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La Robótica Como Herramienta Del Hombre.

Fuentes Bibliográficas

La Inteligencia Artificial
Definición
Breve historia

Sistemas Expertos
Antecedentes

Inteligencia Artificial
Comprensicíon del lenguaje natural

Artificial Intelligence

Robots
Antecedentes
Propiedades y Características de un robot
Robots y Ciencia Ficción:Isaac Asimov
Glosario

Aplicaciones de la robótica
Robot escultor
Robot bombero
Delicada, inteligente, casi humana


Libro:
  Sistemas Expertos. Una metodología de programación.

La Inteligencia Artificial

DEFINICION

    Desde la antiguedad el hornbre ha deseado librarse de las tareas más pesadas y complejas que realiza, y esto le ha Ilevado a un esfuerzo continuado que poco a poco ha ido dando sus frutos, los desarrollos de Inteligencia Artificial (en lo sucesivo I.A) que son un paso más en este camino.

    La I.A. se define como la ciencia que trata de la comprensión de la inteligencia y del diseño de máquinas inteiigentes, es decir, el estudio y la simulación de las actividades intelectuales del hombre (manipulación, razonamiento, percepción, aprendizaje, creación, ... ).

    Dentro de la I.A., dada su gran extensión, existen muchos campos como son:
    - La robótica (manipulación), que estudia las máquinas capaces de realizar procesos mecánicos repetitivos y tareas manuales de las cuales es capaz el hombre.

    - Los Sistemas Expertos (razonamiento), que estudian la simulacion de los procesos intelectuales de los expertos humanos como pueden ser : La interpretación de datos, el diagnóstico, la corrección, la monitorización, el control, la predicción, la planificación, el diseño y la enseñanza.

    - El lenguaje nartural (percepción), que estudia el uso del lenguaje natural (el que le es propio al hombre) como medio de comunicación con las máquinas (programas como las bases de datos, robots, etc.); es un problema complejo pues intervienen distintos procesos como son: la comprensión del lenguaje, la síntesis y el análisis de la voz, el resumen y la traducción.
     En la actualidad se han conseguido logros importantes trabajando con pequeños subconjuntos del lenguaje.

    - La visión por ordenador (percepción), que estudia la identificación, inspección, localización y verificación de objetos. Este campo está muy unido al de la robótica pues una de las necesidades básica de los robot es el poder "ver".

    - El aprendizaje automático (aprendizaje), estudia el aprendizaje de nuevos conocimientos de forma automática por Ios programas de ordenador y por tanto de las máquinas.

    - Tratamiento inteligente de la información (razonamiento), estudia formas "inteligentes" para procesar y recuperar información almacenada en grandes bases de datos que de otra forma seria imposible, por el tiempo requerido en la búsqueda.
    En este área en la actualidad están apareciendo los primeros lenguajes especializados y se están diseñando los primeros ordenadores de propósito específico.

    - La programación automática (creación), estudia las formas automáticas de generar programas que resuelvan los problemas planteados cumpliendose una serie de especificaciones. Otras tareas que se analizan son: la verificación, la depuración y optimizaci6n de programas.

    - Los juegos (razonamiento), estudia aquellos problemas cuya resolución no necesita de explicación y justificación, sino que basta con que se cumplan una serie de leyes o reglas del juego.

    Las aplicaciones de la I.A. suelen necesitar la intervención de varios de estos campos.
 

BREVE HISTORIA

    La I.A., tal como hoy la concebimos, hace su aparición en la década de los cincuenta, cuando se empiezan a escribir programas de ordenador de tipo simbólico para la resolución automática de problemas.

    El desarrollo de la I.A. ha estado unido desde sus orígenes a los avances tecnológicos en el campo de los ordenadores, y éstos están intimamente ligados a los desarrollos de la microelectrónica.

    Para Forsyth (1986) la historia de la I.A. se divide en cuatro décadas que son:
        1950        Redes Neuronales.

        1960        Búsqueda Heuristica.

        1970        Sistemas Expertos.

        1980        Aprendizaje de las Máquinas.

     En este primer capítulo vamos a ver brevemente la primera época, Redes Neuronales, debido a su actualidad y algunos hechos importantes en la historia de la I.A. tanto en el mundo como en España.

    Ya en 1943 S. Warren, Mc Culloch y Walter Pitts trabajaron con redes neuronales, que en pocas palabras consiste en el estudio de modelos que siguen la arquitectura del cerebro humano con el fin de conseguir con ello la realización de las tareas propias del cerebro de una forma artificial, incluyendo, por supuesto, la inteligencia. Resumiendo, se imitaba la estructura interna o "hardware".

    La semejanza entre el cerebro humano y un ordenador es puramente anecdótica, pues cada neurona es en realidad un "procesador binario" muy sencillo, que toma como salida el valor 1 ó 0 dependiendo de las señales que le llegan de otras neuronas. Cada "procesador binario" puede estar activo o inactivo, dependiendo del proceso que se esté realizando. El acceso a la memoria no es por la dirección de memoria donde se encuentra físicamente el contenido, como ocurre en los ordenadores actuales, sino es directamente por contenido.

    Todo lo cual lleva a pensar en estructuras y procesos nuevos como son: las "búsquedas inteligentes de la información", las organizaciones asociativas de la memoria, las redes jerárquicas las arquitecturas conectivistas de procesadores, los procesadores con pequeños juegos de instrucciones, etc.

