Inteligencia Artificial

Resumen

La inteligencia artificial es una ciencia con un amplio
campo de estudio dedicado al estudio del cerebro humano y la
inteligencia, con el fin de modelar matemáticamente
diferente lógica y procesos que ayuden a facilitar y
automatizar problemas en diferentes áreas de conocimiento.
Sus aplicaciones son variadas y están presentes en muchos
ámbitos en los que su modelo principal es el ser humano, y
hay q tener en cuenta los diferentes problemas que se
presentan.

Index Terms-Inteligencia artificial, aplicaciones de la
in- teligencia artificial, problemas de la IA.

Introducción

El hombre ha tratado de explicar constantemente el pen-
samiento humano, como el ser humano es capaz de percibir,
entender, analizar y manipular un mundo completo de miste- rios.
La inteligencia artificial intenta construir no solo com- prender
una entidad inteligente [1].

La IA es una de las ciencias más recientes, se
comenzó a estudiar poco después de la segunda
guerra mundial, en

1956 se le dio su nombre [1]. La inteligencia artificial
nace en este año de Dartmouth, en Hanover Estados Unidos
en una reunión en la que participaron en lo que más
tarde serían los investigadores principales del
área, se redactó una propuesta en la que aparece
por primera vez el término «inteligencia
artificial» [7]. Sus campos todavía tiene muchos
flecos por cerrar muchas cosas en que trabajar por lo cual
podrían haber muchos Einstein trabajando a tiempo completo
[1].

Según el profesor José Malpica la
inteligencia artificial es la rama de las ciencias de la
computación que estudia el soft- ware y hardware
necesarios para simular el comportamiento y compresión de
los humanos [5].

La IA tiene varios objetivos entre los cuales se pueden
debatir y explicar la necesidad de crear máquinas con in-
teligencia artificial que sean capaces de discernir, pensar y
razonar en la forma en que los humanos los hacen, simulando sus
sentimientos y que sean capaces de ser conscientes, de
aquí surgen muchos y grandes problemas para definir la
inteligencia de varias formas, analizando desde muchos puntos de
vista, uno de los problemas que son difíciles de simular
es la conciencia , una cualidad humana que hace que nos demos
cuenta de nuestra existencia [5].

La inteligencia artificial, un área en la que
comenzó tra- bajando Marvin Minsky en 1956, está
muy ligada a la computación y a otras áreas del
conocimiento informático, pretende tener la posibilidad de
crear maquinas inteligentes y distingue dos tipos de
inteligencia, natural y artificial [3].

Durante los principios de la IA, existió una gran
expectativa alrededor de la misma con la intensión de un
avance de una inteligencia artificial igual a la de las personas,
consiguiendo una computadora capaz de sentir, razonar y ser
cociente por su cuenta [5]. Debido a la tecnología que ya
existía en esos tiempos de software y hardware, se
pensó que sería muy fácil lograr esto, y
expresar este fenómeno computacionalmente, esta corriente
de investigación se conocería como IA fuerte, la IA
había comenzado con objetivos muy ambiciosos, lo que en
los años noventa tuvo un retroceso debido a que los
resultados prácticos no avalaban con los teóricos,
en muchos casos todas la ideas y objetivos se habían
convertido en simples especulaciones [5]. Hoy en día se ha
conseguido simular varias situaciones con el desarrollo de
hardware y software, como la toma de decisiones en asuntos
comerciales. En juegos de ajedrez que vecen a los humanos, entre
otros problemas puntuales [5]. Sin embargo los científicos
no han conseguido después de cincuenta años de IA,
simular comportamientos que resulten sencillos para los humanos,
como la intuición y la conciencia que todavía sigue
sin avances, hoy en día se sigue debatiendo si es posible
crear una computadora con razonamiento y conciencia
[5].

¿Qué es la inteligencia
artificial?

La inteligencia artificial puede tener
varias formas de definirla, las más importantes son los
procesos mentales y lo que se puede decir como la forma ideal de
inteligencia el razonamiento [1]

«El objetivo de esta ciencia es
construir modelos informáticos, capaces de tener
comportamientos definidos como inteligentes, en los cuales
trabajan ingenieros especialista en informática,
neurociencias y ciencias de conducta» [3].

La inteligencia artificial puede tener
varias formas de definirla, las más importantes son los
procesos mentales, que aluden al comportamiento y lo que se puede
decir como la forma ideal de inteligencia el
razonamiento[1].

