INTELIGENCIA ARTIFICIAL FUNDAMENTOS.docx

INTELIGENCIA ARTIFICIAL FUNDAMENTOS Podríamos definir la IA como una disciplina tecnológica que tiene por objeto el diseño y la construcción de máquinas y programas capaces de realizar complejas tareas con pericia igual o mayor que la de un ser humano. Teniendo en cuenta que aquellas tareas que parecen más simples, por ejemplo, hablar, ver, escuchar, son precisamente las más complejas de realizar. El computador es una poderosa herramienta por su capacidad para representar cualquier sistema discreto de símbolos físicos. Pero la meta final no es para esta "ciencia cognoscitiva" el computador o sus programas, sino el estudio de la conducta inteligente y, en particular, de la conducta humana. Este es el motivo por el cual la IA enlaza con tantas otras ciencias. Así, en el estudio de la conducta humana intervienen ciencias naturales como la neurofísiología y ciencias humanas como la psicología; en el estudio de los procesos de aprendizaje, la pedagogía; en otros aspectos importantes, como el reconocimiento del lenguaje natural, la lingüística; y en la realización práctica de los modelos, la informática y en todo su entorno. La finalidad de la inteligencia artificial consiste en crear teorías y modelos que muestren la organización y funcionamiento de la inteligencia. Actualmente, el mayor esfuerzo en la búsqueda de la inteligencia artificial se centra en el desarrollo de sistemas de procesamientos de datos que sean capaces de imitar a la inteligencia humana, realizando tareas que requieran aprendizaje, solución de problemas y decisiones. A veces llamada inteligencia de máquina, la inteligencia artificial o AI (Artificial Intelligence) cubre una vasta gama de teorías y prácticas. La Inteligencia Artificial "nació" en 1943 cuando Warren McCulloch y Walter Pitts propusieron un modelo de neurona del cerebro humano y animal. Estas neuronas nerviosas abstractas proporcionaron una representación simbólica de la actividad cerebral. Más adelante, Norbert Wiener elaboró estas ideas junto con otras, dentro del mismo campo, que se llamó "cibernética"; de aquí nacería, sobre los años 50, la Inteligencia Artificial. Los primeros investigadores de esta innovadora ciencia, tomaron como base la neurona formalizada de McCulloch y postulaban que: "El cerebro es un solucionador inteligente de problemas, de modo que imitemos al cerebro". Pero si consideramos la enorme complejidad del mismo esto es ya prácticamente imposible, ni que mencionar que el hardware de la época ni el software estaban a la altura para realizar semejantes proyectos. Se comenzó a considerar el pensamiento humano como una coordinación de tareas simples relacionadas entre sí mediante símbolos. Se llegaría a la realización de lo que ellos consideraban como los fundamentos de la solución inteligente de problemas, pero lo difícil estaba todavía sin empezar, unir entre sí estas actividades simples.

Es en los años 50 cuando se logra realizar un sistema que tuvo cierto éxito, se llamó el Perceptrón de Rossenblatt. Éste era un sistema visual de reconocimiento de patrones en el cual se asociaron esfuerzos para que se pudieran resolver una gama amplia de problemas, pero estas energías se diluyeron enseguida. Fue en los años 60 cuando Alan Newell y Herbert Simon, que trabajando la demostración de teoremas y el ajedrez por ordenador logran crear un programa llamado GPS (General Problem Solver: solucionador general de problemas). Éste era un sistema en el que el usuario definía un entorno en función de una serie de objetos y los operadores que se podían aplicar sobre ellos. Este programa era capaz de trabajar con las torres de Hanoi, así como con criptoaritmética y otros problemas similares, operando, claro está, con microcosmos formalizados que representaban los parámetros dentro de los cuales se podían resolver problemas. Lo que no podía hacer el GPSera resolver problemas ni del mundo real, ni médicos ni tomar decisiones importantes. El GPS manejaba reglas heurísticas (aprender a partir de sus propios descubrimientos) que la conducían hasta el destino deseado mediante el método del ensayo y el error. En los años 70, un equipo de investigadores dirigido por Edward Feigenbaum comenzó a elaborar un proyecto para resolver problemas de la vida cotidiana o que se centrara, al menos, en problemas más concretos. Así es como nació el sistema experto. El primer sistema experto fue el denominado Dendral, un intérprete de espectrograma de masa construido en 1967, pero el más influyente resultaría ser el Mycin de 1974. El Mycin era capaz de diagnosticar trastornos en la sangre y recetar la correspondiente medicación, todo un logro en aquella época que incluso fueron utilizados en hospitales (como el Puff, variante de Mycin de uso común en el Pacific Medical Center de San Francisco, EEUU). Ya en los años 80, se desarrollaron lenguajes especiales para utilizar con la Inteligencia Artificial, tales como el LISP o el PROLOG. Es en esta época cuando se desarrollan sistemas expertos más refinados, como por el ejemplo el EURISKO. Este programa perfecciona su propio cuerpo de reglas heurísticas automáticamente, por inducción.

