¿Qué es la inteligencia artificial?

Inteligencia Artificial, la abreviatura en inglés es AI. Es una nueva ciencia técnica que estudia y desarrolla teorías, métodos, tecnologías y sistemas de aplicación para simular, ampliar y ampliar la inteligencia humana. La inteligencia artificial es una rama de la informática que intenta comprender la esencia de la inteligencia y producir una nueva máquina inteligente que pueda responder de manera similar a la inteligencia humana. La investigación en este campo incluye robótica, reconocimiento de lenguaje, reconocimiento de imágenes, procesamiento del lenguaje natural y. sistemas expertos, etc.

Inteligencia artificial, la palabra inglesa artilect, proviene de los trabajos de Hugo de Garis. El término "inteligencia artificial" fue propuesto por primera vez en la Sociedad de Dartmouth en 1956. Desde entonces, los investigadores han desarrollado numerosas teorías y principios, y el concepto de inteligencia artificial también se ha ampliado. La inteligencia artificial es una ciencia extremadamente desafiante y las personas que se dedican a este trabajo deben comprender los conocimientos informáticos, la psicología y la filosofía. La inteligencia artificial es una ciencia muy amplia, que consta de diferentes campos, como el aprendizaje automático, la visión por computadora, etc. En términos generales, un objetivo principal de la investigación en inteligencia artificial es hacer máquinas capaces de realizar tareas que normalmente requieren un trabajo complejo de la inteligencia humana. Pero diferentes épocas y diferentes personas tienen diferentes interpretaciones de este "trabajo complejo". Por ejemplo, los cálculos científicos y de ingeniería pesados ​​eran realizados originalmente por el cerebro humano. Ahora las computadoras no sólo pueden completar dichos cálculos, sino que también pueden hacerlos más rápido y con mayor precisión que el cerebro humano. Por lo tanto, la gente contemporánea ya no considera tales cálculos como Trabajo. Es "una tarea compleja que requiere inteligencia humana para completarse". Se puede ver que la definición de trabajo complejo cambia con el desarrollo de los tiempos y el avance de la tecnología. Los objetivos específicos evolucionarán naturalmente con los cambios. de los tiempos. Por un lado, continúa logrando nuevos avances y, por otro, apunta hacia objetivos más significativos y difíciles. En la actualidad, el principal medio material que se puede utilizar para estudiar la inteligencia artificial y las máquinas que pueden realizar la tecnología de la inteligencia artificial son las computadoras. La historia del desarrollo de la inteligencia artificial está vinculada a la historia del desarrollo de la informática y la tecnología. Además de la informática, la inteligencia artificial también abarca la teoría de la información, la cibernética, la automatización, la biónica, la biología, la psicología, la lógica matemática, la lingüística, la medicina, la filosofía y otras disciplinas. Los principales contenidos de la investigación sobre temas de inteligencia artificial incluyen: representación del conocimiento, métodos de búsqueda y razonamiento automático, aprendizaje automático y adquisición de conocimientos, sistemas de procesamiento de conocimientos, comprensión del lenguaje natural, visión por computadora, robots inteligentes, programación automática, etc. Aplicaciones prácticas de la visión artificial: reconocimiento de huellas dactilares, reconocimiento facial, reconocimiento de retina, reconocimiento de iris, reconocimiento de huellas dactilares, sistemas expertos, búsqueda inteligente, demostración de teoremas, juegos, programación automática y aplicaciones aeroespaciales, etc. Alcance de la disciplina La inteligencia artificial es un tema de frontera que pertenece a la intersección de las ciencias naturales y las ciencias sociales. Involucrando las disciplinas de filosofía y ciencia cognitiva, matemáticas, neurofisiología, psicología, informática, teoría de la información, cibernética, teoría de la incertidumbre, biónica, alcance de la investigación, procesamiento del lenguaje natural, representación del conocimiento, búsqueda inteligente, razonamiento, planificación, aprendizaje automático, adquisición de conocimientos. problemas de programación combinatoria, problemas de percepción, reconocimiento de patrones, programación lógica, computación blanda, gestión imprecisa e incierta, vida artificial, redes neuronales, sistemas complejos, algoritmos genéticos, métodos de pensamiento humano, áreas de aplicación, control inteligente, sistemas expertos, robótica, lenguaje y La comprensión de imágenes, la programación genética, los problemas de seguridad de las fábricas de robots y la inteligencia artificial aún se están investigando, pero algunos estudiosos creen que es muy peligroso que las computadoras tengan inteligencia y que pueden rebelarse contra los humanos. Este peligro oculto también se ha producido en muchas películas.

