Inteligencia Artiﬁcial -...

Introduccion

Inteligencia Artificial

Daniel Borrajo

Universidad Carlos III de Madrid

IA. Curso 2008-09

Inteligencia Artificial 1

Introduccion

Indice

1 Introduccion


Introduccion

¿Que es la IA?


Introduccion

Leyendo los periodicos/yendo al cine1

Lo contrario de la estupidez naturalDeep BlueRobots con sentimientos (Spielberg)... o peligrosos (Cameron)Lo que los superhackers ineptos-socialmente hacen

1Tomada de Jaime CarbonellInteligencia Artificial 5

Introduccion




Introduccion

Preguntando a los profesores2

Modelar aspectos del pensamiento humano por elcomputadorEl estudio de los problemas “mal-formados”“Nada mas” que algoritmos avanzados“Cosas que molan”: aprendizaje automatico, robots,agentes Web, vision. . . e incluso te pueden pagar por ello!Lo que en otras areas de la Informatica todavıa no sabencomo resolver, y los de IA tampoco estamoscompletamente seguros


Introduccion

¿Que es Inteligencia Artificial?

Inteligencia Artificial es una rama de la Informatica(www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics)Meta: conseguir que sistemas no naturales resuelvan (oayuden a resolver) los mismos problemas que resolvemoslos humanos

[de la misma manera que nosotros]

Por tanto, estudia y resuelve problemas situados en lafrontera de la InformaticaSe basa en dos ideas fundamentales:

Representacion del conocimiento explıcita y declarativaResolucion de problemas heurıstica

Racionalidad limitada. Optimizar vs. satisfacer (Herbert Simon)


Introduccion

Union de varias ciencias

Informática

Arte

Lingüística

InteligenciaArtificial

Matemáticas

Filosofía

Psicología

Ingeniería

Biología


Introduccion

Filosofıa. ¿Que es Inteligencia?

Consciencia. Habitacion china (Searle)Mente/cuerpo. Maquina de traslacion de cuerpos(Penrose)Comunicacion. Test de Turing

www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics/TuringTest,www.botspot.com

Sentimientos, sociabilidadAgentes sociales (Bates)Kismet: www.youtube.com/watch?v=EP8zN0CKQnI,www.youtube.com/watch?v=3GkI374ZkM4

Lola Canamero: www.youtube.com/watch?v=ltNiKvf2qzYPelıculas (“2001”, “Blade Runner”, “A.I.”)

Creatividad


Introduccion






Creatividad


Introduccion

ELIZA y el presidente de BBN

¿Cree que puedo usar el ordenador esta manana?¿Por que lo pregunta?Podrıa realizar algunas ventas extras a Telcom.¿Por que no esta tan seguro?Mis posibles clientes no han visto nunca una demostracion delsistema.¿Significa esto mucho para Ud.?Por supuesto.Parece muy seguro.Esto es ridıculo.¿Que quiere decir con que es ridıculo?¿Hay alguna razon por la que no pueda usa el ordenadorahora?Cuenteme algo mas sobre sus posibles clientes.Por favor, llameme al 491-1850


Introduccion




Introduccion

Psicologıa. Ciencia cognitiva

¿Como razonamos=resolvemos problemas?

IntrospeccionEstructura del lenguaje. Innata (Chomsky)Modelos de memoria. Corto plazo vs. largo plazoModelos de representacionModelos de razonamientoRacionalidad limitada. Optimizar vs. satisfacer (Simon)


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Biologıa. ¿De que estamos hechos?

Redes de neuronas masivamente paralelas. Perceptron(Rosenblatt)Evolucion. Algoritmos geneticos (Holland)ClonacionVida artificialen.wikipedia.org/wiki/TechnoSphere/,www.technosphere.game-host.org


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Arte. ¿Con que disfrutamos?