LAS HABILIDADES COGNOSCITIVAS SEGÚN LA PSICOLOGÍA. TEORÍAS DE LA INTELIGENCIA (CONDUCTISMO, GARDNER) . 

 

Habilidad.  Capacidad y disposición para algo.  Gracia y destreza en ejecutar algo que sirve de adorno a la persona, como bailar, montar a caballo, etc. Cognoscitivo, va.  Que es capaz de conocer. Cognitivo, va.  Perteneciente o relativo al conocimiento.

Conductismo La teoría conductista se desarrolla principalmente a partir de la primera mitad del siglo XX y permanece vigente hasta mediados de ese siglo, cuando surgen las teorías cognitivas.

La teoría conductista, desde sus orígenes, se centra en la conducta observable intentando hacer un estudio totalmente empírico de la misma y queriendo controlar y predecir esta conducta. Su objetivo es conseguir una conducta determinada, para lo cual analiza el modo de conseguirla. De esta teoría se plantearon dos variantes: el condicionamiento clásico y el condicionamiento instrumental y operante. El primero de ellos describe una asociación entre estímulo y respuesta contigua, de forma que si sabemos plantear los estímulos adecuados, obtendremos la respuesta deseada. Esta variante explica tan solo comportamientos muy elementales. La segunda variante, el condicionamiento instrumental y operante persigue la consolidación de la respuesta según el estímulo, buscando los reforzadores necesarios para implantar esta relación en el individuo. Para las Teorías Conductistas, lo relevante en el aprendizaje es el cambio en la conducta observable de un sujeto, cómo éste actúa ante una situación particular. La conciencia, que no se ve, es considerada como "caja negra". En la relación de aprendizaje sujeto objeto, centran la atención en la experiencia como objeto, y en instancias puramente psicológicas como la percepción, la asociación y el hábito como generadoras de respuestas del sujeto. No están interesados particularmente en los procesos internos del sujeto debido a que postulan la “objetividad”, en el sentido que solo es posible hacer estudios de lo observable. Constructivismo El constructivismo es una corriente de la que se basa en la teoría del conocimiento constructivista. Von Glaserfeld fue el creador del contructivismo. Postula la necesidad de entregar al alumno herramientas (generar andamiajes) que le permitan crear sus propios procedimientos para resolver una situación problemática, lo cual implica que sus ideas se modifiquen y siga aprendiendo. El constructivismo educativo propone un paradigma en donde el proceso de enseñanza se percibe y se lleva a cabo como proceso dinámico, participativo e interactivo del sujeto, de modo que el conocimiento sea una auténtica construcción operada por la persona que aprende (por el "sujeto cognoscente"). El constructivismo en pedagogía se aplica como concepto didáctico en la enseñanza orientada a la acción. Se considera al alumno poseedor de conocimientos, con base a los cuales habrá de construir nuevos saberes. No pone la base genética y hereditaria en una posición superior o por encima de los saberes. Es decir, a partir de los conocimientos previos de los educandos, el docente guía para que los estudiantes logren construir conocimientos nuevos y significativos, siendo ellos los actores principales de su propio aprendizaje. Un sistema educativo que adopta el constructivismo como línea psicopedagógica se orienta a llevar a cabo un cambio educativo en todos los niveles. La perspectiva constructivista del aprendizaje puede situarse en oposición a la instrucción del conocimiento. En general, desde la postura constructivista, el aprendizaje puede facilitarse, pero cada persona reconstruye su propia experiencia interna, con lo cual puede decirse que el conocimiento no puede medirse, ya que es único en cada persona, en su propia reconstrucción interna y subjetiva de la realidad. Por el contrario, la instrucción del aprendizaje postula que la enseñanza o los conocimientos pueden programarse, de modo que pueden fijarse de antemano los contenidos, el método y los objetivos en el proceso de enseñanza. Inteligencias multiples La inteligencia no es una cantidad que se puede medir con un número como lo es el Coeficiente Intelectual (I.Q.). La inteligencia es la capacidad de ordenar los pensamientos y coordinarlos con las acciones. La inteligencia no es una sola, sinó que existen tipos distintos.