Dos formas de implementar la inteligencia artificial

Existen dos formas diferentes de implementar la inteligencia artificial en los ordenadores. Una es utilizar técnicas de programación tradicionales para hacer que el sistema parezca inteligente, independientemente de si los métodos utilizados son los mismos que los utilizados por organismos humanos o animales. Este método se llama enfoque de ingeniería y ha producido resultados en algunos campos, como el reconocimiento de texto y el ajedrez por computadora. El otro es el enfoque de modelado, que no sólo depende del efecto, sino que también requiere que el método de implementación sea igual o similar al método utilizado por humanos u organismos biológicos.

El algoritmo genético (GA) y la red neuronal artificial (RNA) presentados en este libro pertenecen al último tipo. Los algoritmos genéticos simulan el mecanismo genético-evolutivo de humanos u organismos, mientras que las redes neuronales artificiales simulan la actividad de las células nerviosas en los cerebros de humanos o animales. Para obtener el mismo efecto inteligente, normalmente se pueden utilizar ambos métodos. El uso del primer método requiere una especificación manual detallada de la lógica del programa, lo cual es conveniente si el juego es simple. Si el juego es complejo y aumenta el número de personajes y el espacio de actividades, la lógica correspondiente será muy complicada (aumentando exponencialmente) y la programación manual será muy engorrosa y propensa a errores. Una vez que ocurre un error, el programa original debe modificarse, recompilarse, depurarse y, finalmente, proporcionarse al usuario una nueva versión o un nuevo parche, lo cual es muy problemático. Cuando se utiliza este último método, el programador necesita diseñar un sistema inteligente (un módulo) para que cada personaje lo controle. Este sistema inteligente (módulo) no entiende nada al principio, como un bebé recién nacido, pero puede aprender y hacerlo gradualmente. adaptarse al entorno y afrontar diversas situaciones complejas. Este tipo de sistema a menudo comete errores al principio, pero puede aprender lecciones y corregirlas la próxima vez que se ejecute. Al menos no cometerá errores para siempre y no será necesario lanzar nuevas versiones ni aplicar parches. El uso de este método para implementar inteligencia artificial requiere que los programadores tengan métodos de pensamiento biológico, lo que dificulta el comienzo. Pero una vez que ingresa, puede usarse ampliamente. Dado que este método no requiere regulaciones detalladas sobre los patrones de actividad del personaje al programar, suele ahorrar más trabajo que el método anterior cuando se aplica a problemas complejos.

Definición

La definición de inteligencia artificial se puede dividir en dos partes, a saber, "inteligencia artificial" e "inteligencia". "Artificial" es más fácil de entender y menos controvertido. A veces tenemos que considerar qué es lo que los humanos pueden crear, o si los humanos son lo suficientemente inteligentes como para crear inteligencia artificial, etc. Pero, en general, los "sistemas artificiales" son sistemas artificiales en el sentido habitual. Hay muchas preguntas sobre qué es la “inteligencia”. Esto implica otras cuestiones como la conciencia, el yo, la mente (incluida la mente inconsciente), etc. La única inteligencia que la gente comprende es la inteligencia de la persona misma, lo cual es una visión generalmente aceptada. Sin embargo, nuestra comprensión de nuestra propia inteligencia es muy limitada. , y también tenemos una comprensión limitada de los elementos necesarios que constituyen la inteligencia humana, por lo que es difícil definir qué es la inteligencia "artificial". Por lo tanto, la investigación sobre la inteligencia artificial a menudo implica el estudio de la inteligencia humana en sí. Los relacionados con animales u otros sistemas artificiales también se consideran generalmente temas de investigación relacionados con la inteligencia artificial. Actualmente, la inteligencia artificial está recibiendo cada vez más atención en el campo de las computadoras y se utiliza en robots, toma de decisiones económicas y políticas y control. El profesor Nelson del famoso Centro de Investigación de Inteligencia Artificial de la Universidad de Stanford definió la inteligencia artificial de la siguiente manera: "La inteligencia artificial es una materia sobre conocimiento: cómo representar el conocimiento y cómo obtenerlo y utilizarlo. Otro profesor del Instituto Tecnológico de Massachusetts". Winston cree: "La inteligencia artificial es el estudio de cómo hacer que las computadoras realicen un trabajo inteligente que solo los humanos podían hacer en el pasado". Estas declaraciones reflejan las ideas y principios básicos de la disciplina de la inteligencia artificial. La inteligencia es el estudio de las leyes de las actividades inteligentes humanas, la construcción de sistemas artificiales con cierta inteligencia y el estudio de cómo permitir que las computadoras completen tareas que antes requerían inteligencia humana, es decir, el estudio de cómo utilizar el software y el hardware de la computadora. para simular a los humanos. Las teorías, métodos y tecnologías básicas de ciertos comportamientos inteligentes. La Inteligencia Artificial (IA) es una rama de la informática y es conocida como una de las tres tecnologías de vanguardia del mundo (tecnología espacial, energía) desde los años 1970. .tecnología, inteligencia artificial). También se considera una de las tres tecnologías de vanguardia del siglo XXI (ingeniería genética, nanociencia, inteligencia artificial). Esto se debe a que se ha desarrollado rápidamente en muchas disciplinas. La inteligencia artificial ha logrado resultados fructíferos y se ha convertido gradualmente en una rama independiente y se ha convertido en su propio sistema tanto en la teoría como en la práctica.

