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Cibernética




Enviado por giovanni.guillen



    1. Intriduccion
    2. Cibernetica
    3. La biónica
    4. La robótica
    5. INTELIGENCIA ARTIFICIAL
    6. conclusiones
    7. bibliografia
    1. Introducción

    La Cibernética es la ciencia
    que se ocupa de los sistemas de
    control y de comunicación en las personas y en las
    máquinas, estudiando y aprovechando todos sus aspectos y
    mecanismos comunes. El nacimiento de la cibernética se estableció en el
    año 1942. La unión de diferentes ciencias
    como la mecanica, eletronica, medicina,
    fisica, quimica y computación, han dado el surgimiento de
    una nueva doctrina llamada Bionica, La cual busca imitar y
    curar enfermedades
    y deficiencias fisicas.

    A todo esto se une la robotica, la cual se encarga de
    crear mecanismos de control los
    cuales funcionen en forma automatica.

    Todo esto ha conducido al surgimiento de los Cyborg,
    organismos Bio-mecanicos que buscan imitar la naturaleza
    humana.

    Han pasado varios años desde que ingenieros,
    iniciaron la carrera hacia la automatización, hasta hoy todos esos
    avances han producido grandes resultados y avances.

    En este trabajo se hace un resumen de los avances en
    estas áreas: Cibernetica, Robotica, Bionica e Inteligencia
    Artificial.

    1. La Cibernética es la ciencia
      que se ocupa de los sistemas de
      control y de comunicación en las personas y en las
      máquinas, estudiando y aprovechando todos sus aspectos
      y mecanismos comunes. El nacimiento de la cibernética se estableció en el
      año 1942, en la época de un congreso sobre la
      inhibición cerebral celebrado en Nueva York, del cual
      surgió la idea de la fecundidad de un intercambio de
      conocimiento entre fisiólogos y
      técnicos en mecanismos de control.
      Cinco años más tarde, Norbert Wiener uno de los
      principales fundadores de esta ciencia,
      propuso el nombre de cibernética, derivado de una palabra
      griega que puede traducirse como piloto, timonel o regulador.
      Por tanto la palabra cibernética podría
      significar ciencia de
      los mandos. Estos mandos son estructuras con elementos especialmente
      electrónicos y en correlación con los
      mecanismos que regulan la psicología de los
      seres vivientes y los sistemas
      sociales humanos, y a la vez que permiten la
      organización de máquinas capaces de
      reaccionar y operar con más precisión y rapidez
      que los seres vivos, ofrecen posibilidades nuevas para
      penetrar más exactamente las leyes que
      regulan la vida general y especialmente la del hombre en
      sus aspectos psicológicos, económicos, sociales
      etc.

      Dentro del campo de la cibernética se
      incluyen las grandes máquinas calculadoras y toda
      clase de mecanismos o procesos
      de autocontrol semejantes y las máquinas que imitan la
      vida. Las perspectivas abiertas por la cibernética y
      la síntesis realizada en la comparación de
      algunos resultados por la biología y la electrónica, han dado vida a una nueva
      disciplina, la biónica. La bionica es
      la ciencia
      que estudia los: principios de
      la
      organización de los seres vivos para su
      aplicación a las necesidades técnicas. Una
      realización especialmente interesante de la
      biónica es la construcción de modelos de
      materia
      viva, particularmente de las moléculas proteicas y de
      los ácidos nucleicos.

      Conocer bien al hombre es
      facilitar la elección de las armas
      necesarias para combatir sus enfermedades.
      Por tanto, es natural ver una parte de las investigaciones orientarse hacia un mejor
      conocimiento de los procesos
      fisiológicos. Ayudándose de la química y de la física es como
      han podido realizarse grandes progresos. Si quiere proseguir
      un mejor camino, debe abrirse mas al campo de la mecánica y más aun al campo de
      la electrónica. En este aspecto se abre a
      la Cibernética.

      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. Se
      emplea en tareas peligrosas o para tareas que requieren una
      manipulación rápida y exacta. En los
      últimos años, con los avances de la Inteligencia
      Artificial, se han desarrollado sistemas
      que desarrollan tareas que requieren decisiones y
      autoprogramación y se han incorporado sensores de
      visión y tacto artificial.

