La Cibernética y la Inteligencia Artificial
LA CIBERNÉTICA
La Cibernética es la ciencia que
estudia los sistemas de control y comunicación de las personas y las máquinas.
De esta manera se aprovechan todos los aspectos y mecanismos comunes.
El
término “cibernética” nace de la mano de Norbert Wiener en 1942
en un congreso sobre la inhibición
cerebral. Cibernética proviene de una palabra griega que
puede traducirse como piloto, timonel o regulador. Por lo tanto la palabra cibernética podría
significar “ciencia de los mandos”.
La cibernética, según el
epistemólogo, antropólogo, cibernetista y padre de la terapia familiar, Gregory Bateson, es la rama de las
matemáticas que se encarga de los problemas de control, recursividad e información.
Bateson también afirma que la cibernética es "el más grande mordisco a la
fruta del árbol del Conocimiento que la humanidad haya dado en los últimos 2000
años"
Los Mandos
Son estructuras con
elementos especialmente electrónicos y en correlación con los mecanismos que
regulan la psicología de los seres vivientes y los sistemas sociales humanos, a
la vez que permiten la organización de máquinas capaces de reaccionar y operar
con más precisión y rapidez que los seres vivos, ofrecen posibilidades nuevas
para penetrar más exactamente las leyes que regulan la vida general y
especialmente la del hombre en sus aspectos psicológico, económico, social,
etc.
APLICACIÓN
La cibernética también se aplica al estudio de
la psicología, servomecanismo, economía, neuropsicología, ingeniería en
sistemas y al estudio de sistemas sociales, el término cibernética no es muy
utilizado para describir por separado a un campo de estudio, y muchas de las
investigaciones en el campo ahora se centran en el estudio y diseño de redes
neuronales artificiales.
Es una ciencia, nacida hacia 1942 e
impulsada inicialmente por Norbert
Wiener que tiene como objeto “desarrollar un lenguaje y técnicas que nos permitirán abordar
el problema del control y la comunicación en general”. Dio gran impulso a la teoría de
la información a mediados de los 60, la computadora digital sustituyo la
analógica en la elaboración de imágenes electrónicas. En esos años aparecen la
segunda generación de computadoras (con transistores en 1960)
concretándose por entonces los 1° dibujos y gráficos de computadora, y la
tercera (con circuitos integrados, en 1964) así como
los lenguajes de programación. El 1965 se destacó la exposición “Mindextenders” del
Museum of Contemporary Crafs de Londres. En 1969 el Museo
Brooklyn organizó la muestra “Some
more Beginnings”. En ese mismo año, en Buenos Aires y otras ciudades
de Argentina, se presentaba Arte y cibernética, organizada por Jorge Glusberg con esta muestra se
inauguraría los principios de la relación arte/ imagen digital
en ese país.
La Cibernética no debe verse ni como una ciencia, ni como una disciplina; sino como un movimiento de ideas, que trató de romper con la estrechez de los conocimientos propios de cada disciplina. El movimiento cibernético demostró que las barreras que existían entre la matemática, la biología y la electrónica, por solo citar tres de las más beneficiadas, eran superables y encontró sorprendentes analogías entre ellas.
El movimiento cibernético tuvo su época de oro en los años 50, cuando se hablaba que las máquinas, algún día, dominarían al hombre; se especulaba sobre los robots y se soñaba con construir un modelo del cerebro humano. Sin embargo, en el último congreso cibernético se cuestiona la utilidad de la Cibernética como disciplina científica, ya que carece de bases sólidas que la sustenten por sí misma: la Cibernética toma ideas de la biología, de la electrónica , de la matemática y se dedica a construir juguetes para probar ciertas conductas; incluso para sugerir el comportamiento de un mecanismo o un animal desconocido partiendo de sus funciones de forma general.
Para los nuevos cibernéticos todos esto es demasiado difuso y proponen una nueva ciencia: la inteligencia artificial, que se dedicaría al desarrollo de programas que tuvieran aptitudes inteligentes, y a partir de entonces los congresos de Cibernética se convierten en congresos de Inteligencia Artificial. Esto unido a la consolidación de la robótica también como ciencia independiente, dejaría a la Cibernética sin soporte científico.
CARACTERÍSTICAS
- Permite la utilización de máquinas capaces de reaccionar y operar con más precisión y rapidez que los seres vivos.
- Es la ciencia de la comunicación y el control en el animal y en la máquina.
- Estudia el método del comportamiento
- Es funcional y conductiva
- Analiza el cambio de un estado a otro
VENTAJAS
- La reducción de las jornadas laborales, los trabajos complejos o rutinarios pasarían a ser de las máquinas.