Sistemas que piensan como humanos:
«El nuevo y excitante esfuerzo de hacer que los
computadores piensen… máquinas con mentes en el
más amplio sentido literal»(Haugeland,
1985)

«La automatización son
actividades que vinculamos con procesos de pensamiento humano,
actividades como la toma de decisiones, resolución de
problemas, aprendizaje…»(Bellman,
1978)

Sistemas que piensan racionalmente:
«El estudio de las facultades mentales mediante el uso de
modelos computa- cionales» (Charniak y McDermott,
1985)

«El estudio de los cálculos
que hacen posible percibir, razonar y actuar» (Winston,
1992)

Sistemas que actúan como humanos:
«El arte de desar- rollar máqueinas con capacidad
para realizar funciones que cuando son realizadas por personas
requieren de inteligencia» (Kurzweil, 1990)

«El estudio de como logar que los
computadores realicen tareas que, por el momento los humanos
hacen mejor» (Rich y Knigh, 1991)

Sistemas que actúan racionalmente:
«La inteligencia com- putacional es el estudio del
diseño de agentes inteligentes» (Poole et al..
1998)

«IA… está relacionada con conductas
inteligentes en arte- factos»(Nilsson, 1998)

¿Cómo saber si una
máquina es inteligente?

A. La prueba de Turing

Existe una prueba, la invento Alan turing para catalogar
una máquina es inteligente o no, esta prueba evita grandes
listas de cualidades y quizá controvertidas para definir
si la máquina tiene inteligencia artificial
[1].

la prueba de Turing se trata de un juego donde
estarán dos personas y una máquina en habitaciones
diferentes, una persona hará de juez, esta persona
hará preguntas a los otros dos con la finalidad de
reconocer al humano y a la máquina, sin saber cuál
es cual y tan solo con etiquetas X, Y estarán comunicadas
entre si vía mensajes. En caso de que el juez
después de tener la conversación no sepa
cuál es el humano y cual la máquina, está
habrá pasado el test de Turing y se declarara inteligente
[2].

Figure 1. Test de Turing.

B. La habitación china de J.
Searle

Existe un experimento usado para rebatir la validez del
test de Turing, se lo conoce como la habitación china fue
propuesto por John Searle. El experimento trata de explicar que
una máquina puede realizar actos inteligentes, pero al
mismo tiempo la máquina no es consciente de su acto de
inteligencia, es decir no es capaz de discernir o entender que
está haciendo la máquina, solo sigue un algoritmo
diseñado para tal función [4]. El experimento nos
propone que una maquina interactúa con un chino siendo
este su idioma natural y habla tal cual humano con el mismo
haciéndole creer al chino que está es inteligente y
pasando la prueba de turing, Searle propone, que imaginemos que
se aísla dicha máquina de exterior, ahora la
máquina no conoce del idioma pero tiene a su alcance
diccionario e instructivos que le indicaran las reglas del
idioma, de este modo y gracias a los manuales la computadora
será capaz de hacer creer a la persona en el exterior que
la misma sabe el idioma nativo, aunque nunca haya hablado o
leído este idioma[4]. Searle Plantea las siguientes
preguntas:

«¿Cómo puede responder
si no entiende el idioma chino?

¿Acaso los instructivos saben
chino?

¿Se puede considerar todo el sistema de la sala
(diccionar- ios, máquina y sus respuestas) como, un
sistema que entiende chino?»[4]

Entonces se realiza una operación o
actividad sin entender

que se está haciendo siguiendo únicamente
un algoritmo, del mismo la máquina sigue el mismo
algoritmo o programa para el que fue diseñado sin entender
nada [6]. En consecuencia este efecto, se queda tan solo en una
simulación de lo que es la mente humana, como los
símbolos que manipula no tienen significado para la
máquina no se puede considerar realmente inteligente, por
lo mucho que lo parezca [6].

C. Algoritmos

Dentro de la IA un algoritmo se define como un conjunto
de reglas o procesos finitos y predeterminados, como objetivo
obtener un resultado satisfactorio. Son operaciones
lógicas que buscan obtener una salida o resultado a partir
de una estimulación o entrada. Los algoritmos pueden ser
aplicados de manera eficiente a innumerables
áreas.[18]

Tipos de
inteligencia artificial

A. Inteligencia artificial débil

Los partidarios de la IA débil estipulan que una
máquina jamás podrá ser consciente y
jamás podrá tener una inteligen- cia natural y su
razonamiento puro, los partidarios de la inteligencia artificial
débil se basan en que los ordenadores y máquinas
únicamente pueden simular que razonan y actuar de forma
inteligente [7].