    Esta linea de investigación y desarrollo, perdió el interés rápidamente, tal vez ante la complejidad de los problemas con los que hay que enfrentarse desde el principio; como muestra de los mismos debemos recordar que el número de neuronas que componen el cerebro son cerca de los 10 billones y el número de enlaces (sinapais) que mantiene cada neurona con las que le rodean van de 1.000 a 10.000 enlaces. Por otra parte, influyó en los círculos cientificos el libro escrito por Marvin Minsky y Seymaur Papert en la que demostraban que máquinas como el Perceptrón, basada en las redes neuronales, solamente eran factibles para la resolución de problemas sencillos.

    La máquina más famosa que se construyó con esta filosofia fué, el Perceptrón (1957) de Frank Roseblett de la Universidad de Cornell. Esta máquina tenía tres capas, una de percepción, otra de asociación, y una tercera de respuesta.

    En estos últimos años, de nuevo cobran actualidad los trabajos realizados en esta época ya que la tecnología de integración de dispositivos se va acercando rápidamente a las necesidades que se apuntaban en aquel momento, y así para 1990 se esperan conseguir densidades de integraci6n en las memorias de tipo RAM próximas a las densidades del cerebro humano 1Mbit/100 mm3.

    La investigación en esta linea están centradas en la percepción de sonidos e imágenes, y en las grandes posibilidades que encierra para procesos de aprendizaje.

    Así en el campo teórico se puede destacar de entre los desarrollos actuales el NETTALK que es un ordenador neuronal teórico que aprende a leer y que ha sido concebido por Terry Sejnowski de la Universidad Johns Hopkins.

    En el campo de los circuitos conviene destacar los trabajos que se están realizando desde 1985 en torno a las arquitecturas conectivistas (de 50,000 a 1,000,000 de procesadores elementales) de los cuales es un exponente la raciente comercialización del TRANSPUTER.

    De entre los hechos históricos más importantes para la I.A conviene señalar los siguientes:
    En 1950 Alan Turing (1912-1954) ideó una prueba para reconocer "comportamientos inteligentes", esta prueba dice que la inteligencia de un sistema viene dada por la sensación de inteligencia que recibimos por un terminalconectada a un interlocutor desconocido para nosotros y que es el sistema bajo estudio.

    En 1955 Alled Newell, J.C. Shaw y Herbert Simon de la CMU (Carnegie Mellon University) desarrollaron el lenguaje IPL II que se considera el primer lenguaje de la Inteligencia Artificial.

    Es en el verano del año 1956 cuando John Mc Carthy de Dartmounth College acuña el término: "lnteligencia Artificial".

    En 1969 se celebró el primer congreso internacional de I.A. y en 1970 apareció la revista Artificial Intelligence.
 

Sistemas Expertos

ANTECEDENTES

    La resolución de problemas es una de las constantes que han acompañado al hombre desde sus origenes. Tanto los problemas que frenan las fronteras del saber (explicación de fenómenos y comportamientos, demostración de teoremas...) como aquellos otros que impiden las realizaciones prácticas (ingenieria, planificación...), o símplemente los creados por curiosidad o distracci6n (paradojas, acertijos, adivinanzas, juegos...), han llenado el tiempo y consumido esfuerzos intelectuales del hombre.

    En la década de los cincuenta apareció un interés especial por parte de los pedagogos y psicólogos, por encontrar los métodos generales de resoluci6n de problemas, con el fin de que estos métodos se pudieran enseñar a los estudiantes y con ello se mejorara su preparación. Se había ya observado en aquel entonces, que las personas aún conociendo toda la informací6n necesaria para resolver correctamente un problema (definiciones, fórmulas, etc.) son muchas veces incapaces de conseguirlo, realizando con frecuencia razonamientos defectuosos.

    Los primeros estudios se realizaron con problemas de resolución geométrica.

    Con la difusión de los primeros ordenadores, en la segunda mitad de la década de los cincuenta, los estudios ya realizados en el campo de la resolución de problemas se intentaron trasladar a los ordenadores. Surgen nuevos problemas como son la representación de los conocimientos en la memoria del ordenador, la representación de las relaciones entre los conocimientos, etc.

    En la década de los sesenta, coincidiendo con la segunda época de la I.A., aparecen numerosos trabajos sobre el método general y universal de resolución desarrollados sobre ordenadores; de ellos el más famoso es el "General Program Solver" de Newell, Shaw y Simón, Universidad de Carnege Mellon 1957.

    Pese a la gran euforia con que se vivió los momentos iniciales (en 1967 Donald Michie de la Universidad de Edimburgo declaraba que en menos de veinte años existirían máquinas tan inteligentes como el hombre), y los grandes recursos que se emplearon, lo cierto es que no se obtuvo ningún éxito notable.

    Uno de los problemas que surgieron en aquel entonces fue, la aparición de la explosión combinatoria en los cálculos exhaustivos que limitaba la profundidad en los mismos y el número de conocimientos que se podian procesar, es decir se calculaban todas las posibles soluciones para luego elegir la óptima. Aparecen entonces los primeros algoritmos de poda (Algoritmo alfa-beta de John Mc Carthy 1961).

    El error que se cometió fue, tal vez, emprender un problema tan general y amplio con herramientas poco adecuadas. Tanto el software como el hardware estaban adaptados al cálculo numérico no al campo simbólico, lós ordenadores eran lentos y tenían poca capacidad de memoria, es decir se gastaban muchos recursos y éstos eran caros, además los conocimientos lógico-matemáticos necesarios para estos desarrollos todavía estaban en su infancia.

    Como ejemplos cabe recordar que no fue hasta 1960 cuando John Mc Carthy creó el lenguaje LISP, y que éste se consideró durante algo más de una década como un lenguaje inútil ("LIst of Stupid and Insipid Parentesisis") o que el "Principio de resolución automática", base del PROLOG no lo formuló J. Alan Robinson hasta 1965.

