragua
Comunicación
Social
I Semestre Sección
"B"
Problemática Científico-
Tecnológica
Ciudad Guayana, febrero de
2008
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