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ESTE BLOG ESTA CREADO PARA LA CONSULTA SOBRE TEMAS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL.EDITADO POR MI... KARINA VAZQUEZ ORIHUELA

LA HEURÍSTICA

La heurística es el análisis y la extrapolación de datos basados en experiencias pasadas y en sus consecuencias. Los primeros intentos de la inteligencia artificial (IA) se fundamentaron en las búsquedas heurísticas. Se creía que el hombre resolvía todos los problemas a través de métodos heurísticos y se pensaba que la mente estaba conformada por potentes mecanismos heurísticos capaces de partir de lo general a lo particular tal como sucedía con los algoritmos de computación. De ahí los esfuerzos por hallar un algoritmo general basado en los principios heurísticos que fuera capaz de resolver cualquier tipo de problema.

Ejemplo de ello fue el GPS (solucionador
general de problemas) con el cual se podía demostrar cualquier tipo de teorema matemático, pero era incapaz de resolver problemas de carácter elemental que requieran un mínimo de sentido común. Este fracaso llevó a los investigadores a la conclusión que la heurística no lo era todo y que si el hombre resolvía los problemas era porque poseía los conocimientos necesarios para darle solución. Lo que dió lugar a la explosión de los sistemas basados en conocimientos más conocidos como sistemas expertos los cuales debido a la estrechez de su dominio de solución de los problemas, no cumplió con las expectativas de los usuarios.

Ello trajo como consecuencia la crisis del paradigma simbolista dentro la IA lo que originó nuevos paradigmas siendo los más importantes los basados en el conexionismo y los basados en la cooperación. Siendo interés nuestro los últimos ya que son los que están relacionados con la cooperación entre agentes inteligentes ajustándose este modelo a la estructura de una organización inteligente.


Algunos ejemplos de estos sistemas son:

Sistemas de Interpretación

Infieren descripciones de situaciones a partir de observaciones provenientes de sensores ejemplos: o Análisis de imágenes. o Interpretación de señales de audio, de radar, radio, etc. o Comprensión de voz. o Análisis de tipos de grietas.

Sistemas de predicción

Infieren las consecuencias probables a partir de un conjunto de situaciones dadas. Predicción:
  • Demográfica.
  • Tráfico.
  • Daños a cosechas por algún tipo de insecto, peste, etc.
  • Conflictos armados basados en informes de inteligencia.
  • Demanda de algún insumo (petróleo, cobre), dada una situación (geopolítica, económica, desarrollo).
Sistemas de diagnósticos

Infieren mal funcionamiento de Sistemas a partir de observaciones. Relaciona irregularidades del comportamiento observado con causas posibles.
  • Enfermedades a partir de un conjunto de síntomas.
  • Componentes defectuosos de un sistema.
  • Fallas de equipos en procesos productivos.
Sistemas de diseño

Desarrollan configuraciones de objetos basados en restricciones o exigencias del problema. Después de construidas, verifican que cumplan las especificaciones. Diseño de circuitos integrados.
  • Diseño de edificios.
  • Creación de moléculas orgánicas complejas.
  • Configuración de equipos computacionales.
Sistemas de planificación

Son Sistemas destinados a diseñar planes de acción.
  • Programación de rutas.
  • Programación de robots.
  • Programación de comunicaciones.
  • Programación de experimentos.
  • Creación de planes de vuelo.
Sistemas de monitoreo

Comparan el comportamiento de un sistema (observaciones) con comportamiento esperado. A partir de las diferencias sugieren acciones correctivas.
  • Monitorear lecturas de instrumentos para detectar condiciones de fallas de equipos industriales.
  • Detectar condiciones favorables a accidentes
  • Monitoreo de tráfico aéreo.
Sistemas de depuración

Sistemas destinados a encontrar los remedios adecuados para el mal funcionamiento.
  • Selección del tipo de mantención necesaria para corregir fallas en cables telefónicos.
  • Elegir el procedimiento de mantención para reparar equipamiento (locomotoras, buses, maquinaria industrial, etc.)
  • Selección de tratamientos de enfermedades vía quimioterapia.
  • Depuración de programas computacionales.
Sistemas de reparación