B. Inteligencia artificial fuerte

La IA fuerte considera que un ordenador puede tener una
mente y estados mentales, y por lo tanto se puede construir un
ordenador que contenga todas las capacidades de una mente humana,
siendo capaz de razonar, imaginar, crear, diseñar y entre
muchas cosas más que por el momento son solo
utopías [7].

Aplicaciones de
la inteligencia artificial

A. Ramas de la inteligencia artificial.

Los sistemas de IA se pueden clasificar en
tres categorías básicas: sistemas expertos (basado
en conocimientos) y las her- ramientas empleadas en su
construcción, sistemas de lenguaje natural y sistemas de
percepción para visión, habla y tacto
[15].

1) Los sistemas expertos: Son programas que
usan pro- cesos de razonamiento, para resolver problemas en
campos específicos del saber, ayudan a resolver problemas
basados en conocimientos de humanos experimentales y habilidades
[15]. Es decir son programas que ayudan a la solución de
problemas que normalmente lo hacen expertos
humanos[16].

2) Los sistemas de lenguaje natural: Estos
sistemas com- prenden y se expresan en el lenguaje del ser
humano, así dando su información en una lengua que
cualquier persona pueda comprender sin necesidad de aprender un
lenguaje de computadora, es usado muy comúnmente en base
de datos [15].

3) Sistemas de percepción visual,
audible y táctil.: Este es todavía uno de los
campos más limitados con respecto a sus capacidades, son
usados en cierta condiciones [15].

B. Sistemas neuronales artificiales
(ANS)

Las redes neuronales aparecen con la finalidad de
ayudarnos a solucionar problemas que con las máquinas
convencionales son casi imposibles o muy tediosas de realizar,
para solu- cionar este problema se tomaran varias
características de la fisiología del cerebro como
base para los nuevos modelos de procesamientos. Estas
técnicas han recibido el nombre de Sistemas neuronales
artificiales (ANS) o simplemente redes neuronales
[10].

Las redes Neuronales son programas de la inteligencia
artificial con la capacidad de simular funciones de aprendizaje
del ser humano. Una red neuronal obtiene experiencia del
análisis automático y sistemático de datos
proporcionados para determinar reglas de comportamiento y
así realizar predic- ciones de nuevos casos
[9].

Neuronas y conexiones sinápticas. Cada neurona
puede tener infinitas entras llamados dendritas y se tiene solo
una salida existente, el axón, estas se pueden conectar
entre sí mediante la sinapsis.

En este modelo se considera que una neurona puede ser
representada por una unidad binaria [9].

Una de las principales características y una de
las más im- portantes de las redes neuronales es el
aprendizaje adaptativo, esta característica nos permite
modificar constantemente con el fin de adaptarse a nuevas
condiciones de trabajo [14].

C. La IA en la robótica.

La robótica es la ciencia multidisciplinaria
encargada del diseño y creación de máquinas,
una síntesis de la automática y la
informática [17],[11]. La palabra robot fue usada por
primera vez por Karel Capek usada en una de sus obras, proviene a
partir de la palabra checa «Robota», que significa
servidumbre o trabajo forzado[12].

Hoy en día el término robot se aplica a
todos los ingenios mecánicos accionados y controlados
electrónicamente, capaces de llevar a cabo descarga,
accionamiento de máquinas her- ramienta, operaciones de
ensamble y soldadura entre otras, este campo esta dirigido al
desarrollo de las máquinas que sepan interactuar con el
medio en el que desarrollan su actividad[17].

La inteligencia artificial entra en este campo con la
finalidad de crear máquinas inteligentes capaces de
realizar cálculos, pensar, razonar, elaborar juicios y
tomar decisiones [12].

No solo eso también su interés se centra
en los agentes inteligentes que manipulan el mundo físico,
y un campo de gran interés es aplicar las ideas como
planificación o visión artificial [16].

D. La vida artificial

La vida Artificial es «el estudio de los sistemas
hechos por el hombre que exhiben los comportamientos
característicos de los sistemas vivos naturales» de
acuerdo con Christopher Langton[13].

