Inteligencia Artificial

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

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

Podemos definir la Inteligencia Artificial (IA) como la rama de la Ciencia Informática dedicada al desarrollo de agentes racionales no vivos" o dicho de otro como "al estudio de las maneras en las cuales las computadoras pueden mejorar las tareas cognoscitivas, en las cuales, actualmente, la gente es mejor." De esta manera podemos ver que el entendimiento de algún lenguaje natural, reconocimiento de imágenes, encontrar la mejor manera de resolver un problema de matemáticas, encontrar la ruta óptima para llegar a una objetivo específico, etc., son parte del razonamiento humano, y que hasta ahora el hombre ha deseado poder imitarla desarrollando la Inteligencia Artificial.

Historia de la Inteligencia Artificial

Las raíces de la inteligencia artificial se hallan en la historia misma de la humanidad, y no sólo en su historia, también en los mitos y leyendas de muchas culturas. Si bien estas culturas no hablaban como tal de computadoras pensantes, sí se ha observado que se mencionan inteligencias artificiales o creadas por humanos. Es decir, que la idea de inteligencias creadas artificialmente siempre ha despertado interés en la raza humana. Por primera vez, quizás estemos cerca de lograr este tipo de inteligencias.

Encontramos un primer ejemplo en la mitología griega. Hera tiene un hijo llamado Hephaestus, quien ha creado un hombre hecho de bronce llamado Talos. La misión de Talos era proteger Creta. Aquí, al parecer, en términos modernos, tenemos la historia de un androide protector.

Otro mito es el de Pygmalión, un rey-artista que crea una escultura de marfil en la cual representa su ideal de mujer. La diosa Afrodita le concede vida a la escultura y le da como nombre Galatea.

Se sabe también que Dédalo, un famoso inventor de la Antigüedad, había creado gente artificial. Al parecer, la creación de esta clase de seres constituye una inquietud presente en ingenieros, inventores y escritores. Pero la construcción de una máquina que sólo se asemeje al ser humano no resulta suficiente, lo que en realidad se ha buscado es que tenga inteligencia.

Estos mitos no se detienen en la Antigua Grecia. Se cuenta que el papa Silvestre II construyó un artefacto que podía predecir el futuro. Este aparato era una cabeza humana mecánica, capaz de pronunciar dos palabras: sí y no. La gente le preguntaba, y la cabeza contestaba, prediciendo de esta manera el futuro.

Al parecer, una máquina que decía dos palabras no resultó suficiente. También sabemos que astrólogos árabes de la Antigüedad construyeron un artefacto conocido como Zairja, que supuestamente ya presentaba inteligencia. Además, se tienen noticias de una máquina similar llamada Ars Magna, pero de origen cristiano, con características parecidas.

El homunculus fue creado por Paracelsus y era un hombre pequeñito. El rabbi Judah ben Loew también tenía interés en la creación de seres artificiales y, utilizando barro, creó un pequeño hombre viviente. Este hombre tenía por nombre Jospeh Golem, y se le había encomendado una misión de espionaje en Praga. Por alguna razón, el hombre de barro se volvió violento y agresivo, por lo que hubo que destruirlo.

No podemos olvidar al ser artificial más conocido de todos: Pinocho. Pinocho era un niño de madera que obtuvo la vida gracias a la magia del Hada Azul. En la literatura, encontramos desarrollada esta idea. Frankenstein resulta quizás el mayor ejemplo moderno de la inquietud por parte de un científico de crear un ser artificial. A partir del surgimiento de la ciencia ficción como género literario, aparecen, cada vez con más frecuencia, seres artificiales, robots inteligentes y computadoras con superinteligencia artificial. Recordemos a Isaac Asimov con su famoso libro, Yo robot.

En los últimos años, el cine ha retomado la idea y ha mostrado una evolución. En películas como IA y El hombre del bicentenario, encontramos pinochos modernos. La tesis de estos filmes no consiste solamente en la creación de un ser artificial; va más allá de la máquina que luce como un hombre, de la inteligencia artificial: es la máquina que intenta convertirse en un ser humano.

Todo lo anterior se refiere a mitos y a personajes de ficción, pero nos permite empezar a entender de dónde viene la inteligencia artificial, al menos como una inquietud de la raza humana. Quizás el hombre, en su interior, ansía ser como Prometeo y llevar la inteligencia a algún otro ser.

No debemos olvidar que, históricamente, ha existido una tendencia al rechazo de las máquinas inteligentes. Esta tendencia ha disminuido durante los últimos cincuenta años, quizá debido a que se comprende mejor lo que es la inteligencia humana y lo que es una inteligencia artificial.

En la Antigüedad

Ahora veremos la historia de la inteligencia artificial desde la perspectiva de personas que realmente existieron. Nuevamente regresamos a la Antigua Grecia.
Aristóteles ha sido uno de los más grandes filósofos de todos los tiempos. Entre sus trabajos encontramos la Física, donde describe el estudio de las cosas que cambian. Es importante para nosotros porque hace la distinción entre la materia y la forma, dándonos las bases para la computación simbólica y la abstracción de datos. El abstraer la forma de la materia nos permite representarla y trabajar sobre ella sin modificar su materia.