La inteligencia artificial es el estudio del uso de computadoras para simular ciertos procesos de pensamiento humano y comportamientos inteligentes (como el aprendizaje, el razonamiento, el pensamiento, la planificación, etc.). Incluye principalmente los principios de las computadoras que realizan inteligencia y fabrican computadoras similares a la inteligencia del cerebro humano. y hacer que las computadoras puedan lograr aplicaciones de mayor nivel. La inteligencia artificial involucrará disciplinas como la informática, la psicología, la filosofía y la lingüística. Se puede decir que casi todas las disciplinas de las ciencias naturales y las ciencias sociales tienen su alcance mucho más allá del alcance de la informática. La relación entre la inteligencia artificial y la ciencia del pensamiento es la relación entre la práctica y la teoría. ciencia del pensamiento. Es una rama de aplicación de la misma. Desde el punto de vista del pensamiento, la inteligencia artificial no se limita al pensamiento lógico. Sólo considerando el pensamiento de imágenes y el pensamiento inspirado podemos promover el desarrollo revolucionario de la inteligencia artificial. Las matemáticas también se consideran la ciencia básica. Las matemáticas no solo juegan un papel en la lógica estándar, las matemáticas difusas, etc., sino que cuando las matemáticas ingresan a las disciplinas de inteligencia artificial, se promoverán y desarrollarán entre sí. más rápido.

Edita esta breve historia

La leyenda de la inteligencia artificial se remonta al antiguo Egipto, pero con el desarrollo de las computadoras electrónicas desde 1941, la tecnología finalmente ha podido crear inteligencia artificial. "El término "inteligencia artificial" se propuso por primera vez en la Sociedad de Dartmouth en 1956. Desde entonces, los investigadores han desarrollado muchas teorías y principios, y el concepto de inteligencia artificial también se ha expandido. En su corta historia, el desarrollo de la inteligencia artificial es Más lento de lo esperado, pero ha ido avanzando desde su aparición hace 40 años hasta la actualidad, han aparecido muchos programas de IA que también han afectado el desarrollo de otras tecnologías.

Era de la informática

Un invento de 1941 revolucionó todos los aspectos del almacenamiento y procesamiento de la información. Este invento que apareció en Estados Unidos y Alemania al mismo tiempo fue el ordenador electrónico. Una computadora ocupa varias salas grandes con aire acondicionado, lo que es una pesadilla para los programadores: se deben configurar miles de líneas solo para ejecutar un programa. En 1949, la computadora mejorada que podía almacenar programas facilitó la entrada de programas. más simple, y el desarrollo de la teoría de la computación dio lugar a la ciencia de la computación y, en última instancia, condujo al surgimiento de la inteligencia artificial. La invención de las computadoras, que procesan datos electrónicamente, proporciona un medio para la posible realización de la inteligencia artificial.

