Inteligencia Artificial

Introducción
Inteligencia Artificial
Daniel Borrajo
Universidad Carlos III de Madrid
IA. Curso 2008-09
Inteligencia Artificial
1
Introducción
Indice
1
Introducción
Inteligencia Artificial
2
Introducción
Indice
1
Introducción
Inteligencia Artificial
3
Introducción
¿Qué es la IA?
Inteligencia Artificial
4
Introducción
Leyendo los periódicos/yendo al cine1
Lo contrario de la estupidez natural
Deep Blue
Robots con sentimientos (Spielberg)
... o peligrosos (Cameron)
Lo que los superhackers ineptos-socialmente hacen
1
Tomada de Jaime Carbonell
Inteligencia Artificial
5
Introducción
Leyendo los periódicos/yendo al cine1
Lo contrario de la estupidez natural
Deep Blue
Robots con sentimientos (Spielberg)
... o peligrosos (Cameron)
Lo que los superhackers ineptos-socialmente hacen
1
Tomada de Jaime Carbonell
Inteligencia Artificial
6
Introducción
Leyendo los periódicos/yendo al cine1
Lo contrario de la estupidez natural
Deep Blue
Robots con sentimientos (Spielberg)
... o peligrosos (Cameron)
Lo que los superhackers ineptos-socialmente hacen
1
Tomada de Jaime Carbonell
Inteligencia Artificial
7
Introducción
Leyendo los periódicos/yendo al cine1
Lo contrario de la estupidez natural
Deep Blue
Robots con sentimientos (Spielberg)
... o peligrosos (Cameron)
Lo que los superhackers ineptos-socialmente hacen
1
Tomada de Jaime Carbonell
Inteligencia Artificial
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Introducción
Preguntando a los profesores2
Modelar aspectos del pensamiento humano por el
computador
El estudio de los problemas “mal-formados”
“Nada más” que algoritmos avanzados
“Cosas que molan”: aprendizaje automático, robots,
agentes Web, visión. . . e incluso te pueden pagar por ello!
Lo que en otras áreas de la Informática todavı́a no saben
cómo resolver, y los de IA tampoco estamos
completamente seguros
2
Tomada de Jaime Carbonell
Inteligencia Artificial
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Introducción
¿Qué es Inteligencia Artificial?
Inteligencia Artificial es una rama de la Informática
(www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics)
Meta: conseguir que sistemas no naturales resuelvan (o
ayuden a resolver) los mismos problemas que resolvemos
los humanos
[de la misma manera que nosotros]
Por tanto, estudia y resuelve problemas situados en la
frontera de la Informática
Se basa en dos ideas fundamentales:
Representación del conocimiento explı́cita y declarativa
Resolución de problemas heurı́stica
Racionalidad limitada. Optimizar vs. satisfacer (Herbert Simon)
Inteligencia Artificial
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Introducción
Unión de varias ciencias
Matemáticas
Filosofía
Psicología
Lingüística
Inteligencia
Artificial
Ingeniería
Arte
Informática
Biología
Inteligencia Artificial
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Introducción
Filosofı́a. ¿Qué es Inteligencia?
Consciencia. Habitación china (Searle)
Mente/cuerpo. Máquina de traslación de cuerpos
(Penrose)
Comunicación. Test de Turing
,
www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics/TuringTest
www.botspot.com
Sentimientos, sociabilidad
Agentes sociales (Bates)
Kismet: www.youtube.com/watch?v=EP8zN0CKQnI,
www.youtube.com/watch?v=3GkI374ZkM4
Lola Cañamero: www.youtube.com/watch?v=ltNiKvf2qzY
Pelı́culas (“2001”, “Blade Runner”, “A.I.”)
Creatividad
Inteligencia Artificial
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Introducción
Filosofı́a. ¿Qué es Inteligencia?
Consciencia. Habitación china (Searle)
Mente/cuerpo. Máquina de traslación de cuerpos
(Penrose)
Comunicación. Test de Turing
,
www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics/TuringTest
www.botspot.com
Sentimientos, sociabilidad
Agentes sociales (Bates)
Kismet: www.youtube.com/watch?v=EP8zN0CKQnI,
www.youtube.com/watch?v=3GkI374ZkM4
Lola Cañamero: www.youtube.com/watch?v=ltNiKvf2qzY
Pelı́culas (“2001”, “Blade Runner”, “A.I.”)
