UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA

ING. GUILLERMO ALMEIDA

FISEI 2008

UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA

OBJETIVOS DE UNIDAD:

RELACIONAR EL CAMPO DE LA IA CON LA ROBOTICA DISTINGUIR LA ESTRUCTURA DE UN AGENTE INTELIGENTE CLASIFICAR LOS DIFERENTES TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES, MODELOS Y ARQUITECTURAS ING. GUILLERMO ALMEIDA

PUCESA 2006

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“El pensamiento sólo puede ocurrir en máquinas muy especiales máquinas vivientes hechas de proteínas” John Searle(1980,1992)

“Un sistema físico de símbolos dispone de los medios necesarios suficientes para desarrollar una actividad inteligente” Newell & Simon(1976) ING. GUILLERMO ALMEIDA

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HIPOTESIS 1 “El cerebro procesa la información en paralelo, mientras que los ordenadores convencionales lo hacen secuencialmente”

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HIPOTESIS 2 “La maquinaria computacional convencional está basada en la lógica binaria, por lo tanto los sistemas realmente inteligentes tendrán que usar algún tipo de técnica borrosa”

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HIPOTESIS 3 “ Las neuronas animales son mucho mas complejas que simples conmutadores por lo que necesitaremos neuronas artificiales verdaderamente realistas para construír máquinas inteligentes”

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA Recordemos que en IA se conoce como AGENTE INTELIGENTE a cualquier sistema autónomo integrado, como robots y softbots, que interactuan con un entorno a través de sensores y actuadores. Los ROBOTS son agentes inteligentes empleados en la realización de diferentes tareas útiles para el ser humano. Los SOFTBOTS constituyen agentes inteligentes de software que recorren el internet buscando información que ellos creen puede ser de interés para el usuario” ING. GUILLERMO ALMEIDA

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA Para que un agente sea considerado inteligente deberá contener la siguiente estructura: Grado de Desempeño Seguridad, Limpieza Entorno:

Sala de casa,Hospital,Escuela

Actuadores:

Motores,Succionador

Sensores

Posicion, Velocidad, Proximidad

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Desarrolle la estructura para los siguientes agentes inteligentes: UN VEHICULO AUTOMATIZADO PARA CONDUCIR UN SER HUMANO UN MANIPULADOR MECANICO AUTOMATIZADO PARA ENSAMBLAR

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Hay muchos tipos de agentes y entornos que podríamos considerar. Por ejemplo, podemos imaginar robots que trabajan en condiciones de gravedad cero del espacio exterior, en aguas oscuras del fondo oceánico, en edificios de oficinas o en factorías, o como en el caso de los softbots en el mundo simbólico del internet.

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA Durante las investigaciones realizadas a lo largo de la historia en IA se a considerado siempre al mundo espacial cuadriculado. El mundo espacial cuadriculado es un espacio tridimensional demarcado por una matriz bidimensional de celdas a las que llamaremos “suelo”. Cada celda puede contener objetos con diferentes propiedades y pueden existir “paredes” delimitando el conjunto de celdas. Los agentes están en el suelo y pueden moverse celda a celda. Los objetos pueden estar en el suelo y colocados sobre una pila de otros objetos apilados sobre el suelo ING. GUILLERMO ALMEIDA

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El mundo espacial cuadriculado puede ser particularizado a algunos de los muchos “mundos” utilizados en la investigación sobre IA, incluyendo el mundo de microbloques(MIT1960), el mundo del mosaico(Pollack y Ringuette 1990), el mundo de los wumpus(Rusell y Norvig 1955) y el mundo de las hormigas(Koza, 1992), todos ellos son mundos discretos ya que tienen un número finito de posiciones, de agentes, de objetos y de instantes de tiempo. ING. GUILLERMO ALMEIDA

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES

AGENTES REACTIVOS Aquellos que disponen de varias modalidades sensoriales para percibir sus mundos y de distintas formas de actuar sobre ellos. Pueden disponer de de procesos perceptivos y motores muy complejos

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES

AGENTES QUE REALIZAN PLANES Aquellos que tienen la habilidad de anticipar los efectos de sus acciones y de seleccionar aquellas que supuestamente le conducirán hacia sus objetivos

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES

AGENTES CAPACES DE RAZONAR Aquellos que pueden deducir propiedades de sus mundos y que están implícitas en las restricciones

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA TIPOS DE AGENTES INTELIGENTES

AGENTES EN MUNDOS HABITADOS POR OTROS AGENTES Aquellos que pueden anticipar lo que otros agentes podrían hacer e influír sobre ello, en estos casos la comunicación entre agentes es en sí misma una acción importante

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA MODELOS

MODELO Muchos sistemas de IA utilizan algún tipo de modelo o representación de su mundo y de sus tareas, el término MODELO es cualquier estructura simbólica que se correlacione suficientemente con el mundo real. Se pueden distinguir dos tipos de modelos:  

Modelos icónicos Modelos basados en características

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA MODELOS

MODELOS ICONICOS Utilizan estructuras de datos y algoritmos para simular diferentes aspectos del entorno del agente y diferentes efectos de las acciones del agente sobre ese entorno Un ejemplo de representación icónica es la representación del estado del juego en el ajedrez mediante una matriz de celdas de tamaño 8 x 8. ING. GUILLERMO ALMEIDA