      Antes de conocer bien al hombre, la
      evolución científica exige ya la
      adaptación de lo poco que se conoce a un medio que se
      conoce apenas mejor. La vida en las regiones interplanetarias
      trastorna completamente la fisiología y, el cambio
      brusco que sobreviene durante el paso de la tierra
      a otro planeta, no permite al hombre
      sufrir el mecanismo de adaptación. Es, por tanto,
      indispensable crear un individuo parecido al hombre,
      pero cuyo destino será aun más imprevisible,
      puesto que nacido en la tierra
      morirá en otro lugar.

      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.

      METODOS DE LA CIBERNETICA

      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 antidiuretica 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 musculos
      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
      CIBERNETICA

      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.

    2. CibernEtica
    3. La Bionica

    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 mas
    difícilmente seguramente saber observarlas e
    interpretarlas.

    Es probable que la biónica, antes de alcanzar
    la edad adulta, pasara por diferentes estados donde se
    imbricaran mas 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.

    Actualmente se han llevado a cabo varios avances en el
    campo de la biónica

    Musculos Bionicos:

    Nervios Bionicos:

    Naris Bionica

    Ojo Bionico

    Oido Bionico

    Lengua Bionica

    Estimulación Bionica

    El Hombre Bionico

    Todos estos avances en la Bionica han ayudado a la
    medicina a
    realizar grandes avances en la cura de enfermedades y
    deficiencias físicas.

    1. LA ROBOTICA

    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 ROBOT’s

    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.

    Reproducimos aquí algunos de los principales
    proyectos.

    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 Tecnologia 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
      desmostraron en la exposición Robots 8. La
      operación típica de estos sistemas
      permitía que se desarrollaran programas de
      robot utilizando gráficos.

    ROBOTS IMPULSADOS NEUMATICAMENTE

    La programación de estos robots consiste en
    la conexión de tubos de plástico a unos manguitos
    de unióñ 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. 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 instruciones 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
    comapdos de alto niyel y convertirlos en órdenes, que
    serán ejecutadas por el robot para realizar tareas
    enormemente sofisticadas.

    Si los elementos del robot son cada vez más
    otentes, también tendrán que serlo los programas
    que los controlen a través de la computaora. Si los
    programas son más complejos, la omputadora deberá
    ser más potente y cumplir nos requisitos mínimos
    para dar una respuesta rapida a la información que le llegue a través
    de los sensores del robot.

    Paralelo al avance de los robots industriales
    erá el avance de las investigaciones
    de los roots llamados androides, que también se
    beneiciarán de los nuevos logros en el campo de los
    aparatos sensoriales. De todas formas, es posile 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

    1. 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 EVOLUCION

    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 TODAVIA

    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
    súpercomputadores 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 MAQUINA?

    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 lingúistica, 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 ARTIFICIAL

    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, escogér 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 algunas 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 profundízación 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.

    MEtodos 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
    TURING

    Cuando 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.

    AREAS 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 estereoscopica 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 RESOLUCION 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 BUSQUEDA 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 busqueda 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 decender al siguente 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 l.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 medicos que disponen de dicho sistema,
    el médico acude a la cónsola 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 Ambitos 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 éntender 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
    perféctamente integrados en una superarquitectura
    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 ralacionados.
    • Nivel profundó. 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.
    1. Con el progreso de la tecnología para unir nervios humanos a
      los circuitos eletronicos y de producir elementos
      bio-mecánicos, con componentes electronicos 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 bionica 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.

    2. Conclusiones
    3. BIBLIOGRAFIA

    MECANICA POPULAR, Volumen 52-02,
    año 1999. "El Nuevo Hombre Bionico"

    MIKELL P. Groover, ROBOTICA INDUSTRIAL, Mc Graw
    Hill.

    EL MUNDO DE LA COMPUTACIÓN, Editorial Oceano. Volumen 3 y
    4.

    Giovanny Guillén Bustamante

    T.S.U en Informática

    Estudiante del 8vo semestre de Ingeniería de Sistemas

    Especialista Certificado en Sistemas IBM
    AS/400

    Edad 27 años

    Caracas, Venezuela

    Area Computación Software

    E-Mail:

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