Creatividad
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Introducción
Filosofı́a. ¿Qué es Inteligencia?
Consciencia. Habitación china (Searle)
Mente/cuerpo. Máquina de traslación de cuerpos
(Penrose)
Comunicación. Test de Turing
,
www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics/TuringTest
www.botspot.com
Sentimientos, sociabilidad
Agentes sociales (Bates)
Kismet: www.youtube.com/watch?v=EP8zN0CKQnI,
www.youtube.com/watch?v=3GkI374ZkM4
Lola Cañamero: www.youtube.com/watch?v=ltNiKvf2qzY
Pelı́culas (“2001”, “Blade Runner”, “A.I.”)
Creatividad
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Introducción
Filosofı́a. ¿Qué es Inteligencia?
Consciencia. Habitación china (Searle)
Mente/cuerpo. Máquina de traslación de cuerpos
(Penrose)
Comunicación. Test de Turing
,
www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics/TuringTest
www.botspot.com
Sentimientos, sociabilidad
Agentes sociales (Bates)
Kismet: www.youtube.com/watch?v=EP8zN0CKQnI,
www.youtube.com/watch?v=3GkI374ZkM4
Lola Cañamero: www.youtube.com/watch?v=ltNiKvf2qzY
Pelı́culas (“2001”, “Blade Runner”, “A.I.”)
Creatividad
Inteligencia Artificial
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Introducción
ELIZA y el presidente de BBN
¿Cree que puedo usar el ordenador esta mañana?
¿Por qué lo pregunta?
Podrı́a realizar algunas ventas extras a Telcom.
¿Por qué no está tan seguro?
Mis posibles clientes no han visto nunca una demostración del
sistema.
¿Significa esto mucho para Ud.?
Por supuesto.
Parece muy seguro.
Esto es ridı́culo.
¿Qué quiere decir con que es ridı́culo?
¿Hay alguna razón por la que no pueda usa el ordenador
ahora?
Cuénteme algo más sobre sus posibles clientes.
Por favor, llámeme al 491-1850
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Introducción
ELIZA y el presidente de BBN
¿Cree que puedo usar el ordenador esta mañana?
¿Por qué lo pregunta?
Podrı́a realizar algunas ventas extras a Telcom.
¿Por qué no está tan seguro?
Mis posibles clientes no han visto nunca una demostración del
sistema.
¿Significa esto mucho para Ud.?
Por supuesto.
Parece muy seguro.
Esto es ridı́culo.
¿Qué quiere decir con que es ridı́culo?
¿Hay alguna razón por la que no pueda usa el ordenador
ahora?
Cuénteme algo más sobre sus posibles clientes.
Por favor, llámeme al 491-1850
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Introducción
ELIZA y el presidente de BBN
¿Cree que puedo usar el ordenador esta mañana?
¿Por qué lo pregunta?
Podrı́a realizar algunas ventas extras a Telcom.
¿Por qué no está tan seguro?
Mis posibles clientes no han visto nunca una demostración del
sistema.
¿Significa esto mucho para Ud.?
Por supuesto.
Parece muy seguro.
Esto es ridı́culo.
¿Qué quiere decir con que es ridı́culo?
¿Hay alguna razón por la que no pueda usa el ordenador
ahora?
Cuénteme algo más sobre sus posibles clientes.
Por favor, llámeme al 491-1850
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Introducción
Psicologı́a. Ciencia cognitiva
¿Cómo razonamos=resolvemos problemas?
Introspección
Estructura del lenguaje. Innata (Chomsky)
Modelos de memoria. Corto plazo vs. largo plazo
Modelos de representación
Modelos de razonamiento
Racionalidad limitada. Optimizar vs. satisfacer (Simon)
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Introducción
Biologı́a. ¿De qué estamos hechos?
Redes de neuronas masivamente paralelas. Perceptrón
(Rosenblatt)
Evolución. Algoritmos genéticos (Holland)
Clonación
Vida artificial
en.wikipedia.org/wiki/TechnoSphere/,
www.technosphere.game-host.org
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Introducción
Arte. ¿Con qué disfrutamos?