Howard Gardner es el creador de la teoría de "Las Inteligencias Múltiples", es un neuropsicólogo y educador de la Escuela de Graduados en Educación de la Universidad de Harvard, presentó su teoría en su libro titulado Frames of Mind: The Theory of Multiple Intelligences en 1983. La teoría básica sobre las Inteligencias Múltiples puede resumirse en las siguientes palabras: que cada persona tiene por lo menos ocho inteligencias, u ocho habilidades cognoscitivas. Estas inteligencias trabajan juntas, aunque como entidades cognoscitivas semi-autónomas. Cada persona desarrolla unas más que otras. Diferentes culturas y segmentos de la sociedad ponen diferentes énfasis en ellas. 1. Inteligencia Lingüística La inteligencia lingüística consiste en la habilidad de pensar en palabras y usar el lenguaje para expresar y entender significados complejos. Sensibilidad en el uso y significado de las palabras, su orden, sonidos, ritmos e inflexiones (tonos, pronunciaciones).  Destrezas en el uso de las palabras para expresarse y para todo uso práctico en la comunicación,  Destrezas en la lectura,  Habilidad e interés en escribir y leer poemas, historias, cuentos, libros y cartas. 2. Inteligencia Visual - Espacial La inteligencia visual - espacial consiste en la habilidad de pensar y percibir el mundo en imágenes. Se piensa en imágenes tri-dimensionales y se transforma la experiencia visual a través de la imaginación. La persona con alta inteligencia visual puede transformar temas en imágenes, tal como se expresa en el arte gráfico.  uso de las imágenes mentales,  crear diseños, pinturas y dibujos,  habilidad para construir diagramas y construir cosas,  habilidad para inventar cosas. 3. Inteligencia Lógica - Matemática La inteligencia lógica-matemática utiliza el pensamiento lógico para entender causa y efecto, conexiones, relaciones entre acciones y objetos e ideas. Contiene la habilidad para resolver operaciones complejas, tanto lógicas como matemáticas. También comprende el razonamiento deductivo e inductivo y la solución de problemas críticos.  habilidad en la solución de problemas y el razonamiento lógico,  curiosidad por la investigación, análisis y estadísticas,  habilidad con las operaciones matemáticas tales come la suma, resta y multiplicación. 4. Inteligencia Corporal - Cinética La inteligencia corporal-cinética consiste en la habilidad para usar los movimientos del cuerpo como medio de auto expresión. Esto envuelve un gran sentido de coordinación y tiempo. Incluye el uso de las manos para crear y manipular objetos físicos.  habilidad para controlar los movimientos del todo el cuerpo para la ejecución de actividades físicas,  uso del cuerpo para actividades como balance, coordinación y deportes,

 

destreza manual y habilidades manuales para actividades detalladas y trabajo minúsculo, uso expresivo del cuerpo en forma rítmica e imitativa.

