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Inteligencia artificial - Oido




  1. Resumen
  2. Introducción
  3. Marco teórico
  4. El Oído Artificial
  5. Conclusiones
  6. Referencias

Resumen

A continuación en el siguiente documento se realizará un estudio de la temática de la inteligencia artificial que es un campo importantísimo en el área de la ingeniería y abarca un sin número de aplicaciones que pueden solucionar ciertos tipos de inconvenientes en la mecánica del mundo e incluso en problemas presentados en el cuerpo humano.

Introducción

En este documento trataremos sobre las aplicaciones del estudio de la inteligencia artificial en una parte del cuerpo humano que se muestra como un problema para ciertos tipos de seres humanos. En sí la inteligencia artificial es una ciencia que nace de la computación para realizar un simulacro del comportamiento y comprensión del humano. [1] [5]

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Ilustración 2. Introducción a la inteligencia artificial

Marco teórico

Inteligencia Artificial

Uno de los objetivos primordiales de la inteligencia artificial es de hacer posible actividades nosotros podemos considerar como inteligentes, este tipo de inteligencia que ha venido desarrollándose con el transcurso del tiempo y que ha sido muy discutida por un gran número de personajes, no solo intenta comprender sino que procura realizar construcciones de entidades inteligentes. [2][3]

La prueba Turing

Alan Turing quien es un personaje importantísimo en el campo de la inteligencia artificial, mencionó que la máquina llegaría a poseer una inteligencia que podía ser comparada con la inteligencia humana sin problema. Para tratar sobre lo dicho Alan presento la denominada prueba de Turing, llamada así por su creador, para analizar la inteligencia que poseía una máquina, la prueba se fundamentaba en que la interacción verbal es o podría ser un medio mediante el cual la inteligencia se hace más patente.

L prueba consistía en que una persona cualquiera mantendría un diálogo mediante un teclado y un interfaz con un sistema que abarcaba inteligencia artificial y con otra persona, había un tercero que hacía del papel de juez y este tenía que revisar el diálogo y decidir cuál de los dos ya antes mencionados era el operador; si el juez no podía reconocer con una probabilidad alta al operador quería decir que el sistema tiene una inteligencia que puede ser comparada con la inteligencia humana.[4] [11]

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Ilustración 2. La prueba de Turing

A continuación nos adentraremos en el tema exclusivo de este documento en el cual nos referimos a tratar acera del oído artificial.

Como introducción podemos mencionar algunos problemas los cuales han servido de motivación para trabajar en este tema como por ejemplo la capacidad auditiva es una actividad que para las personas se va perdiendo con el transcurso del tiempo y es aquí en donde se puede aplicar una de los múltiples ramas de la inteligencia artificial que puede solucionar dicho problema o simplemente para ir más allá de las capacidades auditivas que posee una persona común y corriente. [12]

El Oído Artificial

Para iniciar con el análisis de este tema en particular plantearemos el siguiente ejemplo: en una pieza musical intervienen un conjunto de instrumentos, ahora el oído humano presenta muchos inconvenientes para tratar de identificar uno por uno cada instrumento, se requeriría de un complicado procedimiento de codificación del proceso sonoro el cual se presenta en forma de pulsos eléctricos o potenciales de acción que son transmitidos al cerebro mediante el nervio auditivo. [6]

El oído artificial es un sistema capaz de simular el trabajo que realiza el sistema receptor auditivo y de producir la respuesta del nervio auditivo cuando se enfrenta a cualquier estimulo.

Se debe tener en cuenta que el oído artificial no cumple el papel del cerebro es decir su control no es independiente, su función es de codificar los sonidos en pulsos eléctricos ayudándose de un determinado código que emplearía un oído común.

Hace algún tiempo atrás Alexander Volta realizo un experimento y comprobó que cuando ponía electrodos en sus oídos estos emitían cierto sonido. También probó que cuando los sacudía (electrodos) por los 50 voltios de su pila escuchaba algo parecido a el agua cuando esta hierve.

Luego otros experimentadores siguieron con estas pruebas sin darle uso práctico, paso un determinado tiempo para que la electricidad se aplique a sistemas de audición para personas con dificultades; lo primero en ponerse en aplicación fueron unos audífonos los cuales reemplazaban a la corneta.

Pero si bien este audífono ayudado a un sin número de personas, este no es aplicable para aquellas personas que tienen sordera profunda originada por la falla del órgano de Corti, esta es una parte del oído interno en donde el sonido produce una vibración a unos pequeños bellos que están conectados al nervio auditivo; cuando este mecanismo no funciona, la sordera no puede ser remediada por un audífono.