    En la década de los setenta, coincidiendo con la tercera época de la I.A., los planteamientos en el campo de la resolución de problemas cambian. No conociéndose los mecanismos generales de resolución de la mente humana se pensó en simular los mismos para campos muy concretos del conocimiento. Es decir, se imita la forma  externa o comportamiento aparente, que es precisamente el enfoque completamente  opuesto a la linea de investigación de las redes neuronales.

    El manejo eficaz de los conocimientos dio entonces sus primeros éxitos: los Sistemas Expertos. Este hecho llenó de nuevo de optimismo a la comunidad científica que entre otras cosas había visto como las subvenciones por parte de los gobiernos se recortaban y en muchos casos desaparecian ante la falta de logro palpables en el campo de la I.A.

    El precursor de los Sistemas Expertos actuales es el sistema DENTRAL (Universidad de Standford 1967) que incorporaba una gran cantidad de conocimiento que no estaban incluidos en el programa. Utilizaba para la representación del conocimiento las reglas de producción, si bien su modo de funcionamiento se acercaba más a la filosofia de la resolución automática que a la de los Sistemas Expertos. El sistema era capaz de determinar la estructura quimica de un compuesto orgánico a partir de los resultados obtenidos mediante un espectrógrafo de masas. Un desarrollo mejorado del mismo todavía se utiliza en la industria química.

    De  los Sistemas Expertos que se construyeron en esta época son famosos; el Prospector (Standford Research Institute 1974) Sistema Experto en prospecciones mineras especialmente 149 petrolíficas que cuenta entre sus méritos el descubrimiento en 1980 en el estado de Washington (Estados Unidos de Norteamérica) de un importante yacimiento de molibdeno que fue posteriormente confirmado mediante prospecciones (6), y el MYCIN (Universidad de Standford 1977) Sistema Experto en el diagnóstico y terápia de enfermedades infecciosas de origen bacteriano que contaba con unas 400 regIas.

    Además, en estos años comienzan a aparecer los primeros lenguajes adaptados a la I.A..
 
 

Lenguaje
Formalización
Comercialización
PROLOG
1972
1975
SMALLTALK
1972
1980
OPS
1978
1981
 

    En la década de los 70 también se empiezan a desarrollar los primeros ordenadores simbólicos, en Estados Unidos de Norteamérica, bajo el amparo del Proyecto DARPA (1973).

    En la década de los ochenta, existen dos grandes lineas de investigación y desarrollo, que son:

    - Divulgación o popularización de los Sistemas Expertos como una metodologia que puede resolver de una forma adecuada múlitiples problemas. Esta línea ha materializado sus investigaciones en el desarrollo de lenguajes, herramientas, entornos y sistemas vacios que funcionan en pequeños ordenadores (miniordenadores y estaciones de trabajo ).

    - Generalización de los Sistemas Expertos que permitan ampliar el campo de conocimientos cuyos primeros logros han sido la comercialización de ordenadores o máquínas simbólicas y el desarrollo de los ordenadores y lenguajes paralelos.

    En estos pocos años de vida de los S.E. se ha asistido al nacimiento de una nueva rama del saber: la Ingenieria del Conocimienio, del Saber o Cognoscitiva, que es la parte de la I.A. que estudia los Sistemas Expertos o basados en el conocimiento y es sin duda ninguna en estos momentos el campo mas prometedor de la I.A.


Libro:
  Inteligencia Artificial en el Dragón.

Inteligenca Artificial.
      La inteligencia artificial, sin duda, es un campo cada vez más importante en el desarrollo de los ordenadores y que tendrá efectos profundos en nuestras vidas durante las próximas décadas.

Fantasía

    Durante generaciones, los escritores de ciencia ficción han previsto el desarrollo de máquinas inteligentes que pudieran Ilevar a cabo muchas de las funciones humanas (o incluso sobrepasarlas en algunas áreas), y la imagen pública de la inteligencia artificial ha sido sin duda influida por estas imágenes. La idea más frecuente de un robot es la de una máquina ínteligente, por lo general de forma antropomórfica (humana) que es capaz de realizar de manera independiente las instrucciones que se le dan de una forma muy general.

    Naturalmente, mucha gente ha asimilado las tendencias de Luddite con respecto a la tecnologia, por lo que en las primeras historias estos robots solian tener muy mala prensa, asimilándoseles el papel tradicional del "malo", pero con las características de ser casi invencibles y con una total falta de conciencia. Isaac Asimov, con una mayor visión de los hechos, relizó una larga serie de historias sobre el concepto de "robots positrónicos" y tal vez fue el primer autor que se acercó realmente a la realidad de la situación. Estableció sus famosas "tres leyes de la Robótica" que especificaban las reglas básicas que debian incorporarse a cualquier máquina que fuese capaz de una acción independiente, pero es interesante tener en cuenta que no pudo prever la época en que ia raza humana aceptaría la presencia de tales robots en la Tierra.

    La Guerra de las Galaxias introdujo los robots especializados R2D2 y C3PO, pero creemos que muchas de las caracteristicas de su diseño eran un poco extrañas. Quizás existe una Unión Interplanetaria de Robots, y una discusión sobre demarcación impedía la comunicaci6n entre los humanos y R2D2. En The Stepford Wives, los maridos locales se unieron y tuvieron la (¿buena?) idea de convertir a sus mujeres en androides que hicieron exactamente lo que se esperaba de ellas. Pero las secuelas revelaron los peligros de la necesidad de estar reforzando continuamente con estimulos externos. Quizá la esperanza de la humanidad es que los extraterrestres que vengan a visitarnos no hayan visto Galáctica, y por lo tanto no hayan construido robots del tipo Cylon que, al igual que los antiguos Invasores del Espacio, siempre son vencidos debido a que son totalmente predecibles.

