Trabajo de investigación Tema: Inteligencia artificial (IA) Joshua Solis Porras Francisco Ulate II Cuatrimestre Universidad Americana 2014 1 Contenido Introducción..................................................................................................................... 3 Historia de la inteligencia artificial ................................................................................... 4 Significado de la IA.......................................................................................................... 7 Diferencias entre inteligencia artificial e inteligencia natural ........................................... 8 Sistemas Expertos ........................................................................................................ 12 Redes Neuronales......................................................................................................... 13 Robótica ........................................................................................................................ 15 Futuro de la IA en la tecnología .................................................................................... 16 El futuro en el área de la salud ...................................................................................... 17 Conclusión .................................................................................................................... 23 Bibliografía .................................................................................................................... 24 2 Introducción El estudio de la inteligencia es tan antiguo como la civilización misma y se ha dado ya por más de dos mil años. La capacidad que tiene el cerebro humano de poder pensar por sí mismo y poder resolver tanto problemas simples y básicos como complejos mostrando un mínimo esfuerzo ha sido sin duda de gran interés de científicos y filósofos de poder descubrir y entender cómo es que esto sucede. Entre algunas de las conocidas definiciones dadas por estos científicos se encuentra la de John McCarthy que dice que la inteligencia es “la capacidad que tiene el ser humano de adaptarse eficazmente al cambio de circunstancias mediante el uso de información sobre esos cambios”. También dice Marvin Minsky que cada mente humana es el accionar de un comité de mentes de menor poder que conversan entre sí y combinan sus respectivas habilidades con el fin de resolver problemas. Esto es lo que ha inquietado tanto al ser humano y lo ha llevado al deseo de poder simular artificialmente este comportamiento; es aquí donde da inicio el estudio de la inteligencia artificial (IA), término que fue acuñado formalmente en 1956 durante la conferencia de Darthmounth en Inglaterra aunque ya hacía cinco años se venía trabajando en este campo ya que con el inicio de la computación durante los años 50 se inicia la especulación de poder dar estas cualidades artificialmente a máquinas y se demostró que la IA es algo mucho más complejo de lo que se imagino en principio. 3 Historia de la inteligencia artificial La Inteligencia Artificial surge definitivamente a partir de algunos trabajos publicados en la década de 1940 que no tuvieron gran repercusión, pero a partir del influyente trabajo en 1950 de Alan Turing, matemático británico, se abre una nueva disciplina de las ciencias de la información. Si bien las ideas fundamentales se remontan a la lógica y algoritmos de los griegos, y a las matemáticas de los árabes, varios siglos antes de Cristo, el concepto de obtener razonamiento artificial aparece en el siglo XIV. A finales del siglo XIX se obtienen lógicas formales suficientemente poderosas y a mediados del siglo XX, se obtienen máquinas capaces de hacer uso de tales lógicas y algoritmos de solución. 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. 4 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 GPS era 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. 5 En 1987 Martin Fischles y Oscar Firschein describieron los atributos de un agente inteligente. Al intentar describir con un mayor ámbito (no sólo la comunicación) los atributos de un agente inteligente, la IA se ha expandido a muchas áreas que han creado ramas de investigación enorme y diferenciada. Dichos atributos del agente inteligente son: Tiene actitudes mentales tales como creencias e intenciones. Tiene la capacidad de obtener conocimiento, es decir, aprender. Puede resolver problemas, incluso particionando problemas complejos en otros más simples. Entiende. Posee la capacidad de crearle sentido, si es posible, a ideas ambiguas o contradictorias. Planifica, predice consecuencias, evalúa alternativas (como en los juegos de ajedrez) Conoce los límites de sus propias habilidades y conocimientos. Puede distinguir a pesar de la similitud de las situaciones. Puede ser original, creando incluso nuevos conceptos o ideas, y hasta utilizando analogías. Puede