La diferencia más importante entre
estas dos ramas que se pueden llegar a confundir y es un debate
muy intenso en los foros de ciencia entre los grandes
científicos, es su objeto de estudio. La VA estudia la
vida y explora la forma de abordar la síntesis o
construcción de sistemas artificiales con propiedades
exhibidas en los seres vivos, que los hace adecuados o mejorados
para cierto tipo de trabajos o incluso en prótesis. En
cambio la IA reduce su estudio y exploración a la
inteligencia humana con el fin de simularlo en una máquina
[8]. La relación entre la vida artificial y la
inteligencia artificial está cada vez más cercana
por lo que expertos predicen que un futuro convergerán,
dado que la vida biológica y la inteligencia son
mutuamente dependientes, la VA y la IA exhiben una

Codependencia [13].

Figure 2. Prótesis de una
mano

E. La medicina

El gran avance de los medios informáticos durante
los últimos años, muestra el papel fundamental de
las computa- doras en la esfera médica, un simple ejemplo
es la Ingeniería Biomédica.

El desarrollo de las diferentes técnicas de la IA
aplicadas a la medicina, representan una novedosa perspectiva,
que puede reducir costos, tiempo, los errores médicos,
así como potenciar los recursos humanos en ramas
médicas con mayores requerimientos. El desarrollo de estas
áreas permitiría tener una asistencia apropiada al
médico en la toma de decisiones, a los futuros
profesionales durante su práctica y especial en el
área de diagnóstico de enfermedades raras o
dificiles de identificar[20].

Problemas de
inteligencia artificial

Las experiencias de los seres humanos, son muy
difíciles de traducir a un lenguaje simbólico o un
lenguaje que una máquina puede interpretar e interactuar
tal cual lo haría un ser humano, como por ejemplo el
perfume de una flor, el sabor de una sopa, la textura de un
tejido, entre otras los filósofos llaman a está
experiencia como qualia, los qualia no se pueden describir, son
experiencias únicas de los seres humanos. Para que una
máquina empiece a parecer más a los humanos debe
ser capaz de entender estos qualia, de darle una forma
lógica- matemática, por lo que esta ciencia se
encuentra frente a una muralla muy compleja y que quizás
sea imposible de alcanzar [19].

Puede que la IA este más allá de nuestras
capacidades o que sea solo cuestión de tiempo, los humanos
han comparado siempre el cerebro con los avances en la
tecnología y en la mecánica, un fuerte
crítico de la IA, Humbert compara con una metáfora
que los progresos hechos en el campo equivalen a un árbol
queriendo alcanzar la luna, aún así nadie sabe si
podrán resolver estos problemas planteados, la
inteligencia artificial tiene un futuro incierto [19].

Conclusiones

La inteligencia artificial es una de las áreas
que mayor trabajo tiene debido a que sus campos son muchos y
todos tienen mucho que desarrollar e investigar. La inteligencia
ar- tificial busca un modelo que tenga todas las cualidades y
características de un ser humano, desde su capacidad para
pensar, razonar y crear, como la capacidad para resolver
problemas de la vida diaria, buscan una máquina capaz de
ser humana, dependiendo de la corriente que sigan, sea la IA
débil o la fuerte, inteligencia artificial débil
mantiene la esencia del ser humano, alegando que las
máquinas jamás podrán igualarlo, y buscan el
desarrollo de la inteligencia artificial, tan solo como la
solución a problemas en base a modelos del ser humano, IA
fuerte en cambio busca en una máquina la recreación
total del ser humano, pero es muy difícil y sigue siendo
tan solo una utopía el hecho de alcanzar a una
máquina capaz de tener sentimientos, de imaginar y
discernir al igual que un ser humano, algunas personas piensan
que esto no se lograra debido a la alta complejidad y
experiencias imposibles de colocar en un código de
lenguaje máquina como son las qualia. estos es un problema
de gran debate entre los que defiende y critican la IA, pero se
podría ver al ser humano ya como una máquina
programa, como un ser definido y superior dentro del mundo de las
máquinas, las teorías de la creación son
muchas pero se puede plantear alguna forma que somos seres
automatizados y creados con la capacidad de desarrollar miles de
algoritmos que nos permiten ser y considerarnos seres
inteligentes, un robot con inteligencia artificial, puesto
podemos considerar que todo lo que hace nuestro cerebro es en
base a impulsos eléctricos, la información
receptada en el exterior por nuestros sentidos de visión,
olfato, oído, tacto y sabor, que llegan a nuestro cerebro
en forma de entrada y estimulación y es ahí donde
se procesa, mediante las neuronas, que pasan información
entre sí con el fin de ordenar a nuestro cuerpo una
respuesta adecuada ante tal estimulo,