5. Inteligencia Musical La inteligencia musical consiste en la habilidad para pensar en términos de sonidos, ritmos y melodías; la producción de tonos y el reconocimiento y creación de sonidos. También consiste en el uso de instrumentos musicales y el canto como medio de expresión. La persona alta en inteligencia musical tiene la habilidad de expresar emociones y sentimientos a través de la música.  sensibilidad por la música, los ritmos y las tonadas musicales,  habilidad tocando instrumentos musicales,  uso efectivo de la voz para cantar solo, sola o acompañado,  gusta escuchar música. 6. Inteligencia Interpersonal La inteligencia interpersonal consiste en relacionarse y entender a otras personas. Armonizar y reconocer las diferencias entre las personas y apreciar sus perspectivas siendo sensitivo o sensitiva a sus motivos personales e intenciones. Interactuar efectivamente con una o más personas, amigos y amigas y familiares.  

sensitividad y entendimiento con relación a los sentimientos, puntos de vista y estados emocionales de otras personas, habilidad para mantener buenas relaciones con la familia, amistades y con la gente en general, tomar liderazgo entre otras personas para resolver problemas, influenciar decisiones y velar por relaciones en grupos.

7. Inteligencia Intrapersonal La inteligencia intrapersonal consiste en la habilidad para entenderse a uno o una mismo. La persona está consciente de sus puntos fuertes y de sus debilidades para alcanzar las metas de la vida. Ayuda a reflexionar y controlar nuestros pensamientos y sentimientos efectivamente.  conocedor de las ideas propias, los dones y las destrezas personales,  conocedor de las metas personales,  habilidad para controlar los sentimientos personales y las respuestas emocionales,  habilidad para regular la actividad mental, el comportamiento y el estrés personal. 8. Inteligencia Naturalista La inteligencia naturalista consiste en el entendimiento del mundo natural incluyendo las plantas, los animales y la observación científica de la naturaleza. Se desarrolla la habilidad para reconocer y clasificar individuos, especies y relaciones ecológicas. También consiste en la interacción con las criaturas vivientes y el discernimiento de patrones de vida y fuerzas naturales.  habilidad para entender el comportamiento de los animales, sus necesidades y características,  habilidad para trabajar con las plantas,  conocimiento de las fuerzas enérgicas de la vida.

EL PROCESO DE RAZONAMIENTO SEGÚN LA LÓGICA (AXIOMAS, TEOREMAS, DEMOSTRACIÓN). Razonamiento Lógico La práctica de los razonamientos deductivos en el proceso de desarrollo del pensamiento lógico matemático es muy importante. Constituye una herramienta fundamental para el trabajo en la matemática y otras ciencias. ¿QUÉ ES LA LÓGICA? La lógica es aquella ciencia que va en búsqueda de las formas de los razonamientos correctos, es decir, de las leyes del deducir correctamente. En este sentido es legítimo afirmar que la lógica es la teoría de la deducción, en cuanto estudia las reglas de las inferencias correctas. La lógica hace explícitas estas leyes, las ordena en sistemas axiomáticos y prueba sus capacidades y límites. Teoría deductiva Designamos bajo este nombre toda teoría que se fundamenta en dos principios: Definiciones y demostraciones. En su desarrollo debe cumplir básicamente las siguientes condiciones:   



Enunciar explícitamente los términos primitivos con ayuda de los cuales se propone definir los demás términos de la teoría. Enunciar explícitamente las relaciones primitivas. Con la misma esencia anterior, son relaciones que el hombre pone en la base de su conocimiento. Enunciar explícitamente las proposiciones primitivas, con ayuda de las cuales se propone demostrar otras proposiciones de la teoría. Estas proposiciones primeras se denominan Axiomas y relacionan entre sí los términos primitivos y las relaciones primitivas. Que las relaciones enunciadas entre los términos sean únicamente relaciones lógicas, permaneciendo independientes del sentido concreto o interpretación que pueda darse a los términos.

Axioma o postulado Es una proposición primitiva que se admite como cierta. En la construcción de una teoría axiomática se ha de partir de un conjunto de axiomas, escogidos de tal forma que dicho conjunto ha de ser: compatible, suficiente, independiente.   

Compatibilidad: Dos axiomas no pueden formular en ellos, ni producir en sus resultados derivados, relaciones contradictorias. Suficiencia: Toda proposición verdadera ha de ser deducible dentro del sistema. Independencia: Ningún axioma ha de poderse deducir de otros. Estableciendo el sistema de axiomas (que por cierto, no tienen por qué ser "evidentes"), se comienza a construir la teoría enunciando y demostrando los teoremas.