generalizar. Puede percibir y modelar el mundo exterior. Puede entender y utilizar el lenguaje y sus símbolos. Podemos entonces decir que la IA posee características humanas tales como el aprendizaje, la adaptación, el razonamiento, la autocorrección, el mejoramiento implícito, y la percepción modular del mundo. Así, podemos hablar ya no sólo de un objetivo, sino de muchos, dependiendo del punto de vista o utilidad que pueda encontrarse a la IA. En los 90´s surgen los agentes inteligentes. El programa Artificial Linguistic Internet Computer Entity (A.L.I.C.E.) ganó el premio Loebner al Chatbot más humano en 2000, 2001 y 2004, y en 2007 el programa Ultra Hal Assistant ganó el premio. En la actualidad se está tan lejos de cumplir la famosa prueba de Turing como cuando se formuló: 6 “Existirá Inteligencia Artificial cuando no seamos capaces de distinguir entre un ser humano y un programa de computadora en una conversación a ciegas“ Como anécdota, muchos de los investigadores sobre IA sostienen que «La inteligencia es un programa capaz de ser ejecutado independientemente de la máquina que lo ejecute, computador o cerebro» En 2010 el programa Suzette ganó el premio Loebner. Algunos programas de inteligencia artificial gratuitos son Dr. Abuse, Alice, Paula SG, Virtual woman millenium Significado de la IA La inteligencia como tal desde el punto de vista psicológico es la capacidad cognitiva del aprendizaje y la relación; bilógicamente es la capacidad de adaptación a nuevas situaciones. La inteligencia se vincula a la capacidad de tomar las mejores opciones o decisiones a la hora de resolver algún tipo de problema y dependiendo de sus atributos o procesos hay varios tipos de inteligencia como la operativa, la inteligencia biológica o la inteligencia psicológica. La inteligencia artificial o IA es aquella creada por el humano y no por la naturaleza emulando a su propia inteligencia por medio del análisis de su mecanismo y reproduciéndolo en máquinas. Así que se puede definir a la IA como el estudio de la creación y diseño de entidades capaces de razonar por sí mismas utilizando como paradigma la inteligencia humana. La IA reúne varios campos como la robótica o sistemas expertos y se encuentran ejemplos de IA en software capaces de responder a diagnósticos, reconocimiento de escritura, habla, patrones y actualmente son rutinarios en campos como la economía, la medicina, ingeniería, militar, juegos de estrategia como el ajedrez entre muchas otras aplicaciones. 7 Diferencias entre inteligencia artificial e inteligencia natural La Inteligencia Humana, aunque por increíble que sea no hay una definición exacta, lo que quiere decir que ninguna es suficientemente precisa y acertada. Podemos decir entonces que la inteligencia es la aptitud para tratar con símbolos y relaciones abstractas, para aprender y para enfrentarse con requerimientos nuevos, haciendo uso adecuado del pensamiento como medio o bien para la adaptación de situaciones nuevas. Pero surgen preguntas acerca de que si la inteligencia es hereditaria, adquirida, influida por el medio ambiente o una combinación de dichos factores. Autores tan fundamentales como Luria o Piaget, interpretan la inteligencia como una variable cuantitativa que puede medirse con un número (se es más o menos inteligente como se es más o menos alto). Para estos autores la inteligencia resulta del desarrollo progresivo de una serie de estructuras a través de fases diferentes. Para otros autores la inteligencia aumenta a partir del nacimiento a través de las experiencias, alcanzando su máximo desarrollo en la adolescencia, posterior mente, en la madurez, se observa un declinar bastante lento y regular aunque no todas las aptitudes intelectuales sufre el mismo deterioro. Hay otros autores que dan gran importancia a la herencia como Eysenck, este es un gran defensor de la teoría de que la inteligencia es una cualidad hereditaria, fundamentalmente inmodificable por la educación o el ambiente, esto se mostró insuficiente para el estudio de los fenómenos psíquicos, por cual surgió gran polémica entre los genetistas. Podemos decir que si creemos en la preponderancia de la herencia, poco podemos hacer. Si se nace listo, este hecho es tan inmodificable como es el color del pelo o el grupo sanguíneo. Es el ambiente el que modula, el que da forma a la capacidad intelectual. Hay que afirmar rotundamente que la herencia es necesaria, pero no suficiente para “fabricar” un hombre. La mentalidad del individuo depende de estructuras, funciones, normas, valores y modelos sociales. El hombre es, en suma, producto de dos tipos de herencia: biológica y cultural. 