El comienzo de la IA

Aunque las computadoras proporcionaron la base técnica necesaria para la IA, no fue hasta principios de la década de 1950 que la gente se dio cuenta de la conexión entre la inteligencia humana y las máquinas. Norbert Wiener fue el primer estadounidense en estudiar la retroalimentación. Teoría Uno de los ejemplos más familiares de control de retroalimentación es el termostato. Compara la temperatura ambiente recolectada con la temperatura deseada y responde subiendo o bajando el calentador, controlando así la temperatura ambiente. Esto radica en la importancia de la investigación sobre los circuitos de retroalimentación. : Wiener señaló teóricamente que todas las actividades inteligentes son el resultado de mecanismos de retroalimentación y que el mecanismo de retroalimentación puede ser simulado por máquinas. Este descubrimiento tuvo un gran impacto en el desarrollo de la IA temprana. A finales de año, Newell y Simon. Creó un programa llamado "Teórico de la lógica". Muchos consideran que este programa es el primer programa de inteligencia artificial. Representa cada problema como un modelo de árbol y luego selecciona la mejor rama que puede llevar a la conclusión correcta para resolver el problema. El impacto de los "expertos en lógica" en el público y el campo de la investigación de la IA lo convierte en un hito importante en el desarrollo de la IA. En 1956, John McCarthy, considerado el padre de la inteligencia artificial, organizó una sociedad que reunió a muchos expertos. y académicos interesados ​​​​en la inteligencia artificial durante un mes de discusiones. Los invitó a asistir a la "Conferencia de investigación de verano sobre inteligencia artificial de Dartmouth" en Vermont. Desde entonces, este campo se ha denominado "Inteligencia artificial". Aunque no tuvo mucho éxito, reunió a los fundadores de la IA y sentó las bases para futuras investigaciones sobre la IA. En los 7 años posteriores a la conferencia de Dartmouth, la investigación sobre la IA comenzó a desarrollarse rápidamente. Aunque este campo aún no se ha definido claramente, algunas ideas de la conferencia. han sido reconsiderados y utilizados. La Universidad Carnegie Mellon y el MIT comenzaron a formar centros de investigación de IA. La investigación enfrenta nuevos desafíos: el siguiente paso es construir sistemas que puedan resolver problemas de manera más eficiente, como en "Logic Expert" "para reducir las búsquedas; y para construir sistemas que pudieran aprender por sí mismos. En 1957 se probó la primera versión de un nuevo programa, el "General Problem Solver" (GPS). Este programa fue desarrollado por las mismas personas que hicieron "The Logic Guy". , GPS amplió el principio de retroalimentación de Wiener y pudo resolver muchos problemas de sentido común. Dos años después, IBM estableció un grupo de investigación de inteligencia artificial. Herbert Gelerneter pasó tres años creando un programa para resolver teoremas geométricos. Cuando surgieron más y más programas, McCarthy estaba ocupado. Con un gran avance en la historia de la IA, McCarthy anunció su nuevo logro en 1958: el lenguaje LISP todavía se utiliza en la actualidad. "LISP" significa "procesamiento de listas" y fue adoptado rápidamente por la mayoría de los desarrolladores de IA. El MIT recibió una subvención de 2,2 millones de dólares del gobierno de Estados Unidos para investigar el reconocimiento asistido por máquinas. Esta subvención provino de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (ARPA) y garantizaba que Estados Unidos estaba por delante de la Unión Soviética en avances tecnológicos. científicos de todo el mundo y aceleraron el ritmo de la investigación de la IA.

Una gran cantidad de programas

aparecieron en los años siguientes Una gran cantidad de programas Uno de los famosos es. llamado "SHRDLU" "SHRDLU" es parte del proyecto "Micro Worlds", que incluye investigación y programación en micromundos (como solo un número limitado de formas geométricas, está dirigido por investigadores de Marvin Minsky). que los programas de computadora pueden resolver problemas espaciales y lógicos cuando se enfrentan a objetos de pequeña escala. Otros.