- Brinda un gran aporte al campo medicinal.
- Pudiera llevar a la solución de problemas también complejos como la criminalidad en las grandes ciudades.
DESVENTAJAS
- La creación de máquinas complejas que reemplacen a los trabajadores provocaría un recorte de personal
- En un futuro ya no se ocuparía personal "viejo" y contratarían técnicos jóvenes para el mantenimiento de las máquinas.
- Es una tecnología muy potente pero su gran limitación es encontrar la relación máquina-sistema nervioso; ya que para esto se debería conocer el sistema nervioso perfectamente.
USOS EN LA MEDICINA
La cibernética marco una pauta en el desarrollo
de la medicina, ya que con su aplicación se logro llevar
una evolución más rápida para los
pacientes, proponiendo una nueva forma de investigación para que
el cerebro y el sistema coordinen la información que sirve
para determinar una futura línea de conducta, las aplicaciones
que se realizan mediante la cibernética para los procesos de la
medicina se dan en la biónica o en la robótica, las cuales han dado un uso particular de acuerdo a las necesidades propias.
- La Biónica en la medicina se beneficia de los descubrimientos de las aplicaciones de la electrónica implementando la cibernética en el estudio del principio de la organización de los seres vivos, donde sus grandes avances fueron sumamente aprovechados.
- La Prótesis de retina, consiste en un prototipo de ojo biónico que dispone de una mini cámara colocada sobre una lente que captura imágenes y las envía a un procesador que puede guardarse en el bolsillo; un dispositivo envía señales a la unidad dentro de la retina que estimula las neuronas vivas dentro de ésta y que a su vez mandan las imágenes al cerebro.
- El implante coclear es un producto sanitario implantable activo de alta tecnología que consiste en un transductor que transforma las señales acústicas en señales eléctricas que estimulan el nervio auditivo. Estas señales son procesadas mediante las diferentes partes que forman el implante coclear, algunas de las cuales se colocan en el interior del cráneo y otras en el exterior. Ayuda a las personas a escuchar y puede ser utilizado para personas sordas o con dificultades auditivas. No es lo mismo que un audífono, pues es implantado quirúrgicamente y funciona de manera diferente.
- Los tejidos biónicos, podrían usarse como músculos para máquinas biológicas, tejidos vivos programables que se mueven y que llevan la biología sintética más allá de las células aisladas. Si el uso de estos materiales en el cuerpo humano acaba siendo seguro, también se podrían usar para parchear el tejido dañado por los infartos.
LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
La inteligencia artificial o IA (Artificial Intelligence -AI-) es la simulación de procesos de inteligencia humana por parte de máquinas, especialmente sistemas informáticos. Estos procesos incluyen el aprendizaje (la adquisición de información y reglas para el uso de la información), el razonamiento (usando las reglas para llegar a conclusiones aproximadas o definitivas) y la autocorrección.
Las aplicaciones particulares de la AI incluyen sistemas expertos, reconocimiento de voz y visión artificial.
ORIGEN
El término “inteligencia
artificial” fue acuñado formalmente en 1956 durante la conferencia de
Darthmounth, pero para entonces ya se había estado trabajando en ello durante años en los cuales se había propuesto muchas definiciones distintas que
en ningún caso habían logrado ser aceptadas totalmente por la comunidad
investigadora. La IA es una de las disciplinas más nuevas junto con la genética
moderna.
En 1315 Ramon Llull en su libro “Ars
magna” tuvo la idea de que el razonamiento podía ser efectuado de manera
artificial.
En 1936 Alan Turing diseña formalmente
una máquina universal que demuestra la viabilidad de un dispositivo
físico para implementar cualquier cómputo formalmente definido.
En 1947 Warren McCulloch y Walter Pitts Impulsaron el nacimiento de la Inteligencia Artificial cuando presentaron
su modelo de neuronas artificiales para reconocer entradas visuales, el cual se considera el primer
trabajo del campo.
Los avances más importantes comenzaron a partir de 1950...
- 1955: Herbert Simon, Allen Newell y J. C. Shaw, desarrollan el primer
lenguaje de programación orientado a la resolución de problemas, el IPL-11. Un año más tarde desarrollan
el LogicTheorist, el cual era
capaz de demostrar teoremas matemáticos.
- 1956: fue inventado el término "Inteligencia Artificial" por John
McCarthy, Marvin Minsky y Claude Shannon en la conferencia
de Darthmounth, un congreso en el que se hicieron previsiones triunfalistas a
diez años que jamás se cumplieron, lo que provocó el abandono casi total de las
investigaciones durante quince años.