Sistemas destinados a desarrollar y ejecutar planes para administrar un remedio para algún problema ya diagnosticado.
  • Reparación de automóviles.
  • Reparación de equipos electrónicos.
  • Calibración de instrumentos.
Sistemas de instrucción

Sistemas desarrollados para instruir en el aprendizaje independiente.
  • Capacitación de personas sobre la operación de equipamiento.
  • Desarrollo de manuales inteligentes.
  • Manuales de diagnósticos de fallas.
  • Instrucción sobre algún contenido específico.
Sistemas de control

Son Sistemas destinados a gobernar mediante un control el comportamiento general de un sistema. Interpretan repetitivamente la situación actual, predecir el futuro, diagnosticar las causas de los problemas, formular un plan de remedio y monitorear su ejecución con tal de asegurar el éxito del control. Interactúan con modelos determinísticos provenientes de la teoría de control.
  • Control de procesos productivos.
  • Control de operaciones.
Conclusión:

En el ámbito de la Inteligencia artificial se usa el término heurístico para describir una clase de algoritmos que aplicando el conocimiento propio del problema y técnicas realizables se acercan a la solución de problemas en un tiempo razonable.










INTELIGENCIA ARTIFICIAL
A lo largo de la humanidad, el hombre siempre ha tratado de hacer los trabajos y cálculos mas prácticos, desarrollando artefactos que le han servido tanto para realizar funciones básicas hasta las mas complejas con una llamada “Inteligencia” con el uso de esas nuevas tecnologías que desarrolla.


Se dice pues que se le llama Inteligencia Artificial a la rama de la informática que desarrolla procesos que imitan a la inteligencia de los seres vivos. La principal aplicación de la inteligencia artificial es la creación de máquinas para la automatización de tareas que requieran un comportamiento inteligente.

Algunos avances de maquinas se presentan a continuación hasta el desarrollo de la llamada inteligencia artificial.


3000 a de C..- Ábaco (Asia oriental) El ábaco, primer dispositivo de cálculo de la historia, es utilizado en Oriente desde la Antigüedad. Permite efectuar las cuatro operaciones fundamentales a una velocidad de tres a cinco veces mayor que el cerebro humano . Muy utilizado aún en China y Japón.
725.- Primer reloj mecánico (China).

s. XVII.- Primeros relojes de péndulo en Europa .

S. XVI a s. XVIII.- Se desarrolla en Europa la tecnología de los autómatas .

1623.- Primera máquina de calcular Wilheim Schickard (Alemania). Realizaba sumas, restas y multiplicaciones y tenía un sistema que permitía memorizar los resultados intermedios.

1642.- Máquina de Pascal o Pascaline. Blas Pascal ( Francia 1623-1662) concibe a los 18 años una máquina de calcular capaz de sumar y restar que, a pesar de su mal funcionamiento, es reconocida como una importante contribución al desarrollo del cálculo mecánico.
1726.- Jonathan Swift (1667-1742) describe en “Los viajes de Gulliver” una máquina que escribe automáticamente

1694.- Calculadora de Leibniz. Gottfried Leibniz, (Alemania 1646-1716), creador del análisis matemático, construyó una máquina de calcular que podía efectuar las cuatro operaciones aritméticas básicas. Multiplicaba mediante la repetición de sumas, el mismo algoritmo que utiliza la informática en la actualidad.
Leibniz aspiraba a crear una máquina de razonar, capaz de encadenar proposiciones elementales a partir de las cuales fuera posible efectuar deducciones.

1805.-
Telar de Jacquard . Máquina textil automática, inventada por el mecánico francés Joseph Marie Jacquard, que funcionaba por instrucciones expresadas en código binario contenidas en tarjetas perforadas El método es precursor de la tecnología utilizada en las primeras computadoras.