Música. Jazz, Bach
(www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics/Music)
Escritura
(www.cs.monash.edu.au/cgi-bin/postmodern)
Baile
Historias personalizadas
Oz (www.cs.cmu.edu/afs/cs.cmu.edu/project/oz/web/oz.html)
Teatros virtuales
(www.ksl.stanford.edu/projects/cait/index.html)
Inteligencia Artificial
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Introducción
Generador automático cuentos
En un pais muy lejano habia un misterioso y oscuro supermercado. Alli
trabajaba como bufon un mariquita bajito, era además algo feillo y algo
rellenito. Su nombre era Smial. Smial vivia con su madre Smiol . La sin
razón hacia que Smial se burlase continuamente de Smiol. Todos los dias le
insultaba hasta que le hacı́a llorar. Un dia Smial se dirigió ası́ a Smiol: ’Yo
que tú ordenaba a piso en busca de agua o no tendremos ni para beber. Por
supuesto, sólo era un pretexto para librarse de ella. Preparóse pues Smiol
para su aventura y sin más tardar saltaba hacia piso. Encontróse Smiol en su
camino con una libelula ni alta, ni baja, tirando a guapa y bastante gorda.
Ésta ası́ ordenaba: ’Jovencita, ¿me ayudarı́as a cruzar el rı́o?, soy viejo y no
veo bien’. ’¡Claro!’ Respondió Smiol, ’no faltaba más’.
Como recompensa por su buen hacer, Lola, que no era otra cosa sino una
maga, ofreció a Smiolel objeto que venı́a buscando. Ella se lo agradeció
mucho. Dias más tarde regresaba Smiol a supermercado habiendo logrado
el éxito de su misión. Todos le recibieron con una gran alegrı́a. Y al final
fueron felices y comieron perdices.
Inteligencia Artificial
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Introducción
y de mitos
Idris y la armadura de los dioses
Divina Atenea, canta la aventura de una vieja princesa de escasa estatura y
gran hermosura conocida con el nombre de Idris que tan numerosas proezas
llevó a cabo, para mayor gloria de los Dioses. Y la mayor de las cuales fue el
episodio de Ifigenia. Grandes fama y reconocimiento consiguió por todo el
mar Egeo desde entonces. Dime alguna de estas cosas, Diosa, hija de Zeus.
Idris pasaba sus dı́as en la próspera región de Beócia, en la sagrada ciudad
de Tebas, santa ciudad de Aetión. Solı́a alojarse en un bonito y tranquilo
palacio en el interior de un sencillo prado. Su hogar era aquel, desde los
tiempos antiguos, y allı́ todo el mundo le apreciaba, y se asombraba ante su
agilidad felina. Algunos comentaban que podı́a trepar hasta el risco más
escarpado. Pues Idris, descendiente de Perséfone, diosa de la primavera, y
de Hades, el que manda en las Sombras, heredarı́a la divina presencia de su
padre, si tal extremo es posible.
Inteligencia Artificial
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Introducción
Escritor automático post-modernista
Forgetting Lyotard: The capitalist paradigm of context, Marxism
and precultural modern theory
John T. L. de Selby Department of Literature, Massachusetts Institute of Technology
1. Eco and Sartreist absurdity
In the works of Eco, a predominant concept is the concept of
neotextual consciousness. The subject is interpolated into a capitalist
paradigm of context that includes language as a totality.
“Class is intrinsically meaningless,” says Debord; however, according
to Tilton[1] , it is not so much class that is intrinsically meaningless,
but rather the dialectic, and thus the futility, of class. Thus, Sontag
uses the term ’Sartreist absurdity’ to denote the bridge between
sexual identity and reality. In Foucault’s Pendulum, Eco affirms
Lyotardist narrative; in The Limits of Interpretation (Advances in
Semiotics), however, he examines Sartreist absurdity.
If one examines the subsemantic paradigm of expression, one is
faced with a choice: either reject precultural discourse or conclude
that sexuality is unattainable, given that Sartreist absurdity is invalid.
It could
Inteligencia
Artificial be said that Foucault uses the term ’precultural discourse’ ...
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Introducción
Ingenierı́a. ¿Cómo construimos cosas que funcionen?
Robótica
Boss: www.cmu.edu/homepage/practical/2007/winter/meet-the-boss.shtml
Minerva: www.cs.cmu.edu/∼minerva/
Xavier: www.cs.cmu.edu/∼xavier/
Spirit/Opportunity: www.jpl.nasa.gov/
Cog: www.ai.mit.edu/projects/humanoid-robotics-group/
RoboSoccer: www.robocup.org
Honda robot
Control de sistemas. Ecuaciones diferenciales vs.
aprendizaje
Actuación: mecánica
Percepción: visión, reconocimiento de voz, sensores
Inteligencia Artificial
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Introducción
Robótica
Inteligencia Artificial
26
Introducción
Boss
Inteligencia Artificial
27
Introducción
Informática
¿Cómo resolvemos problemas de forma automática?