- 1958: John McCarthy desarrolla en el
Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) el LISP. Su nombre se deriva de LISt Processor. LISP fue el primer
lenguaje para procesamiento simbólico.
- 1959: Rosenblatt introduce el Perceptrón.
- Finales de la década de 1950 y
comienzos de la de 1960: Robert K.
Lindsay desarrolla «Sad Sam», un programa para la lectura de oraciones en
inglés y la inferencia de conclusiones a partir de su interpretación.
- 1963: Quillian desarrolla las redes
semánticas como modelo de representación del conocimiento.
- 1964: Bertrand Raphael construye el sistema SIR (Semantic Information Retrieval) el cual era capaz de inferir conocimiento basado en información que se le suministra.
- 1964: Bertrand Raphael construye el sistema SIR (Semantic Information Retrieval) el cual era capaz de inferir conocimiento basado en información que se le suministra.
A mediados de los años 60,
aparecen los sistemas expertos, que predicen la probabilidad de una
solución bajo un set de condiciones. Por ejemplo: DENDRAL, iniciado en 1965
por Buchanan, Feigenbaum y Lederberg,
el primer Sistema Experto, que asistía a químicos en estructuras químicas
complejas euclidianas; MACSYMA, que asistía a ingenieros y científicos en la
solución de ecuaciones matemáticas complejas.
- 1968-1970: Terry Winograd desarrolló
el sistema SHRDLU, que permitía interrogar y dar órdenes a un robot que se
movía dentro de un mundo de bloques. En esta época creció el uso de
sistemas expertos, como MYCIN: R1/XCON, ABRL, PIP, PUFF, CASNET,
INTERNIST/CADUCEUS, etc. Algunos permanecen hasta hoy (Shells) como EMYCIN,
EXPERT, OPSS.
- 1986
McClelland y Rumelhart publican Parallel Distributed Processing (Redes
Neuronales).
- 1988 se establecen
los lenguajes Orientados a Objetos.
- 1997: Gari Kaspárov, campeón mundial de ajedrez, pierde ante la computadora autónoma Deep Blue.
- 1997: Gari Kaspárov, campeón mundial de ajedrez, pierde ante la computadora autónoma Deep Blue.
- 2006 se celebró el
aniversario con el Congreso en español 50 años de Inteligencia Artificial
- Campus Multidisciplinar en Percepción e Inteligencia.
- 2009: En desarrollo sistemas inteligentes terapéuticos que permiten detectar
emociones para poder interactuar con niños autistas.
Hoy en día, es un término general que abarca
todo, desde la automatización de procesos robóticos hasta la robótica actual. Ha
ganado prominencia recientemente debido, en parte, a los grandes volúmenes de
datos, o al aumento de velocidad, tamaño y variedad de datos que las empresas
están recopilando. AI puede realizar tareas tales como identificar patrones en
los datos de manera más eficiente que los seres humanos, lo que permite a las
empresas obtener más información sobre sus datos
TIPOS DE INTELIGENCIA ARTIFICIALExistirá Inteligencia Artificial cuando no seamos capaces de distinguir entre un ser humano y un programa de computadora en una conversación a ciegas. - Turing.
Podemos mencionar dos ejemplos; el primero la clasifica como débil y fuerte:
- IA Débil: también conocida como "IA estrecha", es un sistema de IA que está diseñado y entrenado para una tarea en particular. Los asistentes personales virtuales, como Siri de Apple, son una forma de débil de IA.
- IA Fuerte: también conocida como "Inteligencia General Artificial", es un sistema de IA con habilidades cognitivas humanas generalizadas, de modo que cuando se le presenta una tarea desconocida, tiene suficiente inteligencia para encontrar una solución. La prueba de Turing, desarrollada por el matemático Alan Turing en 1950, es un método utilizado para determinar si una computadora puede realmente "pensar" como un humano.
Y el segundo plantea 4 tipos:
- Tipo 1: Máquinas reactivas. Un ejemplo es Deep Blue, el programa de ajedrez de IBM que venció a Garry Kasparov en los años noventa. Analiza movimientos posibles –los propios y los de su oponente– y elige el movimiento más estratégico.
- Tipo 2: Memoria limitada. Estos sistemas de IA pueden usar experiencias pasadas para informar decisiones futuras.
- Tipo 3: Teoría de la mente. Término psicológico referido a la comprensión de que los sistemas tienen sus propias creencias, deseos e intenciones que afectan las decisiones que toman.