8 Por lo tanto La inteligencia humana no tiene límites es casi infinito nuestro potencial, diferentes textos y expositores plantean el poder que tiene la visión, los sueños, las ganas de hacer las cosas, la actitud mental positiva. Podríamos decir que el ser humano está dotado de habilidades para expresar ideas con claridad, perspectivas, pensamientos, expresar sentimientos, para formar modelos mentales y pódelos maniobrar, teniendo una gran capacidad de razonamiento abstracto y matemático, habilidad con el cuerpo, entender, motivar y ayudar a los otros, capacidad de darse cuenta y poder diferenciar entre los individuos sus estados de ánimo, intensiones, motivaciones, temperamento, emociones, experiencias, poder formar una visión verídica de uno mismo y ser capaz de utilizarla para enfrentar la vida; estos y muchos más son características del ser humano; aspectos claramente identificados de la diferencia del cerebro biológico y la inteligencia artificial. Aunque el hombre ha hecho todo lo posible por crear un ordenador o robot capaz de realizar tareas similares a las del ser humano, este no ha llegado a tal punto de que haya un aprendizaje, un razonamiento, una percepción, un lenguaje, que exprese emociones (reír, llorar, enojarse etc.), las cuales se consideran esenciales para la inteligencia. Hasta ahora se ha logrado construir maquinas especializadas en tareas específicas, las cuales en algunas oportunidades las realizan mejor que el hombre, entre ellas está el sistema de Mycin aplicado al campo de la medicina, que ha obtenido un porcentaje de aciertos en el diagnóstico de enfermedades infecciosas superior al de un medico; los programas de ajedrez que han vencido a campeones como Gary Kasparov; el ordenador que simula la personalidad de una persona paranoide; los ordenadores músicos que crean composiciones musicales; e incluso un pianista que ha tocado en las mejores orquestas en Japón. Esto nos demuestra que hay una gran similitud entre los ordenadores y la mente humana, pero la diferencia es clara la mente del ser humano va más allá, los ordenadores como su palabra lo indica reciben órdenes o bien realizan esas tareas porque están programados. Otra diferencia de los operadores y la inteligencia humana son las redes neuronales que interconectan la información almacenada, los mecanismos de 9 asociación que dispara la activación de circuitos neuronales con funciones específicas ante estímulos externos e internos. Se puede decir que a medida que pasa el tiempo la inteligencia humana desarrolla mejoras en las máquinas, tratando de construir una inteligencia artificial parecida a la humana, sin reflexionar con más profundidad acerca de los distintos aspectos de su existencia individual y colectiva, ni concediéndole más importancia al entendimiento entre el hombre y hombre que al que se produce hombre y máquina. El deseo humano es trascender las limitaciones estar profundamente entrelazado con la fascinación de lo tecnológico, lo cual puede ser tan inspirador como aterrador. La forma como se está utilizando podría cambiar profundamente el carácter de nuestra sociedad, e irrevocablemente alterar concepciones de nosotros mismo, reconociendo fundamentalmente que tan importante como crear es no destruir hay que avanzar con inteligencia teniendo claro que se construye para mejorar, convirtiendo los sistemas expertos en una herramienta eficaz utilizándola al servicio del hombre, pero en un campo de posibilidades que sobrepasen lo convencional. La diferencia más importante entre el cerebro y la computadora es como guarda su información. En la computadora, su forma de guardar datos es que ocupa una celdilla de memoria para guardar la información, al igual cuando se quiere accede a esa información por medio del ordenador hace la llamada a esa celdilla y muestra la información. En cambio en el cerebro humano, la gestión es totalmente diferente, para asesar a la información no hacemos una llamada a tal posición del cerebro, incluso no tenemos la definición clara de cómo se guarda esa información y como hace el cerebro para traer a memoria la misma información, no tenemos la menor idea de donde se guarda una X información en nuestro cerebro. Pero no hace falta el tener la ubicación exacta de la información ya que el hecho de solo pensar o imaginar cierto significado ya automáticamente el cerebro ejecuta una función que el ser humano no comprende para traer a nuestra imagen esa información, todo esto se realiza por la red neuronal biológica. Por ejemplo, pensemos en querer imaginar una forma cuadrada, el cerebro ejecuta la acción y logramos ver en nuestra mente tal imagen de cuatro lado pero a la misma ves, nuestro cerebro es como google, nos da otras referencias en el buscador 10 mental y podemos ver otras formas similares al cuadrado como figuras externas, imagines que podemos recordar al ver en cierto punto y fecha dada de nuestra vida, incluso por ejemplo si imaginamos un pedazo cuadrado de madera podemos asesar al olor de esa madera, el cerebro es una conexión compleja, todos los sentido, todas la conexiones están siendo usadas en una parte de nuestro cerebro para ejecutar