Musica. Jazz, Bach(www.aaai.org/AITopics/pmwiki/pmwiki.php/AITopics/Music)Escritura(www.cs.monash.edu.au/cgi-bin/postmodern)BaileHistorias personalizadasOz (www.cs.cmu.edu/afs/cs.cmu.edu/project/oz/web/oz.html)Teatros virtuales(www.ksl.stanford.edu/projects/cait/index.html)


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Generador automatico cuentos

En un pais muy lejano habia un misterioso y oscuro supermercado. Allitrabajaba como bufon un mariquita bajito, era ademas algo feillo y algorellenito. Su nombre era Smial. Smial vivia con su madre Smiol . La sinrazon hacia que Smial se burlase continuamente de Smiol. Todos los dias leinsultaba hasta que le hacıa llorar. Un dia Smial se dirigio ası a Smiol: ’Yoque tu ordenaba a piso en busca de agua o no tendremos ni para beber. Porsupuesto, solo era un pretexto para librarse de ella. Preparose pues Smiolpara su aventura y sin mas tardar saltaba hacia piso. Encontrose Smiol en sucamino con una libelula ni alta, ni baja, tirando a guapa y bastante gorda.Esta ası ordenaba: ’Jovencita, ¿me ayudarıas a cruzar el rıo?, soy viejo y noveo bien’. ’¡Claro!’ Respondio Smiol, ’no faltaba mas’.Como recompensa por su buen hacer, Lola, que no era otra cosa sino unamaga, ofrecio a Smiolel objeto que venıa buscando. Ella se lo agradeciomucho. Dias mas tarde regresaba Smiol a supermercado habiendo logradoel exito de su mision. Todos le recibieron con una gran alegrıa. Y al finalfueron felices y comieron perdices.


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y de mitos

Idris y la armadura de los diosesDivina Atenea, canta la aventura de una vieja princesa de escasa estatura ygran hermosura conocida con el nombre de Idris que tan numerosas proezasllevo a cabo, para mayor gloria de los Dioses. Y la mayor de las cuales fue elepisodio de Ifigenia. Grandes fama y reconocimiento consiguio por todo elmar Egeo desde entonces. Dime alguna de estas cosas, Diosa, hija de Zeus.Idris pasaba sus dıas en la prospera region de Beocia, en la sagrada ciudadde Tebas, santa ciudad de Aetion. Solıa alojarse en un bonito y tranquilopalacio en el interior de un sencillo prado. Su hogar era aquel, desde lostiempos antiguos, y allı todo el mundo le apreciaba, y se asombraba ante suagilidad felina. Algunos comentaban que podıa trepar hasta el risco masescarpado. Pues Idris, descendiente de Persefone, diosa de la primavera, yde Hades, el que manda en las Sombras, heredarıa la divina presencia de supadre, si tal extremo es posible.


Introduccion

Escritor automatico post-modernistaForgetting Lyotard: The capitalist paradigm of context, Marxismand precultural modern theoryJohn T. L. de Selby Department of Literature, Massachusetts Institute of Technology1. Eco and Sartreist absurdityIn the works of Eco, a predominant concept is the concept ofneotextual consciousness. The subject is interpolated into a capitalistparadigm of context that includes language as a totality.“Class is intrinsically meaningless,” says Debord; however, accordingto Tilton[1] , it is not so much class that is intrinsically meaningless,but rather the dialectic, and thus the futility, of class. Thus, Sontaguses the term ’Sartreist absurdity’ to denote the bridge betweensexual identity and reality. In Foucault’s Pendulum, Eco affirmsLyotardist narrative; in The Limits of Interpretation (Advances inSemiotics), however, he examines Sartreist absurdity.If one examines the subsemantic paradigm of expression, one isfaced with a choice: either reject precultural discourse or concludethat sexuality is unattainable, given that Sartreist absurdity is invalid.It could be said that Foucault uses the term ’precultural discourse’ ...Inteligencia Artificial 24

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Ingenierıa. ¿Como construimos cosas que funcionen?