    Naturalmente, los ordenadores inteligentes también aparecen en forma de cajas sin brazos ni piemas, aunque las luces parpadeantes parecen obligatorias. Las entradas/salidas deberán ser, sin duda, vocales, aunque las antiguas voces metálicas han pasado claramente de moda a cambio de otras con una personalidad más definida. Si todas las cajas parecen iguales entonces esto debe ser una buena idea, pero por favor no haga que la suya se parezca a la del Sargento
Mayor Zero, de Terrahawks.

    El KITT de Michael Knight parece un tipo razonable de máquina con la que conversar, y evidentemente son preferibles al SLAVE y al ORAC de Blake's Seven. ORAC parece almacenar una gran cantidad de desprecio en su pequeña caja, pero otros escritores se han dado
cuenta de las dificultades que pueden aparecer si se hace que la per sonalidad de la máquina sea demasiado parecida a la del propio hombre.

    En 2001 una Odisea en el Espacio, de Artur C. Clarke, el superinteligente ordenador Hall tiene una crisis nerviosa cuando debe enfrentarse con demasiadas responsabilidades, pero en Dark Star la bomba inteligente estaba bastante contenta de poder discutir el existencialismo con el capitán Doolittle, pero fue incapaz de desviarse de la hora de detonación planeada, aunque cayese en la bahia prevista. En El restaurante al final del Universo, el valor del Transportador Vertical de Gente de la Cooperación Cibernética de Sirio se redujo de modo muy significativo cuando rehusó a subir, ya que podía leer el futuro y se dio cuenta de que si lo hacía sería destruido; y el Sintetizador de Bebidas Nutrimatic fue diseñado evidentemente por la British Rail Catering, ya que siempre generaba una bebida que era "casi, pero sin Ilegar a serlo, algo distinto del té".

    Recientemente han aparecido temas todavía más preocupantes. El hecho más significativo de Juegos de Guerra no fué de que alguien pudiera introducirse en JOSHUA (el ordenador del Departamento de Defensa de Estados Unidos), sino el hecho de que cuando la máquina comenzó a jugar a la guerra termonuclear no se detuviese hasta que alguien ganase. Y en el Proyecto Forbin los ordenadores de Estados Unidos y Rusia se aliaron y decidieron que los humanos no tenian ninguna importancia. Naturalmente, si es usted Marvin, el Androide Paranoico, y tiene un cerebro del tamaño de un planeta y una personalidad genuina de persona, podrá tener éxito sin armas, confundiendo a las máquinas enemigas para que disparen sobre el terreno que está bajo sus pies mientras está discutiendo sus problemas personales.
 

Realidad

    La definición y reconocimiento de la inteligencia de una máquina es el tema de rápidos y furiosos debates entre los expertos del tema. La definición más generalizada es la que propuso Alan Turing, allá por el año 1940, cuando el tamaño de los ordenadores era parecido al de las casas y elementos muy raros de ver. En lugar de intentar establecer una serie de criterios que deberían satisfacerse, utilizó un punto de vista mucho más amplio del problema. Razonó que la mayoria de los seres humanos aceptaban que casi todos los otros seres humanos eran inteligentes y que por lo tanto si una persona no puede determinar si está tratando con otra persona o únicamente con un ordenador, entonces tendrá que aceptar que esta máquina es inteligente. Esto forma la base del famoso "Test de Turing", en el cual un operador tiene que mantener una conversación en dos sentidos con otra entidad, a través de un teclado, e intentar que la otra parte le diga si se trata de una máquina
o de otro ser humano. ¡Muy curioso!

    Sobre este test circulan muchas historias ficticias, pero nuestra favorita es la que trata sobre una persona que buscaba trabajo y al que se le deja delante de un teclado para que se desenvuelva solo.
Naturalmente, se da cuenta de la importancia de este test para sus perspectivas de carrera y por lo tanto lucha valientemente para encontrar el secreto, aparentemente sin éxito. Sin embargo, tras cierto tiempo, la persona que realizaba la entrevista vuelve, le estrecha la mano, y le felicita con estas palabras: "Muy bien, amigo, la máquina no pudo descifrar si usted era una persona; precisamente es lo que necesitamos para un puesto de Inspector de Hacienda."

    Todo el mundo habrá visto en los anuncios de la televisi6n que la utilización de las técnicas de diseño asistido por ordenador son hoy en dia muy frecuentes, y que los únicos habitantes en las Iíneas de producción de coches son los robots industriales (lo que ha conducido a la aparición de las pegatinas que dicen "Diseñado por un ordenador, construido por un robot y conducido por un idiota"). De hecho, la mayoria de estos robots industriales en realidad son muy poco inteligentes, ya que siguen sencillamente un camino predefinido sin tener que tomar muchas decisiones. Incluso el impresionante robot de pintura con espray, que sigue de forma precisa el dibujo que aprende
cuando un operador humano mueve manualmente su brazo, no puede aprender a tratar con un nuevo objeto sin la posterior intervención humana.

    Por otra parte, la generación futura de robots tendrá programas y sensores más sofisticados, que les permitirá determinar la forma, color y textura de los objetos, y tomar decisiones más racionales. Cualquiera que haya seguido los artículos sobre el legendario "microrratón", donde el pequeño rat6n recorre de forma independiente el laberinto, buscando el centro del mismo, no se sorprenderá de nuestra fe en el futuro de los robots inteligentes, aunque parece inapropiado el darles dos brazos y
dos piernas.