Sistemas expertos. Programación heurı́stica
Nuevos paradigmas de programación: objetos, funcional,
lógica, agentes (Web), aprendizaje (data mining)
Estructuras de datos dinámicas
Tratamiento de la incertidumbre
Interfaces con los humanos. Ventanas, ratón, menús,
lenguaje natural (Xerox Parc)
Multi-proceso. Tiempo compartido (McCarthy)
Inteligencia Artificial
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Introducción
Lingüı́stica (Computacional)
¿Cómo nos comunicamos con los demás?
Semántica
Pragmática
Ambigüedad
Diferentes modelos del lenguaje
Inteligencia Artificial
29
Introducción
Historia3
Feigenbaum, et al. s’ DENDRAL
Hierarchical
Planners
(SIPE, O­PLAN)
Newell,Shaw, & Simon’s GPS
Turing’s paper on machine intelligence
1950 1956 ‘60s
­58
Dartmouth Conf.
& McCarthy’s Advice Taker
NASA’s
Remote
Agent (RAX)
Neural Net Backprop
Algorithm
1968
1980’s
­74 SRI’s Shakey, Heuristic Programmng
at MIT
1985­90
STRIPS, A*
Lenat’s
CYC
1997
1999
Pearl’s
Belief Nets
Brooks’s
Behavior­Based
Robots
IBM’s Deep Blue
Courtesy: Nils Nilsson, AAAI 2000
3
Tomada de Nils Nilsson
Inteligencia Artificial
30
Introducción
Historia (www.aaai.org/Pathfinder/html/history.html)
-1940
1943
1950’s
1960’s
1970’s
1980’s
1990’s
Inteligencia Artificial
Máquinas sustituyen al hombre
Ajedrez semi-humano
Leonardo, Pascal, Leibniz, Babbage
Artı́culos sobre cibernética
Redes de neuronas. Perceptrón (Rosenblatt)
Damas (Samuel)
Darmouth College
Búsqueda heurı́stica, resolución de problemas. GPS (Simon y Newell)
Principio de resolución (Robinson)
Lisp (McCarthy)
Representación. Sistemas expertos (Buchanan y Shortliffe)
Prolog (Colmerauer)
Aprendizaje automático
Aplicaciones industriales
Agentes autónomos. RALPH (Pommerlau)
Extracción del conocimiento. Data mining
Ajedrez. Deep Blue gana al campeón del mundo
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Introducción
Escuelas
Resolución de problemas (Simon y Newell)
Sociedad de agentes simples (Minsky y Brooks)
Robótica (Nilsson)
Lenguaje y representación (Shank)
Razonamiento del sentido común (McCarthy y Lenat)
Evolución (Holland y Koza)
Redes de neuronas (McCulloch y Pitts)
Sistemas expertos (Buchanan y Shortliffe)
Aprendizaje automático (Samuel y Mitchell)
Lógica (Robinson y Colmerauer)
Inteligencia Artificial
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Introducción
Aplicaciones
Sistemas de recomendación o filtrado
Recomendación de música, pelı́culas, libros, noticias, web
(www.mystrands.com/)
Filtro anti-spam, detección de fraude
(kb.mozillazine.org/Junk Mail Controls)
Rutas: GPS, videojuegos
Interfaces hombre-máquina
Reconocimiento de habla, escritura, dibujos, imágenes
(visión)
Traducción automática
Domótica
Inteligencia Artificial
33
Introducción
Aplicaciones
Robótica
Medios de transporte: conducción, navegación, ayudas
Ayuda a personas: silla de ruedas, asistentes personales,
aspiradora
Ciencia: exploración del espacio
Ocio: guı́as de museos, fútbol
Tareas
Medicina: diagnóstico, diseño de fármacos, cirugı́a
Educación: sistemas tutores inteligentes, robótica para
educación
Ocio: juegos de ordenador, pelı́culas, literatura, pintura
Inteligencia Artificial
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Introducción
Filtros anti-spam
Filtro anti-spam
Inteligencia Artificial
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Introducción
Medicina
Cirugía robótica
Diagnóstico asistido/automático
Inteligencia Artificial
Diseño de fármacos
Genómica
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