esta simple tarea, es un juego mental tan profundo que no podemos explicar tan sencillamente. El cerebro y el computador tienen sus diferencias que son las siguientes: Cerebro Sistema de datos de múltiple propósito capaz de tratar gran cantidad de información en poco tiempo pero no necesariamente con exactitud. Las frecuencias de los impulsos nerviosos pueden varias. Las llamadas sinapsis cumple en el cerebro la función simultanea de varias compuertas. La memoria es del tipo asociativo y no se sabe dónde quedara almacenada Los impulsos fluyen a 30 metros por Segundo. Computadora Sistemas altamente especializados con capacidad para procesar información muy concreta, siguiendo unas instrucciones dadas. La frecuencia de transmisión es inalterable y está dada por el reloj interno de la máquina. Las compuertas lógicas tienen una función perfectamente determinada e inalterable. La información se guarda en posiciones de memoria de acceso directo por su dirección. En el interior de una computadora los impulsos fluyen a la velocidad de la luz. 11 La similitud entre el cerebro y la computadora es la siguiente: Ambos codifican la información en impulsos digitales. Tanto el cerebro como la computadora tienen compuertas lógicas. Existen distintos tipos de memoria Los dos tienen aproximadamente el mismo consume de energía. Sistemas Expertos Un sistema experto es un sistema computacional capaz de emular la capacidad de decisión humana cuando se enfrenta a algún tipo de problema determinado. Los sistemas expertos son diseñados para resolver problemas complejos mediante razonamientos basados en bases de conocimiento representadas por reglas “If, then” y no por procedimientos regulares de código. Los sistemas expertos se encuentran entre los primeros intentos exitosos de IA y se inician en los años 70 y 80. Los sistemas expertos se dividen en dos subsistemas que son el motor de inferencia y la base de conocimiento. La base de conocimiento representa realidades y reglas mientras que el motor de inferencia aplica estas reglas a los hechos conocidos para deducir nuevos hechos. Sus aplicaciones son mayormente en el área de gestión empresarial como contabilidad, decisiones financieras, tesorería, planificación entre otras. Estas funciones implican el tratamiento de gran cantidad de información y la realización de operaciones matemáticas complejas para así tomar las decisiones y es por esto que se utilizan estos sistemas expertos mayormente en estas áreas. Más sin embargo no sólo a nivel empresarial se pueden encontrar estos sistemas ya que también se aplica en un sin número de áreas como la militar, informática, telecomunicaciones, medicina, química, electrónica, transporte, etc. 12 Entre sus ventajas se encuentra que los sistemas expertos son capaces de trabajar con grandes cantidades de información de manera simultánea y a su vez esta es quizá la mayor limitación del experto humano ya que este muy posiblemente va a omitir porciones de información que puede pensar que no son tan relevantes afectando directamente a su toma de decisiones mientras que el sistema experto no va a omitir ninguna porción de información tomando una decisión más solida y concisa que la que tomaría un experto humano en un área determinada. Entre sus desventajas actualmente se encuentra que para que el sistema sea actualizado debe ser reprogramado y son muy poco flexibles a cambios y de difícil acceso a su información. Aún no se han podido tampoco desarrollar sistemas capaces de resolver problemas de manera general o aplicar el sentido común para controlar situaciones ambiguas. Redes Neuronales A finales del siglo 19 se logró una mayor claridad sobre el trabajo del cerebro debido a los trabajos de Ramón y Cajal en España y Sherrington en Inglaterra. El primer trabajo en la anatomía de las neuronas y el segundo en los puntos de conexión de las mismas o sinapsis. El tejido nervioso es el más diferenciado del organismo y está constituido por células nerviosas, fibras nerviosas y la neurología, que está formada por varias clases de células. La célula nerviosa denominada neurona, que la unidad funcional del sistema nervioso. Hay neuronas bipolares, con dos prolongaciones de fibras y multipolares, con numerosas prolongaciones. Pueden ser neuronas sensoriales, motoras y de asociación. Se estima que en cada milímetro del cerebro hay cerca de 50.000 neuronas. El tamaño y la forma de las neuronas es variable, pero con las mismas subdivisiones. El cuerpo de la neurona o soma contiene el núcleo. Se encarga de todas las actividades metabólicas de la neurona y recibe la información de otras neuronas vecinas a través de las conexiones sinápticas. 