    Otra importante área en la que se están desarrollando la inteligencia artificial en el campo de los sistemas expertos, muchos de los cuales pueden igualar (o incluso mejorar) a los expertos humanos, especialmente si se piensa en las previsiones del tiempo. Estos sistemas pueden ser expertos respecto a cualquier cosa, pero en particular, tienen una importancia creciente en la diagnosis médica y el tratamiento, si bien los profesionales de la medicina no deben preocuparse demasiado, pues siempre habrá un lugar para ellos ya que los ordenadores no pueden hacerlo todo.

    La mayor barrera para la amplia utilización de los ordenadores es la ignorancia y la cabezonería de los usuarios, que tan solo leerán las instrucciones como último recurso, y que esperan que la máquina sea capaz de comprender todas sus pequeñas peculiaridades. Por lo tanto, el proceso del "lenguaje natural" es un área de gran crecimiento y los ordenadores de "la quinta generación" serán mucho más amistosos .

    La mayor parte del trabajo serio en el campo de la inteligencia artificial utiliza lenguajes más adecuados (pero más exóticos) que el BASIC, tales como el LISP y el PROLOG, que son más ininteligibles para el usuario medio y que probablemente no estén disponibles para su ordenador doméstico.
 

Comprensión del Lenguaje Natural.

    Por otra parte, en el mundo real cada persona utiliza lo que se Ilama el lenguaje "natural" que es algo muy sofisticado y extremadamente variable que sólo el cerebro humano puede tratar de forma
efectiva. Incluso sin tener en cuenta las distintas formas que puede adoptar un idioma, o incluso los distintos dialectos regionales, es evidente que el tratar con un idioma presenta un gran numero de problemas.

    Incluso los sistemas más sofisticados que existen en la actualidad tampoco pueden resolverlo todo. Hay una antigua historia que ilustra muy bien este punto. La CIA desarrolló un fantástico programa de traduccibn que podía traducir instantáneamente del inglés al ruso y viceversa. Con la esperanza de poder impresionar al presidente, se te hizo una demostración de sus posibilidades, en la cual se traducía al ruso todo lo que él iba diciendo, y después se volvia a traducir del ruso al inglés. Quedó muy impresionado y estaba totalmente absorto, hasta que uno de sus ayudantes le recordó que se había olvidado que su mujer lo estaba esperando fuera. Entonces comentó tristemente
"out of sight, out of mind" (fuera de la vista, fuera de la mente) y quedó sorprendido al oir que la máquina le decia "invisible maníaco".

 

Tratamiento de las frases

    Todo el mundo sabe que ei lenguaje real está constituido por frases. Pero ¿qué significa exactamente una frase? Bien, la forma más evidente de reconocer una frase es cuando vemos un punto final. Sin embargo, si hemos de tratar con frases, tendremos que pensar un poco más sobre ellas.

    La definición del diccionario de la Real Academia Española dice que la frase es la palabra o conjunto de palabras que expresan el juicio lógico, o sea la manifestación del acto del entendimiento en virtud del cual afirmamos una cosa de otra. Las partes esenciales son dos: el vocablo con que se designa el ser del que se afirma algo (sujeto) y el que expresa la cosa afirmada (verbo).

    Las reglas ilógicas son muchas dentro de la lengua española, por lo que no podemos esperar que el ordenador las tenga en cuenta.


Libro:
  Enciclopedia de Inteligencia Artificial.

 ARTIFICIAL INTELLIGENCE

    AI is the study of ways in which computers can be made to perform cognitive tasks, at which, at present, people are better. Examples of problems that fall under the eagis of AI include commonsense tasks, such as understanding English, recognizing scenes, finding a way to reach an object that is far overhead, heavy, and fragile, and making sense of the plot of a mystery novel. In addition, AI includes expert tasks, such as diagnosing diseases, designing computer systems, locating mineral deposits, and planning scientific experiments. The techniques that AI applies to solving these problems are representation and inference methods for handling the relevant knowledge and search-based problem-solving methods for exploiting that knowledge. Although the tasks with which Al is concerned may seem to form a very heterogeneous set, they are, in fact, related througt their common reliance on techniques for manipulating knowledge and conducting search.

    Both the scientific and the engineering disciplines of AI are based on the physical symbol system hypothesis, which states that the processes that are required to produce intelligent action can be simulated with a collection of physical symbols and a set of mechanisms that produce a series, over
time, of structures built from those symbols. The digital computer serves as the tool with which the symbol structures are built and manipulated. In an AI program symbol structures are used to represent both general knowledge about a problem domain (such as understanding newspaper stories or performing medical diagnosis) and specific knowledge about the solution

to the current problem.


Libro:
    (INSU90)Insua Negrao, Antonio; Et al;Biblioteca de Informática, Vol. 7; De. LIMUSA; México, D.F.; 1990.

Robots

ANTECEDENTES.

    El origen del término robot proviene de la novela RUR (Robots Universales Russum) del autor Karel Capek, publicada en 1920 en Checoslovaquia, patria del autor; fué representada en el teatro nacional de Praga el 25 de Enero de 1921, y publicada en inglés en 1923. Esta obra trata de dos pequeños seres artificiales de forma humana que responden perfectamente a las órdenes de su creador, aunque al final acaban rebelándose contra él. Estos seres atienden por robots, una derivación del término checo robota, que, al igual que en ruso, significa trabajo. Aunque su nombre provenga de la obra RUR de 1920, el concepto de robot es muy anterior.

    Podemos mencionar dos formas de referirnos a los antecedentes de los robots: figuras artificiales en la mitología y el desarrollo de autómatas. La siguiente cronología es una breve descripción de como el hombre está fascinado con la posibilidad de crear vida artificial y "que se han usado todos los ingenios y aparatos posibles para dar a la materia inanimada funciones de la materia viva: ya sean humanos o animales, toquen instrumentos musicales, coman, o cualquier otra cosa que pasara por la imaginación humana antes de la revolución industrial".