Por este motivo se continuaron con las pruebas y después de un tiempo se logró reemplazar al audífono por un oído bionico el cual funciona a base de pulsos eléctricos los cuales son transmitidos al órgano de Corti.

Se encuentra constituido por un micrófono en la parte externa para que este capte el sonido y mediante un filtro selecciona las frecuencias usadas por la voz humana, a continuación se encuentra un transmisor que se encuentra atrás de la campana de la oreja evalúa la señal electromagnética hacia la parte interior.

Los impulsos son distribuidos por hasta 22 electrodos y posteriormente son captados por los nervios que se conducen al cerebro. Los bellos capilares se encuentran distribuidos de acuerdo con las frecuencias del sonido que deben recibir, con los bajos en la parte central y hacia afuera las frecuencias cada vez más altas. [7] [8]

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Ilustración 3. El oído bionico

Otro interesante modelo de intentar reemplazar al oído humano es mediante el uso de una impresora 3D común y corriente; el oído bionico creado a base de este tipo de estructura es capaz de percibir sonidos que el oído humano no puede hacerlo se ha convertido en un equipo que es el primero o el más interesante que relaciona la ingeniera con la biología.

Para la realización de este se inicia con una matriz de hidrogel y células de ternero, estos dos componentes permiten la creación del tejido orgánico que es la estructura fundamental del oído, luego se acomodan nano partículas de plata que funciona como una antena receptora de sonidos; unidos los tres pasos mencionados se tiene el siguiente resultado. [9]

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Ilustración 4. El oído bionico 2

"El oído, en principio, puede ser usado para restaurar la audición humana y las señales eléctricas producidas por éste pueden ser conectadas a pacientes con terminales nerviosas, similar al oído natural.

Aunque el actual sistema recibe sólo ondas de radio se planea incorporar otros materiales, como sensores electrónicos que permitan registrar otro tipo de sonidos". [10]

En la actualidad se ha logrado muchos éxitos en un gran número de personas que han decidido poner en aplicación al oído bionico en sus vidas; "personas que padecían sordera causada por la destrucción de las células ciliadas de la cóclea, han vuelto a escuchar gracias a implantes cocleares; Denominándose oído biónico a tal prótesis o dispositivo auditivo que sustituye las funciones del oído interno, observándose la unión entre la biología y la electrónica y de esta forma sustituyendo el órgano auditivo e imitando fielmente su función original". [13]

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Conclusiones

  • En la actualidad es importantísimo tener como alternativa el empleo de las diversas aplicaciones que nos ofrece la inteligencia artificial ya que esta posee un desarrollo a lo largo de su transcurso desde que arrancó su uso por científicos que trabajaron hasta obtener una aplicación que pueda solucionar problemas.

  • Para personas que tienen un problema con la percepción de sonidos es decir de audición el oído bionico es una opción la cual ha sido probada y puede solucionar este problema para que puedan hacer de su vida un transcurso normal.

  • El desarrollo de la inteligencia artificial es algo reciente y posee una complejidad significativa para poder o tratar de que la maquina iguale o supere a la inteligencia humana es decir es dificultoso desarrollar pensamiento en la inteligencia artificial.

  • Otra de las aplicaciones de la inteligencia artificial no es precisamente en humanos sino que también en otras aplicaciones como por ejemplo el vehículo que en la actualidad se ha adoptado la capacidad de que este pueda reaccionar a ciertas situaciones cotidianas.

  • No podemos deducir que las maquinas son inteligentes a pesar del desarrollo y el camino que han transcurrido debido a que no han dejado de ser simulaciones de lo que se podría hacer con ellas.

  • A pesar de que la maquina puede desarrollar algunas actividades mejor que el ser humano no significa que esta ha logrado superar al humano; pero no se puede negar ni esconder el hecho de que ha existido un avance y este es considerable.

  • El desarrollo de la ingeniería en los varios campos de aplicaciones que esta posee es muy factible cuando trabaja a la par con la biología ya que juntas estas ramas pueden trabajar en la búsqueda de soluciones que van de seguro a beneficiar al mundo entero en problemas significantes que actualmente no han tenido un desarrollo seguro.

  • El desarrollo del tema central a tratar es el resultado de una serie de prácticas que se desarrollaron una tras otra, debido a que aparecían cada vez más inconvenientes estos se trataban de solucionar aplicando leyes, experimentos y teorías que al final daban solución.