13 Las dendritas son las conexiones de entrada de la neurona. Por su parte el axón es la “salida” de la neurona y se utiliza para enviar impulsos o señales a otras células nerviosas. Cuando el axón está cerca de sus células destino se divide en muchas ramificaciones que forman sinapsis con el soma o axones de otras células. Esta unión puede ser “inhibidora” o “excitadora” segun el transmisor que las libere. Cada neurona recibe de 10.000 a 100.000 sinapsis y el axón realiza una cantidad de conexiones similar. La transmisión de una señal de una célula a otra por medio de la sinapsis es un proceso químico. En él se liberan substancias transmisoras en el lado del emisor de la unión. El efecto es elevar o disminuir el potencial eléctrica dentro del cuerpo de la célula receptora. Si su potencial alcanzar el umbral se envía un pulso o potencial de acción por el axón. Se dice, entonces, que la célula se disparó. Este pulso otras neuronas a través de la distribuciones de los axones. La red neuronal biológica está compuesta de entrada (censores) conectados a una compleja red de neuronas “calculadoras” (neuronas ocultas), las cuales, a su vez, están conectadas a las neuronas de salidas que controlan, por ejemplo, los músculos. Los censores pueden ser señales de los oidos, ojos, etc. Las respuestas de las neuronas de Saluda activan los músculos correspondientes. En el cerebro hay una gigantesca res de neuronas ocultas que realizan la computación necesaria. De esta manera similar, una red neuronal artificial deber ser compuesta por censores del tipo mecánico o eléctrico. Al igual manera como funciona una red neurona biológica, el ser humano ha intentado replica esta misma red de una forma tecnológica que pueda funcionar muy parecido a los impulsos eléctricos humanos, incluso en su interconexión y su interfaz final al ejecutar la orden realizada por cada neurona, podemos ver un ejemplo como la computadora, un simple sistema interconectado que toma la información, la procesa y la imprime, todos estos elementos están conectados por buses o incluso por cada fibra en la tarjeta madre para que cada uno se comunica con su parte o chip necesario para ejecutar lo que necesitamos. 14 La neurona artificial es un dispositivo eléctrico que responde a señales eléctricas. La respuesta la reproduce el circuito activo o función de transferencia que forma parte del cuerpo de la neurona. Las “dendritas” llevan las señales eléctricas al cuerpo de la misma. Estas señales provienen de censores o son salidas de neuronas vecinas. Las señales por las dendritas pueden ser voltajes positivos o negativos; los voltajes positivos contribuyen a la excitación del cuerpo y los voltajes negativos contribuyen a la inhibir la respuesta de la neurona. Todo esto se realiza por un cálculo matemático de lenguaje binario en el cual ejecuta el proceso para realizar la acción. Robótica La robótica es una rama de la tecnología que se dedica al diseño, la construcción, operación y manufactura de los robots. La robótica es una combinación de disciplinas entre las que tenemos la mecánica, electrónica, informática, IA, ingeniería y física. También en la robótica se estudia el álgebra, los autómatas programables, animatrónica y máquinas de estados. El término robot nace del libro R.U.R (Robots Universales Rossum) escrita en 1920 por Karel Capek en la que se utiliza la palabra checa robota que significa trabajo forzado o servidumbre. La robótica nace del deseo humano de crear máquinas semejantes a sí mismo capaces de alivianar su trabajo y desde hace varios siglos se inicia con la construcción de autómatas que eran máquinas creadas con piezas de relojería capaces de realizar ciertas tares pero de manera sumamente limitada; su avance no ha sido tan rápido como en otras aéreas de la ingeniaría mas sin embargo hoy en día contamos con máquinas de mucho mayor precisión y fácilmente programables para realizar tareas especializadas como en la industria automovilística o la manufactura de alta precisión. 15 Futuro de la IA en la tecnología La IA es una de las áreas más fascinantes pero con mas retos de las ciencias de la computación y la tecnología. Esta nació de la necesidad del hombre de imitar a su naturaleza circundante al grado de imitarse a si mismo mediante sistemas o máquinas capaces de sustituirle en ciertos trabajos o actividades. Es por esto que los programas de IA prometen ser el futuro de la tecnología en donde a las actuales máquinas o robots se les podrá unir las tecnologías de reconocimiento de voz y video. Aunque aún estamos lejos de que un sistema informático alcance el nivel de inteligencia y cognoscitivo del cerebro humano que se compone de unas 100,000 millones de neuronas siempre se tiene el temor de que si alcanzamos este nivel esta inteligencia artificial podría llegar a entender su ahora independencia de la raza humana y querer estar a un mismo nivel. Aunque esto suena a ciencia ficción con el acelerado avance de la tecnología esto podría dejar de solo estar en nuestra imaginación. Por ahora se debe hacer un buen uso de este avance del campo tecnológico para mejor desarrollo de sistemas que nos puedan ayudar a mejor nuestro nivel de vida como son los sistemas expertos médicos que nos ayudan a diagnosticar enfermedades y encontrar posibles tratamientos, también sistemas inteligentes que nos ayuden en el campo de la ingeniería y la mecánica con el desarrollo de maquinas cada vez mas precisas y mejores que nos sustituyan en tareas peligrosas como lo es la desactivación de bombas, la manufactura con químicos altamente tóxicos o el manejo de materiales peligrosos. 