1821.- Aritnómetro. Creación del francés Xavier Thomas de Colmar, el aritnómetro era una máquina de calcular portátil y fácil de utilizar que respondía a las necesidades contables de las empresas y de la administración pública de la época. Estas características y su buen funcionamiento hicieron que se convirtiera en la primera calculadora comercializada con éxito. Se fabricó en diferentes versiones y modelos durante más de 100 años.
1834.- Máquina análitica- A principios del XIX Charles Babbage (Inglaterra 1792-1871) retoma los trabajos precursores de Pascal y de Leibniz y desarrolla nuevas calculadoras. En 1834 inicia la construcción de una máquina de calcular programable, capaz de efectuar todo tipo de operaciones matemáticas que suele ser considerada un ancestro de los ordenadores modernos. La "máquina analítica" utilizaba cartones perforados y un lenguaje binario de programación, inspirados en el telar de Jacquard. Babagge nunca pudo acabar la construcción de su máquina debido a dificultades técnicas y a la falta de dinero.

1843.- Ada Lovelace (Inglaterra 1815-1852), colaboradora de Babbage, especula, en un artículo publicado ese año, sobre la capacidad de las “máquinas analíticas” para imitar la inteligencia humana .

1873.- Máquina de escribir. Philo Remington (EU 1816-1889). La máquina de escribir es un puente fundamental entre la información y el cálculo.

1888/1892.- Máquina de sumar y restar con impresión. William Burroughs (EU 1855-1898) Primera máquina de sumar y restar totalmente fiable.

1890.- Máquina estadística creada por el ingeniero norteamericano Hermann Hollerith (EU 1860-1929) Máquina electromecánica que retoma el uso de cartones perforados para el procesamiento de información. Unía por primera vez el cálculo y el tratamiento de la información en un mismo aparato. La máquina de Hollerith fue financiada por el gobierno de de los Estados Unidos debido a la necesidad de agilizar el recuento del censo de población. El recuento manual del censo de 1880 había durado siete años, en cambio, en el censo de 1890 la utilización de varias máquinas de Hollerith redujo la demora a sólo seis semanas.
1905.- Tubo de vacío o válvula. Lee de Forest (1873-1961) El tubo de vacío permitió la amplificación de las señales eléctricas. Es uno de los puntos de partida fundamentales en el desarrollo de la electrónica.
A principios del siglo XX no existía todavía ninguna máquina capaz de efectuar cálculos científicos. Durante algunas décadas la situación se mantuvo casi invariable. La regla de cálculo continuaba siendo el único instrumento existente para facilitar la resolución de operaciones matemáticas complejas. A lo largo de la década de 1930, los centros de investigación y las universidades estadounidenses intensificaron las investigaciones destinadas a construir máquinas de calcular científicas.

1910-1913.- Los ingleses Bertrand Rusell (1872-1970) y Alfred Whitehead (1861-1947) publican su obra “ Principia Mathematica”.

1917.- Robot. El dramaturgo checo Karel Kapek utiliza en su obra de ciencia ficción R.U.R el término robot para describir máquinas “inteligentes” creadas para servir a los seres humanos que terminan destruyendo a la humanidad y apoderándose del mundo.

1931.-Analizador referencial. Vannevar Bush (1890-1974), físico estadounidense que años más tarde participó en el desarrollo de la primera bomba atómica, construye el primer analizador referencial, una potente calculadora científica basada en mecanismos analógicos

1936.- Konrad Zuse (Alemania), joven ingeniero de 26 años, inicia en casa de sus padres la construcción de una calculadora electromecánica universal binaria controlada por un programa, cuya unidad de cálculo se basaba en la utilización de relés de teléfono. La primera versión de la calculadora de Zuse, la Z1, estuvo terminada en 1938. La Z3, fabricada en 1941 Era capaz de efectuar una multiplicación en tres segundos y podía calcular raíces cuadradas. Después de la Segunda Guerra Mundial versiones posteriores de la máquina de Zuse continuaron siendo las calculadoras científicas más potentes de Europa.