  • El avance de la inteligencia artificial sin duda alguna es un campo en el que los futuros ingenieros y nosotros mismos ahora tendríamos que arrancar analizando las distintas opciones y aplicaciones que se puede dar aplicando la misma que van a dar resultados positivos seguramente para las personas, animales y cosas en nuestro mundo.

Referencias

[1]Inteligencia Artificial [En línea]. [modificada por última vez 16 mayo 2013 a las 20:45 ]. Disponible en:

http://techanalogica.blogspot.com/2008/02/el-circuito-integrado-555.htmlhttp://www2.uah.es/benito_fraile/ponencias/inteligencia-artificial.pdf

[2]Introduccion a la inteligencia artificial [En línea]. [modificada por última vez 16 mayo 2013 a las 20:45 ]. Disponible en:

http://techanalogica.blogspot.com/2008/02/el-circuito-integrado-555.html http://www.lsi.upc.edu/~bejar/ia/transpas/teoria/1-IA-introduccion.pdf

[3]Inteligencia artificial actual [En línea]. [modificada por última vez 16 mayo 2013 a las 20:45 ]. Disponible en:

http://techanalogica.blogspot.com/2008/02/el-circuito-integrado-555.htmlhttp://exordio.qfb.umich.mx/archivos%20pdf%20de%20trabajo%20umsnh/stuart%20j%20russell,%20peter%20norvig%20-%20inteligencia%20artificial,%20un%20enfoque%20moderno%20-%20prentice%20hall%20(ocr.pdf

[4] Desarrollo de la inteligencia artificial [En línea]. [modificada por última vez 16 mayo 2013 a las 20:45 ]. Disponible en:

http://techanalogica.blogspot.com/2008/02/el-circuito-integrado-555.htmlhttp://www.ugr.es/~setchift/docs/conciencia_capitulo_2.pdf

[5]Oido artificial [En línea]. [modificada por última vez 16 mayo 2013 a las 20:45 ]. Disponible en:

http://techanalogica.blogspot.com/2008/02/el-circuito-integrado-555.html

http://personales.unican.es/gutierjm/docs/trans_ai.pdf

[6]Origen del oído artificial [En línea]. [modificada por última vez 16 mayo 2013 a las 20:45 ]. Disponible en:

http://techanalogica.blogspot.com/2008/02/el-circuito-integrado-555.html

http://audiolab.usal.es/Documentos/ArticulosLAB/Lopez-Poveda&Meddis_MenteyCerebro_2005.pdf

[7] Aplicaciones del oído artificial [En línea]. [modificada por última vez 16 mayo 2013 a las 20:45 ]. Disponible en:

http://techanalogica.blogspot.com/2008/02/el-circuito-integrado-555.html

http://elcomercio.pe/edicionimpresa/html/2008-06-24/el-oido-bionico-realidad.html

[8]Oido Bionico [En línea]. [modificada por última vez 16 mayo 2013 a las 20:45 ]. Disponible en:

http://techanalogica.blogspot.com/2008/02/el-circuito-integrado-555.html

http://www.monografias.com/trabajos/cibernetica/cibernetica.shtml

[9]Desarrollo del oído bionico [En línea]. [modificada por última vez 16 mayo 2013 a las 20:45 ]. Disponible en:

http://techanalogica.blogspot.com/2008/02/el-circuito-integrado-555.html

http://www.clickandgo.cl/noticias/1265-crean-oido-bionico-usando-impresoras-3d

[10]Inteligencia artificial en el ser humano [En línea]. [modificada por última vez 16 mayo 2013 a las 20:45 ]. Disponible en:

http://techanalogica.blogspot.com/2008/02/el-circuito-integrado-555.html

http://www.notimina.com/index.php/component/content/article/47-de-interes/5372-crean-oido-bionico

[11] J. Haugeland, La inteligencia articial. Siglo XXI,1988

[12] N. J. Nilsson, R. M. Morales, J. T. P. Méndez,and E. P. Aris, InteligenciaArticial: Una nueva síntesis. McGraw-Hill, 2001, vol.

[13]Oido bionico [En línea]. [modificada por última vez 16 mayo 2013 a las 20:45 ]. Disponible en:

http://techanalogica.blogspot.com/2008/02/el-circuito-integrado-555.html http://protesisauditiva.blogspot.com/2013/05/oido-bionico-personasque-padecian.html

 

 

Autor:

Juan Diego Loja Bravo.

 


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