16 El futuro en el área de la salud La Inteligencia Artificial (IA) es un campo de estudios muy amplio, y en constante cambio. Sin embargo, su producto final es siempre software. Estos programas, producto del trabajo de la IA, son denominados Sistemas Inteligentes (SI). Un SI incorpora conocimiento sacado de la experiencia y experticia de los expertos humanos. Los campos de aplicación de tales SI’s son muy variados, pensemos por ejemplo en un sistema de diagnóstico médico, o en un sistema integrado de ayuda a la toma de decisiones empresariales. En cualquier caso, un SI partirá de unos datos y los convertirá en información (conocimiento), de modo que ayude a tomar una decisión. Para convertir los datos en información útil, empleará algoritmos de razonamiento, aprendizaje, evolución, etc. Además, el SI actuará siempre en tiempo real, lo que representa un aumento de la productividad. En el caso de la medicina las aplicaciones de la Inteligencia artificial son tan amplias que no podremos ni siquiera resumirlas todas, por lo que haremos mención de algunas de las que más extensamente se han usado y de algunas de las que más se están utilizando en la actualidad. Dos investigadores de la Universidad de Indiana han desarrollado un modelo de Inteligencia Artificial que dicen que puede identificar mejor y de manera significativa los tratamientos que ofrecen los médicos a los pacientes. Al igual que la computadora Watson, lista para ayudar en los tratamientos contra el cáncer, se trata de una nueva evidencia de cómo el manejo de grandes volúmenes de datos en las computadoras tendrá un profundo impacto en los sistemas de salud. Según cuentan los investigadores, se trataría de técnicas de modelado predictivo que pueden llegar a tomar decisiones más precisas sobre los tratamientos. Lo afirman con estadísticas, con unas pruebas que arrojaron una reducción del 50% en los costos que se suponen en medicina y de más del 40% de mejora en cuanto a los resultados en los pacientes. 17 La idea detrás de la investigación de Cassey Bennet y Kris Hauser es simple. Si los médicos pueden considerar lo que está sucediendo realmente desde el principio, en lugar de confiar en la intuición, se tomarían mejores decisiones. Para demostrar su hipótesis, los investigadores trabajaron con datos clínicos, demográficos y otra información sobre más de 6.700 pacientes que tenían los diagnósticos de depresión clínica más severos, de los cuales aproximadamente el 65% tenían trastornos físicos crónicos como la diabetes, hipertensión o enfermedades cardiovasculares. Construyeron un modelo de IA utilizando el denominado Proceso de Decisión de Markov (que predice la probabilidad de eventos futuros basados en los inmediatamente anteriores a ellos) y considerando las características específicas de estos eventos con el fin de determinar las probabilidades. Esencialmente, su modelo considera los detalles del estado actual de un paciente para luego determinar la mejor acción que efectúe el mejor resultado posible. Ambos investigadores encontraron a través de una simulación de 500 casos al azar que su modelo disminuía el costo económico con una mejora del 58,5%. Encontraron que su modelo original mejoraba los resultados del paciente en casi un 35%, y que ajustando algunos parámetros podrían reducir esta cifra a 41,9%. Unos resultados que se viene a sumar a la noticia que llega desde IBM y que nos indica que los equipos informáticos y el manejo y análisis de grandes volúmenes de datos será de un gran beneficio en el futuro para la atención de salud. En el caso de IBM, la compañía ha anunciado dos nuevas versiones comerciales de Watson, una de ellas diseñada específicamente para determinar el mejor tratamiento para pacientes con cáncer de pulmón. Lo consigue a través del análisis de una "biblioteca" de millones de datos clínicos e investigaciones médicas. Noticias que no indican que en un futuro se vaya a suplantar la figura de los médicos por una Inteligencia Artificial avanzada, todo lo contrario, la tecnología servirá para complementar el trabajo de los profesionales, digiriendo grandes cantidades de 18 información sobre casos e investigaciones en un tiempo récord para que el médico pueda encontrar el mejor tratamiento posible ante cada situación. Corazón artificial El primer implante de corazón artificial se produjo en el año 1982, y desde ahí se ha experimentado una gran evolución en la