1936.- Máquina de Turing El matemático inglés Alan Turing (1912-1954) publica un artículo en el que desarrolla conceptos teóricos que culminaron en la construcción de los primeros ordenadores. Turing describía una máquina hipotética capaz de resolver todos los problemas formulados en términos de algoritmos fuera de los límites de su propia programación. A pesar de que el objetivo del artículo era reflexionar sobre los fundamentos y los límites de la lógica, la máquina de Turing, al plantear la posibilidad teórica de concebir un "cerebro artificial", abrió el camino para la concepción de una máquina capaz de realizar el tratamiento automático de la información.


1937.- Alan Turing sostiene la idea de que la inteligencia mecánica y la inteligencia humana son esencialmente equivalentes. La tesis del matemático inglés afirma que todos los problemas que puede resolver un ser humano se pueden reducir a un conjunto de algoritmos.

1939.- BTL Model 1 (Bell Telephon Lab Computer Model 1). Calculadora compuesta por una unidad de cálculo de cuatrocientos cincuenta relés telefónicos y de un teletipo que servía para introducir los datos y las instrucciones y para leer los resultados. Podía sumar dos números decimales de ocho cifras en una décima de segundo y efectuar multiplicaciones de números grandes en un minuto. A este primer modelo le sucedieron durante los años cuarenta cuatro generaciones de máquinas basadas en la misma tecnología.

1939-1945.- Las grandes necesidades de cálculo requeridas para el desarrollo de nuevas armas (incluida la primera bomba atómica) determinaron la estrecha relación entre el desarrollo de las grandes calculadoras electrónicas y la industria bélica

1943.- Colossus calculadora enteramente electrónica desarrollada en Gran Bretaña durante la segunda guerra mundial con el objeto de descifrar los mensajes criptados de los alemanes. En su construcción participó Alan Turing.
1944.- Mark 1. En 1937 un profesor de matemáticas de la Universidad de Harvard, Howard H. Aiken (1900-1973) concibió, siguiendo las huellas de Charles Babbage, una calculadora universal controlada por un programa registrado en cartones perforados que, como las anteriores, operaba por medio de relés. Conocida como Mark I, su construcción, finalizada en 1944, fue posible gracias a la financiación de IBM, que una vez terminada la donó a la Universidad de Harvard, donde funcionó hasta 1959. Inicialmente, esta máquina, la última gran calculadora electromecánica, fue utilizada exclusivamente para trabajos militares secretos. La Mark I medía 16,60 metros de largo y 2,60 metros de altura. Pesaba 5 toneladas y necesitaba varias toneladas diarias de hielo para evitar que se recalentara, y era capaz de multiplicar dos números decimales de 23 cifras en tres segundos, cien veces más rápido que las máquinas de escritorio de la época.

A finales de la década de 1940, los avances de las máquinas electromecánicas habían alcanzado su techo. Era el momento de la electrónica, una tecnología que permite una gran rapidez de conmutación gracias a la ausencia de frotamiento mecánico. El único inconveniente era la fragilidad y el volumen de los tubos de vacío en que se basaban los sistemas electrónicos de la época.

1945.- ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), etapa de transición entre las calculadoras y los ordenadores, ocupaba una superficie de 160 m2, pesaba alrededor de 30 toneladas y consumía 150 mil watios hora. Para evitar problemas de recalentamiento tenía un gran ventilador. Aunque era capaz funcionar a un ritmo de 200 mil impulsos por segundo, las instrucciones y los datos debían ser introducidos manualmente, lo que en la práctica retardaba enormemente la velocidad de cálculo.
Esta máquina fue construida bajo secreto militar por un equipo dirigido por dos profesores de la Universidad de Pensylvania, John P. Eckert y John W.Mauchly, por encargo del ejército estadounidense Estaba destinada a los laboratorios de investigación balística del cuerpo de artillería. Los trabajos no culminaron hasta después del final de la guerra.

