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Enviado por Giovanny Guillén Bustamante
Código ISPN de la Publicación: EpypklykZZdVdZxORj
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| Resumen: La bionica. La robotica. Inteligencia artificial. Musculos bionicos. Historia de los robots.(V) |
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Índice
- Introduccion
- Cibernetica
- La biónica
- La robótica
- Inteligencia Artificial
- Conclusiones
- Bibliografia
- Introducción
La Cibernética es la ciencia que se ocupa de los sistemas
decontrol y de comunicación en las personas y en las máquinas, estudiando
yaprovechando todos sus aspectos y mecanismos comunes. El nacimiento de la
cibernéticase estableció en el año 1942. La unión de diferentes ciencias
como lamecanica, eletronica, medicina, fisica, quimica y computación, han dado
elsurgimiento de una nueva doctrina llamada Bionica, La cual busca imitar y
curarenfermedades y deficiencias fisicas.
A todo esto se une la robotica, la cual se encarga de
crearmecanismos 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
lacarrera hacia la automatización, hasta hoy todos esos avances han
producidograndes resultados y avances.
En este trabajo se hace un resumen de los avances en estas áreas:Cibernetica,
Robotica, Bionica e Inteligencia Artificial.
- CibernEtica
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.
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
arealizar grandes avances en la cura de enfermedades y deficiencias físicas.
- 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
- 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.
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.
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:
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
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.
- Conclusiones
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.
- 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.

Autor:
GiovannyGuillén Bustamante
T.S.U en Informática
Estudiante del 8vo semestre de Ingeniería deSistemas
Especialista Certificado en Sistemas IBM AS/400
Edad 27 años
Caracas, Venezuela
Area Computación Software
Giovanni.guillen@Eniac.com
Enviado por Giovanny Guillén Bustamante
Contactar mailto:Giovanni.guillen@Eniac.com
Código ISPN de la Publicación: EpypklykZZdVdZxORj
Publicado Thursday 7 de August de 2003
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