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA MODELOS

MODELO BASADO EN CARACTERISTICAS Este tipo de modelo utiliza descripciones declarativas del entorno. En el ajedrez por ejemplo dos características podrían ser el numero de veces que se ha hecho jaque al rey . ING. GUILLERMO ALMEIDA

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA MODELOS

MODELO BASADO EN CARACTERISTICAS Este tipo de modelo utiliza descripciones declarativas del entorno. En el ajedrez por ejemplo dos características podrían ser el numero de veces que se ha hecho jaque al rey . ING. GUILLERMO ALMEIDA

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA ARQUITECTURAS

ARQUITECTURA DE AGENTES INTELIGENTES Se tienen dos tipos de arquitectura:   

Arquitectura de tres niveles Arquitectura de tres módulos Arquitectura de PlanificacionReactividad

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA ARQUITECTURAS

ARQUITECTURA DE TRES NIVELES El diseño del Robot Shakey puede ser considerado como un ejemplo de arquitectura de tres niveles. En el nivel inferior se define una conexión directa y rápida entre las entradas sensoriales y los efectores a través de las aplicaciones de bajo nivel (ABN) ING. GUILLERMO ALMEIDA

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ARQUITECTURA DE TRES NIVELES En el nivel intermedio se combinan las ABN en pautas de comportamiento más complejas cuya aplicación depende de la situación del entorno.

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA ARQUITECTURAS

ARQUITECTURA DE TRES NIVELES El nivel mas alto se corresponde con un planificador STRIPS. En este nivel, el sistema encargado de la ejecución de los planes recibe como entrada un objetivo, expresado mediante una fbf de cálculo de predicados y supervisa la elaboración del plan mediante el procedimiento STRIPS ING. GUILLERMO ALMEIDA

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA ARQUITECTURAS Reglas Ejecutor

STRIPS

Generalizador de planes

Planificador STRIPS

Modelos Percepción Visual

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Sensores de proximidad y tactiles

Librería de planes

Acciones de nivel intermedio

Aciones de bajo nivel FISEI 2008

UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA ARQUITECTURAS ARQUITECTURA PLANIFICACION-REACTIVIDAD

Esta arquitectura relaciona la evaluación con la selección de objetivos

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA ARQUITECTURAS ARQUITECTURA PLANIFICACION- REACTIVIDAD

El ejecutor recibe los objetivos, junto con sus prioridades que permanecerán activos hasta que el usuario decida anularlos, el sistema utiliza una librería de planes en la que se encuentra una serie de ANI, almacenadas como programas T-R, que sirven para alcanzar objetivos específicos.

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA ARQUITECTURAS ARQUITECTURA PLANIFICACION- REACTIVIDAD Objetivos

EJECUTOR GENERALIZADOR DE PLANES

PLANIFICADOR MODELOS

LIBRERÍA DE PLANES

ARBITRO

ANI activas

RECEPCIÓN ING. GUILLERMO ALMEIDA

ACCIONES DE BAJO NIVEL FISEI 2008

UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA ARQUITECTURAS ARQUITECTURA DE TRES MODULOS

En esta arquitectura, los niveles superiores utilizan predicados perceptuales más abstractos que los utilizados por los niveles inferiores. Mientras que las acciones reflejas invocadas por las señales sensoriales primitivas, la coordinación de las acciones de los niveles superiores requiere un procesamiento perceptual más elaborado . ING. GUILLERMO ALMEIDA

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA ARQUITECTURAS

ARQUITECTURA DE TRES MODULOS

Modulo de Percepción

Señales sensoriales ING. GUILLERMO ALMEIDA

Modulo de Modelos

Modulo de Acción

Ordenes a los motores FISEI 2008

UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL AGENTES INTELIGENTES

TRABAJO EN EQUIPO EJERCICIO DE APLICACION 1 Escriba alguna definición de máquina. Cree que los humanos son máquinas? Al margen de lo que crea, use su definición y proporcione alguna evidencia sobre las diferentes habilidades de los humanos en apoyo de su creencia, use el Internet para ampliar y justificar sus comentarios. ING. GUILLERMO ALMEIDA

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL AGENTES INTELIGENTES

EJERCICIOS DE APLICACION 2 Puede citar algunas ventajas que tendrían la implementación de máquinas pensantes hechas de proteínas (en lugar de silicio)? Investigue usando Internet y ponga sus comentarios

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL AGENTES INTELIGENTES

EJERCICIO DE APLICACION 3 Cree que el Test de Turing es apropiado para decidir si una máquina no humana puede pensar o no? Escriba un comentario crítico y proponga al menos una alternativa, utilice el Internet para justificar sus respuestas yo afirmaciones.

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UNIDAD II INTELIGENCIA ARTIFICIAL AGENTES INTELIGENTES

EJERCICIOS DE APLICACION 4 Algunos investigadores piensan que el objetivo de la IA debería ser construír máquinas que ayuden a la gente en sus tareas intelectuales en lugar de máquinas que hagan esas tareas. De manera informal, se suele hablar de IA débil y de IA fuerte, respectivamente. Cuál es su opinión y porqué? ING. GUILLERMO ALMEIDA

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