materia. Pero hay que tener en cuenta que por la gran complejidad que enfrenta su desarrollo sigue siendo aún materia experimental. El modelo más avanzado conocido es el AvioCor, este corazón artificial ha demostrado ser eficiente por periodos de tiempo que superan los 500 días. Todos sus componentes son implantados en el interior del cuerpo y mantienen un mantenimiento mínimo. El implante respeta la circulación sanguínea, mediante conexiones con las principales venas y arterias sin necesidad de suturas internas para evitar que se entorpezca el flujo sanguíneo. El implante del corazón artificial requiere, si, una intervención de cirugía mayor. El corazón artificial ocupa la cavidad que deja el corazón del paciente luego de se extirpado durante la cirugía. La material con el que está construido el corazón artificial es una aleación de titanio y un plástico liviano, antiadherente para la sangre. ¿Cómo funciona? La clave del corazón artificial es que posee paredes flexibles que contienen un fluido siliconado. En el interior del mismo, un motor produce fuerza centrífuga en el fluido, y por lo tanto, en las paredes flexibles del compartimiento. Controlas esta presión (mediante válvulas) es la función principal del funcionamiento de este órgano artificial. Retina artificial Científicos japoneses han desarrollado un sistema de visión artificial para ciegos o personas con la vista deteriorada que hace llegar las señales visuales al cerebro, informa la revista The Inquirer. 19 El fabricante de productos oftalmológicos de Japón, Nidek, el profesor Yasuo Tano, de la Universidad de Osaka y el profesor Jun Ota del Instituto Nara de Ciencia y Tecnología trabajaron conjuntamente en el desarrollo de este sistema, que está compuesto por unas gafas de sol que llevan incorporadas unas cámaras que filman las imágenes de aquello que se encuentra delante del sujeto y un dispositivo electrónico que convierte estas imágenes en señales digitales. Además, el sistema incluye el implante en el ojo de un juego de electrodos de cuatro milímetros cuadrados que estimulan el nervio óptico. Una vez que las señales alcanzan el cerebro, el paciente puede ver de nuevo La importancia de la medicina en las aplicaciones de la inteligencia artificial ha sido realmente notable, hasta el extremo de que esas aplicaciones tienen nombre propio: AIM, acránimo de Artificial Intelligence in Medicine que, desde hace 15 años, ha evolucionado como una activa y creciente disciplina. Aunque las primeras aplicaciones de la AIM han sido sobre todo el diagnóstico y el tratamiento, han emergido con mayor fuerza otras aplicaciones de la inteligencia artificial en el sector médico y farmacéutico: administración óptima de recursos, planificación de personal, previsión de necesidades, ayuda a los análisis de química o orgánica y gestión de información la científica, que en casiones han aportado más rentabilidad que los problemas de diagnóstico mencionados. En el campo del diagnóstico y tratamiento, la inteligencia artificial cuenta con importantes realizaciones: MYCIN 1976, en Stanford, sobre enfermedades infecciosas; CASNET 1979, en Rutgers, sobre oftalmología 4,5; INTERNIST 1980, en Pitsburg, sobre medicina interna; PIP 1971, en MIT, sobre afecciones renales; Al/RHEUM 1983, en la Universidad de Missouri, sobre el diagnóstico en reumatología, SPE 1983; Rutgers, para interpretar los resultados de electroforesis de las proteínas del suero producidas por instrumentos de análisis; TIA 1984, en la Universidad de Maryland, sobre terapia de ataques isquémicos. Para conseguir este comportamiento inteligente se dispone de distintas herramientas; una de ellas es la mecanización del razonamiento, encadenando 20 afirmaciones o silogismos; este concepto de racionalidad mecánica, que es el origen de los llamados sistemas expertos, es realmente muy anterior a la llegada de los ordenadores. En su historia encontramos el concepto de racionalidad sistemática de Descartes en el "Discurso del método" de 1637 y el raciocinio como cálculo simbólico en Hobbes, en 1651, aunque hasta la aparición de los ordenadores no se materializan estas ideas. La medicina es otro de los campos en los que también se están empleando técnicas de IA. Científicos del Instituto de Investigación en el Genoma Humano estadounidense y de la Universidad de Lund, en Suecia, han desarrollado una técnica que aplica IA a unos chips que empiezan a usarse para análisis genético de muestra, los denominados "biochips", y que les permite distinguir con rapidez entre varios tipos de cáncer. Por otra parte, diversos equipos de científicos están tratando de crear sistemas contra la gran cantidad de enfermedades geriátricas que ocasionan pérdida de la memoria. Los sistemas de cognición asistida combinan software de IA, tecnología GPS, redes de sensores y placas identificativas infrarrojas que acompaña al paciente a todos los lugares. "Con