Por ejemplo, "STUDENT" que apareció a finales de la década de 1960 puede resolver problemas algebraicos y "SIR" puede comprender oraciones simples en inglés. Los resultados de estos programas son útiles para procesar la comprensión del lenguaje y la lógica. 70 Otro desarrollo en la década de 1990 es el experto. El sistema experto puede predecir la probabilidad de una determinada solución bajo ciertas condiciones. Dado que las computadoras en ese momento tenían una gran capacidad, el sistema experto podría potencialmente derivar reglas a partir de los datos. En la década de 1970, se utilizaron sistemas expertos para predecir el mercado de valores, ayudar a los médicos a diagnosticar enfermedades e instruir a los mineros a localizar depósitos minerales. Todo esto fue posible gracias a la capacidad de los sistemas expertos para almacenar patrones e información. Los más famosos son la teoría de la construcción de Minsky. Además, David Marr propuso una nueva teoría en visión artificial, por ejemplo, cómo identificar una imagen a través de información básica como la sombra, la forma, el color, los límites y la textura de una imagen. Al analizar esta información, se puede inferir cuál podría ser la imagen. Otro logro del mismo período fue el lenguaje PROLOGE, propuesto en 1972. Durante la década de 1980, la IA avanzó más rápidamente y entró más en el campo comercial. , las ventas de software y hardware relacionados con la IA en Estados Unidos alcanzaron los 4.250 millones. Los sistemas expertos tienen una demanda especial debido a su utilidad. Empresas como Digital Electric Corporation utilizan sistemas expertos XCON para programar sus mainframes VAX. Boeing también depende en gran medida de los sistemas expertos. Para satisfacer las necesidades de los especialistas en informática, se crearon varias empresas para producir software de producción asistido por sistemas expertos, como Teknowledge e Intellicorp. Para encontrar y corregir errores en los sistemas expertos existentes, se han diseñado otros sistemas expertos.

Del laboratorio a la vida diaria

La gente empieza a sentir que los ordenadores y la inteligencia artificial La influencia de la tecnología La tecnología informática ya no es sólo para un pequeño grupo de investigadores en el laboratorio. Las computadoras personales y numerosas revistas técnicas han acercado la tecnología informática a las personas, con fundaciones como la Asociación Estadounidense para la Inteligencia Artificial, debido al desarrollo de la IA. , también ha habido una ola de investigadores que ingresan en empresas privadas. Más de 150 empresas como DEC (que emplea a más de 700 personas que trabajan en la investigación de la IA) gastaron más de mil millones de dólares en grupos internos de desarrollo de la IA. Varias otras áreas de la IA también ingresaron al mercado en la década de 1980. Una de ellas fue la visión artificial. Los resultados de Minsky y Marr se utilizan ahora en cámaras y ordenadores en líneas de producción para el control de calidad. Aunque todavía son rudimentarios, estos sistemas pueden distinguir diferencias en la forma de los objetos distinguiendo el blanco y el negro. En los Estados Unidos, una empresa produce sistemas de visión artificial, con ventas que alcanzan los 80 millones de dólares. Sin embargo, la década de 1980 no fue toda buena para la industria de la IA. En 1986-87, la demanda de sistemas de IA cayó y la industria perdió casi 500 dólares. Millones de dólares estadounidenses. Dos empresas como Teknowledge e Intellicorp perdieron más de 6 millones de dólares, aproximadamente un tercio de las ganancias. Las enormes pérdidas obligaron a muchos líderes de investigación a recortar la financiación. El "camión inteligente" cuenta con el apoyo de la agencia. El objetivo de este proyecto es desarrollar un robot que pueda completar muchas tareas en el campo de batalla. Debido a fallas en el proyecto y a la falta de esperanzas de éxito, el Pentágono dejó de financiarlo. A pesar de estos contratiempos, la IA se está recuperando lentamente. En Japón se están desarrollando nuevas tecnologías, como la lógica difusa, pionera en Estados Unidos, que puede partir de fuentes artificiales inciertas. los robots de inteligencia

toman decisiones en condiciones inciertas; y las redes neuronales se consideran posibles formas de lograr la inteligencia artificial. En resumen, la IA se introdujo en el mercado en la década de 1980 y mostró un valor práctico. será la clave para el siglo XXI. En la operación "Tormenta del Desierto", el equipo inteligente del ejército resistió la prueba de la guerra. La tecnología de inteligencia artificial se utilizó en sistemas de misiles y pantallas de alerta temprana y otras armas avanzadas. La tecnología de inteligencia artificial también ha entrado en el hogar. El aumento de las computadoras inteligentes ha atraído el interés del público; algunas aplicaciones de software, como el reconocimiento de voz y texto para Mac y compatibles con IBM, ahora están disponibles con lógica difusa y la tecnología de inteligencia artificial ha simplificado los equipos. Inteligencia La mayor demanda de tecnologías relacionadas con la inteligencia hace que surjan nuevos avances. La inteligencia artificial ha cambiado y seguirá cambiando inevitablemente nuestras vidas.