El aporte de Aristóteles no se limita a la Física, ya que en la Metafísica encontramos ideas muy útiles para nuestros fines. También nos da la Lógica, y la idea de que el estudio del pensamiento por sí mismo nos aporta la base de cualquier conocimiento. La lógica de Aristóteles nos permite saber si algo es verdadero en relación con otras cosas que consideramos verdaderas.

Actualmente, podemos pensar que la Lógica de Aristóteles es básica, pero sentó las bases para las formas modernas de lógica y de razonamiento.

El Renacimiento brinda nuevas herramientas mentales. En este período, se trata de entender a la naturaleza de una manera empírica. Quizás el pensamiento más importante para la inteligencia artificial que surgió en estos tiempos es que cualquier proceso puede ser analizado matemáticamente. De esta manera, permite ser comprendido y, al ser comprendido, se podrá reproducir.

Cop érnico nos brinda una idea reveladora: lo que percibimos del mundo puede ser diferente de lo que realmente es. Esto crea una división entre lo que pensamos de las cosas y lo que son en realidad. Galileo, por medio de la observación científica, confirmó esto y abrió la puerta a una nueva era, en la que las matemáticas comenzaron a usarse como una herramienta para definir al mundo.

Continuando con nuestro viaje, encontramos a Ren é Descartes quien, por medio de la introspección, busca las bases de la realidad. Descartes decide que la información que obtiene por medio de los sentidos puede engañar, por lo que la toma como falsa. De esta manera, empieza sistemáticamente a dudar de todo, incluso de su propia existencia. Llega a la conclusión de que su existencia solamente puede ser justificada en términos de su propio pensamiento. A Descartes se lo recuerda por su famosa frase: Cogito ergo sum, es decir, pienso luego existo.

Todo esto nos ha llevado paulatinamente a una división entre la mente y el mundo físico. El proceso del pensamiento puede ser separado del entorno físico donde ocurre. Es decir que el mundo de las ideas no coincide necesariamente con elmundo físico. Los procesos mentales tienen su propia existencia y pueden ser estudiados por sí mismos. A partir de entonces, han surgido diferentes formas de reunificar la mente y el cuerpo.

En las matemáticas

Un gran matemático, Gottfried Leibniz, creó el primer sistema formal de lógica. Lo importante de dicho sistema reside en que se puede utilizar para construir máquinas que realicen cálculos en forma automática. Euler, por su parte, sentó las bases para la teoría de grafos, los cuales se usan actualmente en la inteligencia artificial.

Charles Babbage creó la máquina diferencial, la cual se utilizaba para calcular los valores de determinadas funciones. Esta máquina resulta un punto clave, ya que sienta las bases de procesamiento y cálculo realizado por máquinas, aunque desde luego no podemos decir que fuera inteligente. También diseñó la máquina analítica, una máquina programable de propósito general, que presenta las bases de la arquitectura que posteriormente utilizarían las computadoras como las conocemos.

Otro matemático muy importante fue George Boole, ya que sentó las bases para formalizar las leyes de la lógica por medio de la creación del álgebra de Boole. Matemáticos posteriores tomaron su trabajo y continuaron avanzando en este campo.

Más adelante, Gottlob Frege crea un lenguaje de especificaciones matemáticas para describir la aritmética. Su trabajo se encuentra en la obra conocida como Fundamentos de Aritmética. El lenguaje de Frege se conoce ahora como cálculo de predicados de primer orden y se utiliza en la inteligencia artificial para inferir nuevas expresiones verdaderas.

Ya en el siglo pasado, Russell & Whitehead trabajaron en un sistema matemático que pudiera representar a las matemáticas por medio de operaciones y axiomas. Su trabajo se aplica en la inteligencia artificial, en particular en los sistemas que permiten comprobar teoremas en forma automática.

En la ciencia

Otros grandes científicos han contribuido a crear esta disciplina, entre ellos Alfred Tarski, Scout, Burstall, Plotkin.

Sin embargo, un científico en particular se destaca en la historia de la inteligencia artificial, su nombre es Alan Turing. Este británico se interesaba en la posibilidad de crear una verdadera inteligencia artificial. Escribió un artículo en el cual trataba de contestar la pregunta sobre si las máquinas pueden pensar o no, y donde se consideraban diferentes objeciones a esta posibilidad. Uno de los puntos importantes residía en la dificultad para definir lo que es la inteligencia en sí. Aun si podemos definirla, la pregunta más importante es: ¿cómo reconocer la inteligencia artificial?

Para esto, Turing ideó una prueba. En la prueba conocida como el test de Turing,él espera poder medir la supuesta inteligencia artificial frente a la inteligencia de un ser humano. Ya que éste es el único parámetro de inteligencia con el que se cuenta.