    Mitológicamente podemos mencionar los siguientes sucesos en la historia de la robótica:

  1. Algunos autores, como Jasia Reichardt, consideran que el comienzo de la historia de los autómatas se encuentra en la creación de Adán por Dios.
  2. Prometeo, que hizo el primer hombre y la primer mujer con barro, animados con el fuego robado de los cielos.
  3. Hefaistos, también conocido como Vulcano, dios de todas las artes mecánicas y del fuego, que hizo dos estatuas femeninas de oro que le ayudaban y le acompañaban dondequiera que fuese.
  4. De nuevo Hefaistos, que crea al gigante Talus, hecho de metal que guardaba Creta de los intrusos quemando sus cuerpos y matándolos.
  5. Pygmalión, rey de Chipre, que crea la estatua de Galatea y. al enamorarse de ella, hace que Afrodita le dé vida.
    En seguida se describen algunos intentos de autómatas reales.
  1. Amenhotep, hermano de Hapu, en el 1500 antes de Cristo, realiza una estatua de Memmon, rey de Etiopía, que emite sonidos cuando la iluminan los rayos del sol al amanecer.
  2. King-su Tse en el 500 a.C., en China, construye una urraca voladora de madera y bambú y un caballo de madera que saltaba.
  3. Archytar de Tarento, entre el 400 y el 397 a. C., construye un pichón de madera suspendido en un pivote, el cual rotaba con surtidor de agua o vapor, simulando el vuelo. Archytar es también el inventor del tornillo y de la polea.
  4. Ctesibio, entre el 300 y 270 a. C., inventa una clepsidra (reloj de agua) y un órgano que funciona con agua.
  5. Filon de Bizancio, entre el 220 y el 200 a. C. inventó un autómata acuático y la catapulta repetitiva.
  6. El tesoro de Chin Shih Hueng Ti, consistía en una orquesta mecánica de muñecos encontrada por el primer emperador Han en el 206 a. C.
  7. Hero de Alejandría, en el 62 d. C., hace un tratado de autómatas, un famoso registro de aplicaciones de la ciencia que pueden ser demostrados por medio de un autómata, así como su teatro automático en el cual, las figuras que se encuentran montadas en una caja, cambian de posición ante los ojos de los espectadores: pájaros cantores, trompetas que suenan, medidores de la fuerza del vapor, animales que beben, termoscopios, sifones y máquinas que operaban con monedas.
  8. De autor desconocido, un hombre mecánico de jade que puede moverse en el 400 d. C.
  9. Hsieh Fec, en el 335 d. C., construye un carro con cuatro ruedas con la figura de Buda, hecha de madera de sándalo.
  10. Huang Kun (700 d. C.) hace barcos con figuras de animales, cantantes, músicos y danzarines, los cuales se mueven.
  11. Yang Wu-Lien (700) construye un mono que extiende sus manos y dice "¡Limosna! ¡Limosna!", guardando su recaudación en una bolsa cuando alcanza un determinado peso.
  12. El príncipe Kaya, hijo del Emperador Kannu, en el 840, construye una muñeca que derrama agua.
  13. Han Chih Ho (890) hace un gato de madera que caza ratas, y moscas tigre que bailan.
  14. El sabio príncipe hindú, Bhoja, en el 1050, escribe el Samarangana-Sutradhara, que incluye comentarios sobre la construcción de máquinas o yantras.
  15. Al-Jazari en Amid, en el Alto Tigris, escribe en 1926 un libro sobre el conocimiento de invención mecánica, en donde se describían dispositivos mecánicos, como fuentes y relojes de agua.
  16. Alberto Magno (1204-1272) crea un sirviente mecánico.
  17. Roger Bacon (1214-1294) construye, después de 7 años de trabajo, una cabeza que habla.
  18. Villard d'Honnecourt en 1235 hace un libro de esbozos que incluyen secciones de dispositivos mecánicos, como un ángel autómata, e indicaciones para la construcción de figuras humanas y de animales.
  19. El reloj con forma de gallo que canta en la catedral de Strasbourg, que funcionó desde 1352 hasta 1789.
  20. Johanes Müller (1436-1476) construye un águila artificial que voló cuando el Emperador Maximiliano entró en Nuremberg en 1470.
  21. Leonardo Da Vinci construye en 1500 un león automático en honor esa.
  22. Elijah de Chelm, en 1550, construye un Golem.
  23. Rabbi Löw de Praga, en 1580, construye un Golem.
  24. Salomón de Caus (1576-1626) construye fuentes ornamentales y jardines placenteros, pájaros cantarines e imitaciones de los efectos de la naturaleza.
  25. René Descartes inventó en 1640 un autómata al que se refiere como "mi hijo Francine".
  26. En 1662 se abre en Osaka el teatro Takedo de autómatas.
  27. Christiaan Huygens, en 1690, construye fuentes, dispositivos voladores, diligencias y cajas de música basadas en autómatas.
  28. Takedo Omi I, en 1714, construye un tigre artificial que echa aire por la boca.
  29. Kara Kuri-Kiman Kaganigusa, en 1730, publica un importante compendio de autómatas japoneses.
  30. Maillard diseña en 1731, para L'Academie des Sciences, carros con ruedas dentadas, hechas a mano. En 1733 diseña un cisne artificial.
  31. Jacques de Vaucanson, construye el pato, el autómata más conocido; un pato hecho de cobre, que bebe, come, grazna, chapotea en el agua y digiere su comida como un pato real. Previamente construye un flautista y un tamborilero en 1738; el primero consistía en un complejo mecanismo de aire que causaba el movimiento de dedos y labios, como el funcionamiento normal de una flauta.
  32. Lorenz Rosenegger, en 1752, presentó un teatro de 256 marionetas (activadas hidráulicamente) que representaban en detalle la vida de la población en el siglo XVIII.