Considerando como una salida. Podemos considerar a
nuestro Cerebro como una computadora integrada, con un procesador
enorme y capaz de expandirse y adaptarse a las diferentes
necesidades, este cerebro se encuentro dentro de un organismo
mecánico, adaptado y diseñado para cumplir
diferentes tareas que el mainbord o parte principal le asigne.
Entonces somos una máquina o somos seres humanos, las
posibilidades son infinitas con el avance de la ciencia y la
misma tecnología sabremos si IA seguirá siendo una
utopía o se convertirá en realidad.

Las aplicaciones actuales de la IA nos lleva a obtener
un mundo automatizado, con el fin de agilitar los diferentes
procesos y evitar errores humanos en cada uno de ellos, en la
resolución de problemas y en hacer más fácil
la vida de las personas.

References

[1] Stuart Russel, Peter Norvir, «Inteligencia
artificial, Un Enfoque Mod- erno», Pearson
Educación. S.A, Madrid, 2004

[2] Turing, A.M, «Computing machinery and
intelligence», 1950, mind

43:433-460

[3] Barba, Arturo, «¿Sera posible crear
inteligencia artificial?» editorial el sol, S.A de C.V,
Reforma, aug 12, 2001.

[4] Penrose, Roger, «La nueva mente del
emperador», Barcelona: Grijaldo

Mondari, 1991, pagina 42.

[5] Malpica Velasco, José Antonio.
«Inteligencia Artificial y conciencia».

Profesor Titular en el departamento de
matemáticas de la UAH, en el área de conocimiento
Ingeniería Cartográfica, geodésica y
fotogrametría.

[6] Searle, John. 1980a. «Minds, Brains and
science». Behavioral and Brain

Sciences 3, 417-424.

[7]
http://www.fgcsic.es/lychnos/es_es/articulos/inteligencia_artificial

[8] Lazhoz-Beltra. Rafael. «Bioinformática:
Simulación, vida artificial e inteligencia
artificial». Ediciones Díaz de Santos, S.A, Madrid
2004.

[9] García Fernández Luis. «Uso y
aplicaciones de la inteligencia artificial».

La ciencia y el hombre Volumen XVII
número 3. 2004.

[10] Freeman James, Skapura David. «Redes
neuronales. Algoritmos, apli- caciones y técnicas de
programación»

[11] J. Monsalve, A. Tematica, P. A. S. Sanchez , A.
metodológico and L.

F. Aterhortua. «Inteligencia
Artificial Aplicada a la robótica»

[12] Alvarez J. I. G. «Evolución y Futuro
de la inteligencia Artificial Aplicada a la
robótica»

[13] Moriello, Sergio Alejadro. «Agentes
físicos autónomos ¿Pueden desar- rollar un
comportamiento genuino?». Tesis de maestría. 2004.
Maestría en ingeniería de sistema de
información.

[14] Sotolongo, G.; Guzmán, María
Victoria. «Aplicaciones de las redes

Neuronales, el caso de la
bibliometría»

[15] Wendy B. Rauch-Hindin. «Aplicaciones de la
inteligencia artificial en la actividad empresarial, la ciencia y
la industria», 1985 Prentice-Hall, inc.

[16] Arroyo Menendez David. «Aplicaciones
prácticas de la inteligencia artificial»

[17] Diaz David. «Inteligencia artificial,
programación neuronal y otras hierbas.»

[18] De Oliveira Luis, Zampronha Edson. «El
computacionalismo clásico y el modelo de una mente
creativa en composión musical»

[19] Ferri Benedetti Fabrizio. «Los numerosos
problemas de la inteligencia artificial». epsys anuario
2004.

[20] María del Carmen Expósito Gallador,
Rafael Ávila Ávila. «Aplicaciones de la
inteligencia artificial en la medicina: perspectivas y
problemas.»

Autor:

Carlos Alejandro Zea Polo

Universidad Politécnica Salesiana,
Cuenca – Ecuador.