Un teorema es una fórmula bien formada que puede ser demostrada dentro de un sistema formal. Demostrar teoremas es un asunto central en la lógica y la matemática. Un teorema generalmente posee un número de premisas que deben ser enumeradas o aclaradas de antemano. Luego existe una conclusión, una afirmación lógica o

matemática, la cual es verdadera bajo las condiciones dadas. El contenido informativo del teorema es la relación que existe entre las hipótesis y la tesis o conclusión. La demostración. El proceso demostrativo consiste básicamente en: A partir de unas proposiciones dadas que llamaremos premisas, obtener otra proposición que llamaremos conclusión mediante la aplicación de unas reglas lógicas. Para demostrar que una proposición específica es un teorema en una teoría deductiva dada procedemos así: 1.-Se enuncian explícitamente los axiomas de la teoría. 2.-Se fijan las reglas que validan el proceso demostrativo, estas reglas se denominan reglas de validez y se reducen a las siguientes: Regla de validez 1: Todo axioma puede figurar en cualquier paso de una demostración. Regla de validez 2: Si P=>Q figura en una demostración y P también figura en la misma demostración, entonces se puede concluir Q en la demostración. Esta regla universal se conoce con el nombre de Modus Ponens. Regla de validez 3: Si dos proposiciones son equivalentes se puede sustituir la una por la otra en cualquier parte de una demostración. Esta regla se conoce con el nombre de sustitución por equivalencia. 3. Efectuar una demostración de una proposición específica Q, consiste en obtener la proposición Q como la última en el proceso demostrativo por aplicación reiterada de las reglas de validez 1, 2 y 3. EL MODELO DE ADQUISICIÓN DEL CONOCIMIENTO SEGUN LA FILOSOFIA. La Adquisición de Conocimientos (AC) es el proceso de recolección de información, a partir de cualquier fuente (experto, libros, revistas, informes, ...), necesaria para construir un Sistema Basado en Conocimiento. Según varias definiciones conocer es el proceso de recolección de la información, la noticia acerca de algo. Esta información puede darse a través del razonamiento o a través de la experiencia humana, varias teorías sugieren que este conocimiento es producto del pensamiento, a través de las interrogantes que nos hacemos para intentar comprender las cosas que nos rodean. Se dice que nosotros como seres humanos podemos captar el conocimiento en 3 niveles diferentes que son el sensible ,conceptual y holístico, el sensible consiste en obtener información de un objeto a través de los sentidos por lo cual como tenemos más desarrollada la vista y el oído lo que siempre recordamos mas son imágenes y sonidos, el conceptual es esa parte donde definimos las cosas que son invisibles pero que son universales y para todos significan lo mismo, no agregamos definiciones propias ni características de mas, holístico este se centra en la intuición es lo que nosotros percibimos y creemos, se puede decir cuando tenemos alguna corazonada, al igual que el conceptual no existe solo es lo que intuimos. La epistemología es uno de los componentes centrales que permiten comprender la adquisición del conocimiento, por cuanto se ocupa de los problemas del conocimiento procurando una definición del saber y sus conceptos relacionados, dado que proviene del griego episteme, que significa “conocimiento" y logos, "teoría", de seguido, busca las definiciones y relaciones entre lo que se conoce y el objeto conocido, por cuanto el problema del conocimiento se encuentra signado por la indagación frente a la posibilidades y orígenes de la aprehensión