  33. Friedrich von Knauss, en 1760, construyó una máquina de escribir automática, así como máquinas que hablaban y muñecas escritoras.
  34. El barón Wolfgang von Kempelen contruyó una máquina parlante en 1778 y su famoso turco que jugaba al ajedrez (del que nunca se probó si había dentro un persona manejándolo).
  35. Pierre Jaquet-Droz y su hermano Henri-Louis, contruyeron el escriba en 1770, el dibujante en 1772 y el muchacho músico en 1773.
  36. En 1775 Gendaemon Wakai construye un muñeco que sirve el té.
  37. Hanzo Hosokawa construyó en el siglo XVIII una muñeca de té japonesa con ruedas dentadas, resortes y barba de ballenas.
  38. Iga-shichi Izuka, en 1790, construyó una muñeca que sirve sake.
  39. En 1792 se contruye el tigre de Tipu, que representa a un tigre atacando a un hombre.
  40. Johann Nepomuk Maelzel, inventor del metrónomo, construye una orquesta completa con 42 autómatas independientes. También construye un trompetista en 1808.
  41. Johan-Gottfried y Friederich Kaufmann construyen en 1810 un trompetista.
  42. Les Maillardet (Henri, Jean-David, Julien-Auguste, Jacques-Rodolphe) hicieron su aparición a finales del XVIII y principios del XIX, construyeron un escritor-dibujante, con la forma de un chico arrodillado con un lápiz en su mano, escribe en inglés y en francés y dibuja paisajes. Construyen un mecanismo "mágico" que responde preguntas y un pájaro que canta en una caja.
  43. Josep Faber, en 1830, construyó un autómata que habla.
  44. Robert Houdin construye una muñeca que escribe. También realiza un pastelero, un acróbata, una bailarina en la cuerda floja, un hombre que apunta con una escopeta y un artista del trapecio.
  45. Benkichi Oono construye una muñeca que se expresa de forma táctil.
  46. Thomas Alva Edison, en 1891, construyó una muñeca que habla.
  47. George Moore, en 1893, construye un hombre de vapor con una potencia de 0.5 caballos. Podía alcanzar una velocidad de 14 km/hr y usa su cigarro como válvula.
    A partir de finales del XIX y comienzos del siglo XX, los robots son protagonistas de multitud de relatos de ciencia ficción y de proyectos, tanto industriales como de investigación.
  1. George Boole que en el siglo XIX da a conocer el álgebra booleana, un sistema abstracto de postulados y símbolos aplicable a problemas de lógica y universalmente adaptada al uso del ordenador.
  2. James Clark Maxwell, en 1868, hace el primer estudio sistemático de realimentación.
  3. Leonardo Torres Quevedo, un español, en 1912 construye una máquina electrónica capaz de jugar al ajedrez.
  4. Herman Hollerith, en 1886, inventó un sistema electromecánico de tarjetas perforadas para tratar el censo.
  5. Vannever Bush inventa, en 1930, el analizador diferencial, el primer ordenador analógico que resolvía ecuaciones diferenciales.
  6. A.M. Turing crea, en 1936, una máquina que resuelve problemas.
  7. Thomas Ross, en 1938, hace una máquina que imita a una criatura viva.
  8. Claude E. Shanon demostró, en 1938, cómo las operaciones lógicas correspondían a circuitos de dos estados (abierto/cerrado).
  9. El laboratorio de servomecanismo del MIT sienta las bases, entre 1939 y 1945, del control de realimentación para mecanismo de alta velocidad.
  10. Howard Aiken crea para IBM, el MARK I (1944), una calculadora de secuencia controlada automáticamente.
  11. John Vincent Atanosoff, crea el computador digital eletrónico, entre 1940 y 1942.
  12. J. Presper Eckerl y John W. Mauchly crean el ENIAC, entre 1943 y 1946, un ordenador que trata operaciones numéricas.
  13. John von Neumann, en 1947, crea el EDVAC, un diseño lógico capaz de usar un programa almacenado.
  14. La fundación Josiah Macy, convoca en 1947 la primer conferencia de cibernética.
  15. W. Greg Walter crea dos tortugas electrónicas: Elmer y Elsie, capaces de evitar obstáculos en su camino.
  16. W. Ross Ashby, en 1948, inventó el homeostato, una máquina con equilibro propio, que siempre persigue el mismo objetivo.
  17. Norbert Wiener crea, en 1948, el concepto de cibernética (control y comunicación entre el animal y la máquina).
  18. Los laboratorios telefónicos Bell, en 1948, inventan el transistor, un componente elctrónico que desplaza en poco tiempo a las válvulas.
  19. Los laboratorios matemáticos de la Universidad de Cambridge, entre 1947 y 1949, desarrollan el EDSAC, primer programa de ordenador almacenado con símbolos que representan instrucciones.
  20. Los laboratorios servomecánicos MIT desarrollan entre 1947 y 1953 la primer memoria magnética.
  21. En 1950 aparece el primer ordenador controlado por cinta de papel.
  22. NCR, entre 1954 y 1957, lanza el primer ordenador transistorizado.
  23. En 1960, aparece, el p evisión que sirve al robot como aparato de visión, la unidad lógica, cerebro del ordenador, un detector de choques, un motor para moverse y una rueda para cambiar la dirección.
  24. Entre 1967 y 1971, aparece el ILLIAC IV, el primer ordenador en el que operan 64 CPU simultáneamente.
  25. El circuito LSI integrado en un chip aparece en 1968.
  26. En 1971 aparece el primer microcomputador de uso general, gracias a Intel Corporation.
  27. En 1972 aparece la primer empresa que se dedica exclusivamente a Robótica: Unimation, Inc.
  28. En 1978 aparece el CLIP 4, el primer ordenador capaz de manejar 9,216 microprocesadores simultáneamente.
PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE UN ROBOT.