1945.- Arquitectura Von Neumann- Partiendo de la idea de una organización interna de la máquina inspirada en el cerebro humano, el matemático húngaro-americano John von Neumann concibió una unidad central encargada, gracias a un programa previamente grabado, de regular automáticamente el funcionamiento completo del sistema. De esta manera, según el principio de calculabilidad universal formulado por Turing, la “máquina automática” podía, en teoría, ejecutar cualquier tarea a condición de que las instrucciones y los datos necesarios estén escritos en forma de algoritmo. Capaz de efectuar todo tipo de operaciones y de almacenar y tratar informaciones de diferente origen y naturaleza, la nueva máquina electrónica reunía en un mismo aparato las funciones de las calculadores y de las máquinas de tratamiento de información tradicionales.

Componentes de las computadoras definidas por Von Neumann (los mismos en que se basan la gran mayoría de los ordenadores actuales):
1- Memoria: almacena los programas y las instrucciones de funcionamiento
2- Unidad de procesamiento: trata la información
3- Unidad de control: organiza el funcionamiento interno de la máquina
4- Dispositivos (o interfaces) de entrada y salida de la información

1945.- Memex - El matemático Vannevar Bush imagina una máquina de uso personal que permite consultar a través de una pantalla de una manera sencilla y rápida documentos de distinta naturaleza (libros, fotografías, periódicos, correspondencia, etc) almacenados en microfilms: El Memex preanuncia algunas de las funciones de las modernas computadoras multimedia - "AS WAY WE THINK (V. BUSH 1945).

1947/1948.- Invención del transistor. El transistor reemplazó al tubo de vacío mejorando sus prestaciones, con un significativo menor consumo de energía (menor recalentamiento) y dimensiones cada vez más reducidas.
1948 / 1951.- La difusión en los ambientes científicos de Estados Unidos y Gran Bretaña de los principios expresados en el texto de von Neumann, permitió la construcción de cinco máquinas diferentes que pueden ser consideradas las primeras computadoras de la historia - Manchester MARK 1, Univ. Manchester (GB, 1948); EDSAC, Univ. Cambridge (EUA, 1949); BINAC, Eckert y Mauchly (EUA, 1949); EDVAC
, Univ. Pensylvania, (EUA,1948). IAS, Univ.de Princenton (EUA,1951/52) .

1948.- Se publican la “Teoría Matemática de la Información” de Claude Shannon y “Cibernética” de Norbert Wiener, obras fundamentales en el desarrollo de la teoría de la información.

1950.– Alan Turing propone una prueba, conocida como “Test de Turing”, para determinar si una máquina es inteligente o no.

1951.- UNIVAC 1. Primera computadora comercializada. Fue construida por Eckert y Mauchly, los creadores de la ENIAC. Se utilizó para compilar los resultados del censo de los Estados Unidos.
1953.- IBM 702. Primer ordenador de uso civil fabricado en serie por IBM. El mercado privado fue casi irrelevante hasta comienzos de la década de los sesenta. La capacidad de los aparatos sobrepasaba en mucho los requerimientos comerciales de la época. De algún modo, las propias máquinas fueron creando las necesidades.

1956.- Nace el concepto de Inteligencia Artificial que aspira crear una inteligencia de uso general que supere a la inteligencia humana en todos los aspectos.

1958.- Invención del circuito integrado (Jack Kilby, Texas Instruments). Un circuito integrado
es un dispositvo electrónico que integra un número x de transistores sobre una base semiconductora (el primer CI estaba constituido por seis transistores) Los CI permitieron un gran desarrollo de las tecnologías de la información y la comunicación.

1962.- Robots industriales Una empresa estadounidense comercializa los primeros robots industriales del mundo. Aparece el Primer Brazo Industrial Robotico.
1964.- Ley de Moore. Gordon Moore, fundador en 1968 de Intel, predice que los circuitos integrados duplicarán su capacidad cada año (en 1975 este lapso se modificó a 18 meses) Esta predicción, conocida como Ley de Moore, se cumplió en las décadas que siguieron.