los sistemas de cognición asistida, los ancianos podrán permanecer en su hogar más tiempo, y cuidar de sí mismos sin ayuda", señala Eric Dishman, gerente de investigación de la división de I+D de la empresa Intel. Sin embargo, "todavía faltan entre 20 y 30 años" para que exista un dispositivo de IA perfeccionado y de tiempo completo que pueda reemplazar a las personas en el cuidado del paciente geriátrico", en palabras de Henry Kautz, director del "Proyecto de Cognición Asistida" de la Universidad de Washington, cuyo objetivo es monitorear los hogares a través de complejas redes de detectores de movimientos y placas de identificación que emiten señales infrarrojas. A pesar de las ventajas que ofrece la IA, hay quien está en contra de dotar de tanta "inteligencia" a las máquinas. El conocido físico S tephen Hawking ha advertido sobre la urgente necesidad de mejorar genéticamente la especie humana y evitar que las computadoras dominen el mundo. "A diferencia de nuestro intelecto", afirma el físico, "los ordenadores duplican su capacidad cada 18 meses y po r ello existe el peligro real de que puedan crear una inteligencia propia y asuman el control". Otra de sus su gerencias es estimular el desarrollo 21 de tecnologías que permitan la comunicación directa entre ordenadores y humanos, para que así las máquinas contribuyan a la humanidad en vez de rebelarse contra ella. 22 Conclusión Con el pasar del tiempo el hombre ha desarrollado diferentes tecnologías para ayudar al ser humano como lo fue primeramente con la invención de la rueda hace muchos años atrás; hoy a logrado desempeñar tareas impresionantes que nuestros antepasados nunca llegaron a pensar e incluso aún hay mucho campo por recorrer y por descubrir. Con la ayuda de la IA hemos logrado avanzar más rápido en la tecnología inventando artefactos para realizar tareas a nuestro alrededor así también como desarrollar sistemas para ayudar al ser humano, talvez cambiando una falta de extremidad por una prótesis tecnológica. Por medio de estas invenciones la tecnología ha llegado a tal punto de crearse en una parte fundamental y necesaria para nuestro futuro así como lo es en el ámbito de medios de transportes, agricultura, arquitectura, medicina, biotecnología y muchas más. Para concluir con este tema se ha logrado determinar cuáles son las diferencias entre una computadora y una mente humana, el por qué es necesario crear sistemas computarizados que puedan suplantar al ser humano y lograr llegar a crear artefactos tecnológicos como lo es un robot que pueda suplantar al ser humano para realizar tareas riesgosas que tal vez atenten contra la vida del ser humano como lo es la desactivación de bombas, lograr llegar a alcanzar una fuga de gas en un edificio para salvar vidas o el caminar o desenterrar escombros para lograr encontrar sobrevivientes a un accidente como lo puede ser un terremoto o aún más simple, para poder suplantar una persona por un robot que se haga cargo del aseo en el hogar, del cuidado de los niños o incluso tener tecnología artificial como lo son las redes neuronales para llegar al punto de no necesitar manejar nunca más, solo decirle a nuestro transporte donde llevarnos y que se mueva por si solo con toda la seguridad. Estos son proyectos que el hombre ha tenido en mente que ya están siendo puestos en marcha, todo para la ayuda del ser humano y para volver la vida más fácil. La inteligencia artificial ha cambiado el rumbo del ser humano en todo aspecto y no podemos descifrar hasta donde llegara ya que cada vez que se encuentra o se desarrolla algo nuevo siempre las personas van a pensar en algo aún mucho mejor, más compacto y más complejo. Existen muchos proyectos para llegar a tal punto de volver al ser humano más máquina que natural; esto puede volverse en contra ya que puede favorecer a muchos pero algunos pueden tomar ventajas de esto y seguir con el crimen y la maldad para destruir en vez de ayudar. Pero con el pasar del tiempo se irán revelando nuevas tecnologías y más proyectos ya que la perspectiva del hombre es lograr la perfección 23 Bibliografía - http://blog.psicoactiva.com/diferencia-entre-inteligencia-artificial-e-inteligenciahumana/ - http://www.jotdown.es/2013/08/inteligencia-natural-inteligencia-artificial-227/ - http://www.monografias.com/trabajos16/inteligencia-artificial-historia/inteligenciaartificial-historia.shtml#histor#ixzz39Tm82kKR - http://www.monografias.com/trabajos39/aplicaciones-inteligenciaartificial/aplicaciones-inteligencia-artificial2.shtml#ixzz39TnVGOFS - http://alt1040.com/2013/02/inteligencia-artificial-en-medicina-un-futuroesperanzador - http://ia-medicina.blogspot.com/ - http://medicinactual.obolog.es/inteligencia-artificial-medicina-237116 - http://www.buenastareas.com/ensayos/Ensayo-Sobre-InteligenciaArtificial/3789832.html - http://www.lsi.upc.edu/~bejar/ia/transpas/teoria/1-IA-introduccion.pdf 24