1. La versatilidad, que abarca la potencialidad geométrica y mecánica de un robot, es decir, por un lado, su actitud física para ejecutar tareas diversas y, por otro, la ejecución diversificada de una misma tarea. La versatilidad implica una primera característica: Todo robot debe parecer una estructura geométrica variable.

2. La autoadaptatividad al entorno: se trata de la capacidad de iniciativa de un robot, para desarrollar de manera correcta tareas no especificadas, a pesar de las modificaciones imprevistas del entorno. Esta propiedad conduce al robot a:

ROBOTS Y CIENCIA-FICCIÓN: ISAAC ASIMOV.

Sólo queda revisar cómo son tratados los robots dentro de la literatura de ciencia ficción. ¿Perspectivas de un futuro o simples especulaciones? Nadie lo puede asegurar a ciencia cierta.

La libertad suele ser el tema subyacente de toda literatura que trata sobre robots y máquinas inteligentes: La libertad humana amenazada por las máquinas; hombres que se vuelven máquinas al perder su libertad; libertad de las máquinas para realizarse a sí mismas, y, finalmente, el derecho a existir, a ser y a continuar, cuando se es un robot, un hombre, un animal o únicamente una máquina. El derecho al respeto y el derecho a un mal funcionamiento o a la aberración son igualmente el deseo de una máquina o de una sociedad simbiótica.
 

GLOSARIO.

Androide. Palabra procedente del griego (andros=hombre, eidos=forma). Se aplica a las máquinas con forma humana.

Autómata. También procede del griego (automatos=actuar por sí mismo). Es un mecanismo artificial que imita comportamientos de la vida real.

Cyborg. También se le llama hombre biónico, un ser con una parte mecánica y otra parte orgánica; una síntesis de naturaleza y tecnología.

Golem. Este término se usa en la Biblia y en la literatura Talmudi. Se refiere a un embrión o a una sustancia incompleta.

Homúnculo. Se hace con la ayuda de la alquimia. Es un ser orgánico que ha sido generado artificialmente.

Robot. Su mejor definición sería una máquina que en todo o en parte, imita al hombre.

Terafim. Hombres artificiales que pueden ser fabricados en serie.
 


Aplicaciones de la Robótica.


La robótica múltiples aplicaciones en la vida cotidiana del ser humano, y sería imposible poder recabar la información suficiente para dar a conocer todas las posible aplicaciones, así que se muestra a continuación algunas de las aplicaciones.

 

Robot escultor.

Una de las últimas aplicaciones de la informática es la escultura por láser. Un rayo de luz coherente asociado a un programa de ordenador explora, como si fuera un escáner, el modelo a reproducir y define en tres dimensiones su volumen. Estos datos -las coordenadas x,y,z- son tratados por el ordenador para proporcionar las instrucciones a un robot escultor -un sofisticado torno con control numérico-, que realiza sobre el material elegido tantas copias como queramos.

El sistema servirá para reproducir obras de arte sin tocarlas, y para restaurarlas, o fabricar rápidamente series de una pieza, a partir de una maqueta.
 
Revista: Muy Interesante, Año 6,No. 2, Página 20.

 

Robot bombero

El non plus ultra de los bomberos y el non plus ultra de los robots japoneses es el Jet Fighter, algo así como "el guerrero de la manguera".

Este bombero tiene tres metros de largo, sesenta centímetros de altura, y está destinado a prestar servicios en las áreas más peligrosas de los incendios, allí donde a los bomberos de carne y hueso no les sería posible entrar. El Jet Fighter va a servir para salvar muchas vídas y reducir el índice de muertes y accidentes laborales en tan arriesgada profesión.

Un bombero teledirigido, capaz de llegar a las zonas de un incendio donde ningún ser humano podría entrar sin sufrir graves quemaduras.

Revista: Muy Interesante, Año 6,No. 10, Página 24.

 

Delicada, inteligente, casi humana.

El técnico japonés Yuji Maeda, de 49 años de edad, del Instituto de Maquinaria de Miti, en la ciudad de la ciencia Tsukuba, acaba de desarrollar una mano de robotque parece casi humana. Tanto que posee cinco dedos y puede hacer movimientos naturales como sostener, agarrar, presionar, arrojar... Es la perimera mano robotizada capaz de hacer el signo de la victoria o recoger pelotas de tenis.

Su sistema de funcionamiento -llamado por Maeda maestro-esclavo- opera en el robot, imitando los movimientos que realiza la mano auténtica de su creador. Fabricada casi íntegramente en plástico, esta maravilla de mano japonesa cuesta la friolera de casi 70,000 dólares. Aunque cara, es el primero de los proyectos importantes que el MITI está desarrollado para que en un futuro sean robots y no personas las que actúen en situaciones de máximo peligro como, por ejemplo, reparaciones en el reactor de una central nuclear.

Próximamente, Maeda tiene planes para mejorar su mano. Está realizando la parte correspondiente al hombre, y añadiendo sensores a las puntas de los dedos, para que el robot pueda sentir los objetos.

Revista: Muy Interesante, Año 7,No. 6, Página 24.



 

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Durango, Dgo., a 5 de Agosto de 1999.
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