Robotica

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.orgHonda robot

Control de sistemas. Ecuaciones diferenciales vs.aprendizajeActuacion: mecanicaPercepcion: vision, reconocimiento de voz, sensores


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Robotica


Introduccion

Boss


Introduccion

Informatica

¿Como resolvemos problemas de forma automatica?

Sistemas expertos. Programacion heurısticaNuevos paradigmas de programacion: objetos, funcional,logica, agentes (Web), aprendizaje (data mining)Estructuras de datos dinamicasTratamiento de la incertidumbreInterfaces con los humanos. Ventanas, raton, menus,lenguaje natural (Xerox Parc)Multi-proceso. Tiempo compartido (McCarthy)


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Linguıstica (Computacional)

¿Como nos comunicamos con los demas?

SemanticaPragmaticaAmbiguedadDiferentes modelos del lenguaje


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Historia3

1950

Turing’s paper on machine intelligence

195658

Dartmouth Conf.& McCarthy’s Advice Taker

Newell,Shaw, & Simon’s GPS

Heuristic Programmngat MIT

‘60s 196874

Feigenbaum, et al. s’ DENDRAL

SRI’s Shakey, STRIPS, A*

HierarchicalPlanners(SIPE, OPLAN)

1980’s

Lenat’sCYC

Brooks’sBehaviorBasedRobots

198590Pearl’sBelief Nets

Neural Net BackpropAlgorithm

1997

IBM’s Deep Blue

1999

NASA’sRemoteAgent (RAX)

Courtesy: Nils Nilsson, AAAI 2000

3Tomada de Nils NilssonInteligencia Artificial 30

Introduccion

Historia (www.aaai.org/Pathfinder/html/history.html)

-1940 Maquinas sustituyen al hombreAjedrez semi-humanoLeonardo, Pascal, Leibniz, Babbage

1943 Artıculos sobre cibernetica1950’s Redes de neuronas. Perceptron (Rosenblatt)

Damas (Samuel)Darmouth College

1960’s Busqueda heurıstica, resolucion de problemas. GPS (Simon y Newell)Principio de resolucion (Robinson)Lisp (McCarthy)

1970’s Representacion. Sistemas expertos (Buchanan y Shortliffe)Prolog (Colmerauer)

1980’s Aprendizaje automaticoAplicaciones industriales

1990’s Agentes autonomos. RALPH (Pommerlau)Extraccion del conocimiento. Data miningAjedrez. Deep Blue gana al campeon del mundo


Introduccion

Escuelas

Resolucion de problemas (Simon y Newell)Sociedad de agentes simples (Minsky y Brooks)Robotica (Nilsson)Lenguaje y representacion (Shank)Razonamiento del sentido comun (McCarthy y Lenat)Evolucion (Holland y Koza)Redes de neuronas (McCulloch y Pitts)Sistemas expertos (Buchanan y Shortliffe)Aprendizaje automatico (Samuel y Mitchell)Logica (Robinson y Colmerauer)


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Aplicaciones

Sistemas de recomendacion o filtradoRecomendacion de musica, pelıculas, libros, noticias, web(www.mystrands.com/)Filtro anti-spam, deteccion de fraude(kb.mozillazine.org/Junk Mail Controls)Rutas: GPS, videojuegos

Interfaces hombre-maquinaReconocimiento de habla, escritura, dibujos, imagenes(vision)Traduccion automaticaDomotica


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Aplicaciones

RoboticaMedios de transporte: conduccion, navegacion, ayudasAyuda a personas: silla de ruedas, asistentes personales,aspiradoraCiencia: exploracion del espacioOcio: guıas de museos, futbol

TareasMedicina: diagnostico, diseno de farmacos, cirugıaEducacion: sistemas tutores inteligentes, robotica paraeducacionOcio: juegos de ordenador, pelıculas, literatura, pintura


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Filtros anti-spam

Filtro anti-spam


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Medicina

Cirugía robótica Diseño de fármacos

Diagnóstico asistido/automático Genómica


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