1966: Se crea ELIZA, el Primer Programa de Inteligencia Artificial.
1969.- Arpanet, primera red internacional de transmisión de datos entre ordenadores. Empezó a funcionar, como parte de la política de defensa de los Estados Unidos en el marco de la Guerra Fría. Es el germen a partir del cual se desarrolló la actual Internet. El objetivo era establecer un sistema descentralizado de comunicaciones entre computadoras. Su diseño se inició en 1963 por iniciativa de la Agencia de Proyectos Avanzados de Investigación (ARPA), institución dependiente del Departamento de Defensa de Estados Unidos.


1968/1970.- Alto (PARC-Xerox) - Prototipo de ordenador de escritorio. Fue desarrollado por investigadores del Palo Alto Research Center (PARC) de Xerox. Incorporaba innovaciones tales como el monitor, el mouse o ratón y un sistema operativo que utilizaba gráficos con mapas de bits, ventanas e iconos, que años más tarde llegarían a convertirse en estándar de la microinformática. No fue comercializado ya que en la época se consideraba que no existía mercado para este tipo de máquina.

1971.- Primer microprocesador - Intel 4004 (Intel). Circuito integrado sobre una minúscula placa cuadrada de silicio de 7 mm de lado que agrupaba 2.300 transistores.
Esta innovación fue fundamental para la reducción del tamaño de las computadoras y para el aumento de su capacidad de procesamiento. Abrió el camino hacia la paulatina incorporación de la informática en todos los ámbitos de nuestra vida social. Los microprocesadores fueron decisivos para el desarrollo de la microinformática y la microelectrónica.

1972.- Videojuegos - Atari. Se instala en un salón de billares de California, Pong la primera máquina de videojuegos que obtiene éxito comercial.
1975.- ALTAIR 8800 Primer micro-ordenador comercializado. Se vendía en kit para armar.
1975.- Consola doméstica de videojuegos. (Atari). El usuario, por primera vez, podía controlar el desarrollo de la acción que veía en la pantalla de un televisor (interactividad). La informática entra en el hogar disfrazada de juguete.

1977.- Apple II- primera computadora personal destinada al mercado doméstico. Incorporaba teclado, interfaz gráfico y mouse.
1981.- Computadora personal - PC de IBM Utilizaba un microprocesador Intel 8086 de 16 bits y el sistema operativo MS-DOS de Microsoft.
1983.- Internet . Arpanet se divide en una red militar (MILNET) y una red civil (Internet)

1984.- Macintosh de Apple. Computadora de uso personal que incorporaba innovaciones importantes como el ratón, monitor de alta resolución y un interfaz gráfico basado en un sistema de ventanas que facilita enormemente el acceso a las aplicaciones.
1988.- Empieza a desarrollarse el mercado de computadoras portátiles tipo "notebook" .
1989/1990.- HTML- CERN (Ginebra). Lenguaje que permite conjugar la textualidad abierta que ofrece el hipertexto electrónico con fuentes de información de distinto origen (textos, fotos, imágenes fijas o en movimiento y sonido) que dio origen en 1992 a la World Wide Web. En 1989 tambien se crea Genghis, El Primer Robot andante, es desarrollado en el Massachusetts Institute of Technology (EE.UU).
1990/1993.- Nacimiento de la WORLD WIDE WEB.

1997.- Una computadora, Deep Blue de IBM, derrota a Gary Kasparov, campeón mundial de ajedrez, en un torneo a seis partidas lentas.

1998.- Nace la tecnología “Bluetooth” que permite la comunicación inalámbrica para redes locales (Redes LAN) y entre ordenadores personales y periféricos asociados.

A partir de 1999/2000 Empieza a ser masivo el uso de dispositivos minuaturizados de uso personal basados en tecnologías informáticas avanzadas (MP3, foto digital, teléfonos multifunción, computadoras de bolsillo). Ademas Sony Lanza el Perro mascota mascota Robótico AIBO y Honda persenta a ASIMO el Robot Humanoide.



2001: Cyberknife, un Cirujano robótico, es autorizado para funcionar en los Hospitales EstadoUnidenses.
2005: Investigadores de la Universidad de Cornell (EE.UU) construyen un robot que se replica a si mismo.

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