En este test, se tiene una persona llamada el interrogador que se encuentra aislada en un cuarto que contiene, solamente, una terminal de computadora. Esa terminal está conectada a otra computadora con un software de inteligencia artificial y a otra terminal controlada por una persona. El interrogador puede hacer cualquier pregunta y no sabe si la respuesta que obtiene es de la computadora o de la otra persona. Si debido a las respuestas puede deducir fácilmente quién es la computadora, entonces supondremos que esa computadora no es inteligente. Sin embargo, si no puede diferenciarlos, entonces, asumiremos que la computadora muestra inteligencia.

El test de Turing resulta interesante, pero ha tenido muchas críticas a lo largo del tiempo. La principal es que la inteligencia debe ser del estilo humano para que el test funcione como está planeado. Esto nos abre a la opción de que podemos encontrar o crear inteligencias que no necesariamente se amolden al esquema humano.

Tecnologías Relacionadas

Existen diferentes tipos de tecnologías que forman parte de lo que conocemos como inteligencia artificial.

Por un lado, existen los sistemas expertos, programas de cómputo que tienen conocimientos específicos sobre un tema. Estos conocimientos son dados por expertos humanos en un área en particular y colocados dentro del programa junto con reglas y heurísticas. Estos programas tienden a enfocarse directamente en el tema sobre el cual se especializan y no tienen la facultad de aprender de su experiencia.

La estadística también es usada en la inteligencia artificial, principalmente cuando el sistema se enfrenta a la incertidumbre producida por la falta de información. En estos casos, el sistema es capaz de tomar una decisión aun teniendo datos incompletos.

El software de inteligencia artificial puede tener mecanismos que le permitan el aprendizaje, como es el caso de las redes neuronales. Cuando se requiera un sistema de control sencillo, se puede usar una máquina de estados finitos.

Algunas veces, es necesario trabajar con datos de los cuales no conocemos los valores exactos; en estos casos, utilizamos la lógica difusa. Por su parte, los algoritmos genéticos pueden llegar a soluciones para un problema en particular.

Aplicaciones

La inteligencia artificial tiene muchas aplicaciones, de hecho es muy posible que en este momento tengamos en casa aparatos electrónicos que utilicen algún tipo de tecnología relacionada con la inteligencia artificial.

Un calentador de agua puede usar una máquina de estados finitos para su control. La lavadora automática de ropa puede utilizar lógica difusa para seleccionar el ciclo de lavado, la temperatura del agua y la cantidad de detergente.

Las cámaras de video y de fotografía también pueden hacer uso de la lógica difusa para enfocar la imagen y otro tipo de tecnología para seleccionar las características necesarias para tomar la mejor foto.

Los automóviles modernos usan sistemas inteligentes para proporcionar un mejor frenado, y evitar los derrapes en curvas y caminos los días de lluvia. Los videojuegos actuales hacen uso de la inteligencia artificial de muchas maneras diferentes: la selección de la estrategia por utilizar, la búsqueda del jugador adentro de un ambiente complejo, el evitar la colisión con el jugador, el control de los personajes, etcétera.

Sistemas de inteligencia artificial se usan en los mercados financieros o como apoyo en consultas médicas para la evaluación de los síntomas.

Un sistema de inteligencia artificial puede ser usado para controlar el riego y la distribución de fertilizantes en las plantaciones. Incluso, se usa en las máquinas de búsqueda en Internet para dar mejores resultados y encontrar páginas significativas.

La evolución de la I.A. se debe al desarrollo de programas para ordenadores capaces de traducir de un idioma a otro, juegos de ajedrez, resolución de teoremas matemáticos, etc. Alrededor de 1950, Alan Turing desarrolló un método para saber si una máquina era o no "inteligente" denominado "Test de Turing", "en el cual un operador tiene que mantener una conversación en dos sentidos con otra entidad, a través de un teclado, e intentar que la otra parte le diga si se trata de una máquina o de otro ser humano.

Sobre este test circulan muchas historias ficticias, pero nuestra favorita es la que trata sobre una persona que buscaba trabajo y al que se le deja delante de un teclado para que se desenvuelva solo. Naturalmente, se da cuenta de la importancia de este test para sus perspectivas de carrera y por lo tanto lucha valientemente para encontrar el secreto, aparentemente sin éxito. Sin embargo, tras cierto tiempo, la persona que realizaba la entrevista vuelve, le estrecha la mano, y le felicita con estas palabras: `Muy bien, amigo, la máquina no pudo descifrar si Ud. era una persona; precisamente es lo que necesitábamos para un puesto de Inspector de Hacienda'".

Pero de que sirve crear algoritmos capaces de imitar la inteligencia y el razonamiento humano; es aquí donde la I. A. y la Robótica tienen un punto en común.

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

Referencias:

http://www.geocities.com/loboduke2001/I_A.html

http://www.geocities.com/loboduke2001/