del objeto por parte del ser humano, es decir, se sitúa la pregunta por la esencia del conocimiento (razón o experiencia) y el posicionamiento del objeto y del sujeto, a la vez que todo ello implica un criterio de verdad, es decir, si se localiza en la experiencia o en el pensamiento y si es posible fundar una validez cuyas bases lógicas posibiliten aquello que se conoce. En la perspectiva de Hessen, la teoría general del conocimiento se modula a partir de estos interrogantes, toda vez que da origen a las diferentes corrientes del pensamiento epistemológico; al respecto, entre las aproximaciones más relevantes se encuentra el empirismo(realidad sensible) localizando la fuente de conocimiento en la experiencia bajo la consideración de que el espíritu humano es probablemente una "tabula rasa", donde toda impresión proviene de las sensaciones y las ideas son copias de impresiones externas; otra de las corrientes es la racionalista , cuyos postulados consideran el pensamiento como fuente principal del conocimiento; Rene Descartes, principal exponente de esta línea toma como punto de partida los principios racionalistas en una búsqueda del ser en cuanto tal, mas allá de lo físico y de la experiencia, es decir una búsqueda de los principios de la conciencia cognoscente, a través de unos componentes de orden metafísico y otros de orden lógico-matemático, en un intento que se sitúa por el camino conceptual para apartarse de los engaños que puede representarlos sentidos, a la vez que la búsqueda de un fundamento del conocimiento que fuera independiente de límites y supuestos, así, conocer es partir de una proposición evidente, que se apoya en una intuición primaria. Inteligencia siempre ha sido un término que ha sido muy usado pero no nos hemos preguntado bien si sabemos de lo que hablamos. MODELO COGNOSITIVO Desde el punto de vista social cognoscitivo los resultados de aprendizaje se refieren a la manera como se construye significado al conjunto de categorías que constituyen un discurso disciplinar. Los resultados de aprendizaje no se refieren en especificidad a un saber sino al significado que un aprendiz le da a ese saber. La construcción de esos significados se hace en especial cuando el conocimiento se presenta estructurado .Los procesos cognoscitivos en términos de aprendizaje se dan por niveles de complejidad ya sea en relación con el desarrollo (edad) o con los niveles de complejidad en una tarea. En términos del desarrollo, las teorías de Piaget o de Vigotsky definen una serie de características según ciclos de vida de los individuos y según la complejidad de las tareas, los enfoques computacionales representacionales, definen una serie de procesos y subprocesos subyacentes a la solución de problemas y a la toma de decisiones. En relación con la complejidad como se estructura un conocimiento se pueden definir 4grandes procesos básicos: conceptualización, interpretación, transferencia, creatividad. Conceptualización se refiere a la manera como se define un concepto en relación con una experiencia asociada o con otro concepto en una proposición o estructura conceptual. La interpretación se refiere a la manera como un concepto o conjunto de conceptos o proposiciones toma significados en relación con un contexto lingüístico o discursivo o en relación con un fenómeno. Dentro de la interpretación se juegan procesos cognoscitivos como la deducción, la inferencia, el análisis, la síntesis y diferentes modalidades de categorización. La transferencia se refiere a la manera como se aplica un conocimiento a la solución de problemas surgidos en contextos diferentes a aquellos en donde se dio la situación de aprendizaje. La creatividad se refiere a la manera como se reestructura o se proponen estructuras diferentes a las aprendidas. Los niveles cognoscitivos del aprendizaje no son totalmente lineales y su recorrido se puede dar en espiral. Lo cierto es que en términos de organización de las experiencias educativas definir niveles de aprendizaje permite organizar una educación para el desarrollo de habilidades cognitivas.

MODELO DEL AGENTE INTELIGENTE El modelo del agente inteligente intenta explicar a la entidad capaz de percibir su ambiente, procesar la información y dependiendo de ello, sacar sus conclusiones, respuestas, reaccionar o actuar ante una situación .En esta parte la racionalidad es la característica que posee una elección de ser correcta, más específicamente, de tender a maximizar un resultado esperado. Este concepto de racionalidad es más general y por ello más adecuado que inteligencia (la cual sugiere entendimiento) para describir el comportamiento de los agentes inteligentes. Por esta razón es mayor el consenso en llamarlos agentes racionales. Un agente inteligente puede ser una entidad física o virtual. Si bien el término agente racional se refiere a agentes artificiales en el campo de la Inteligencia Artificial, también puede considerarse agentes racionales a los animales incluido el hombre. Los agentes inteligentes se describen esquemáticamente como un sistema funcional abstracto. Por esta razón, los agentes inteligentes son a veces llamados Agentes Inteligentes Abstractos (AIA) para distinguirlos de sus implementaciones del mundo real como sistemas informáticos, los sistemas biológicos, o de organizaciones.