- Tipo 4: Autoconocimiento. En esta categoría, los sistemas de IA tienen un sentido de sí mismos, tienen conciencia. Las máquinas con conciencia de sí comprenden su estado actual y pueden usar la información para inferir lo que otros están sintiendo.
Cabe destacar que los tipos 3 y 4 aun no existen...
APLICACIONES
- En la asistencia sanitaria: Las mayores apuestas están en mejorar los resultados de los pacientes y reducir los costos. Las empresas están aplicando el aprendizaje de máquina para hacer diagnósticos mejores y más rápidos que los seres humanos. Una de las tecnologías sanitarias más conocidas es IBM Watson, que entiende el lenguaje natural y es capaz de responder a las preguntas que se le formulan. El sistema extrae datos de los pacientes y otras fuentes de datos disponibles para formar una hipótesis, que luego presenta con un esquema de puntuación de confianza.
- Otras: Incluyen chatbots, un programa de computadora utilizado en línea para responder a preguntas y ayudar a los clientes, para ayudar a programar citas de seguimiento o ayudar a los pacientes a través del proceso de facturación, así como en asistentes virtuales de salud que proporcionan retroalimentación médica básica.
UTILIDAD EN EL ENTORNO MUNDIAL
La
inteligencia artificial tiene muchas aplicaciones, de hecho es muy posible que
en este momento tengamos en casa aparatos electrónicos que utilicen algún tipo
de tecnología relacionada con la inteligencia artificial.
Los
automóviles modernos usan sistemas inteligentes para proporcionar un mejor frenado,
y evitar los derrapes en curvas y caminos los días de lluvia. Los videojuegos
actuales hacen uso de la inteligencia artificial de muchas maneras diferentes:
la selección de la estrategia por utilizar, la búsqueda del jugador dentro de
un ambiente complejo, el evitar la colisión con el jugador, el control de los
personajes, entre otros.
Un sistema de inteligencia artificial puede ser
usado para controlar el riego y la distribución de fertilizantes en las
plantaciones. Incluso, se usa en las máquinas de búsqueda en Internet para dar
mejores resultados y encontrar páginas significativas. Así como también puede ser usada en los mercados financieros.
En Venezuela:
- Algoritmos genéticos aplicados al problema cuadrático de asignación de facilidades QAP (Departamento de Investigación Operativa, Escuela de Ingeniería Industrial, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela.
- Mano Biomecanica (Universidad de Bolívar)
- Diseño y construcción de dispositivos médicos, que consiste en la creación de prótesis para miembros inferiores a la disposición de pacientes amputados.
- Simulación y análisis numéricos de dispositivos médicos donde se prueban los prototipos de prótesis, así como fijadores externos, clavos y placas, entre otros bajo cargas fisiológicas.
- Creación de una plataforma virtual donde se simulan a los huesos en condiciones fisiológicas reales.
- Algoritmos genéticos aplicados al problema cuadrático de asignación de facilidades QAP (Departamento de Investigación Operativa, Escuela de Ingeniería Industrial, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela.
- Mano Biomecanica (Universidad de Bolívar)
- Diseño y construcción de dispositivos médicos, que consiste en la creación de prótesis para miembros inferiores a la disposición de pacientes amputados.
- Simulación y análisis numéricos de dispositivos médicos donde se prueban los prototipos de prótesis, así como fijadores externos, clavos y placas, entre otros bajo cargas fisiológicas.
- Creación de una plataforma virtual donde se simulan a los huesos en condiciones fisiológicas reales.
USOS EN LA MEDICINA
En medicina, existen algunas aplicaciones recientes que tienen como objetivo fundamental el de servir de apoyo al trabajo del médico en determinadas circunstancias, entre otras podemos señalar las siguientes:
En medicina, existen algunas aplicaciones recientes que tienen como objetivo fundamental el de servir de apoyo al trabajo del médico en determinadas circunstancias, entre otras podemos señalar las siguientes:
- Asistente basado en casos para la clínica psiquiátrica.
- Sistema basado en casos para el procesamiento de imágenes de: Tomografía axial computarizada y resonancia magnética, de tumores cerebrales.
- Sistema asistente para el manejo de pacientes en unidades de cuidados intensivos.
- Asistente basado en casos para el diagnóstico y análisis del síndrome dismórfico.
- Sistema de razonamiento automatizado para el diagnóstico y pronóstico del cáncer de próstata.
- Sistema para la evaluación inicial de pacientes con SIDA.
- Sistema basado en casos que utiliza una red neuronal artificial para el diagnóstico del infarto agudo de miocardio.
- Sistema de RBC para el pronóstico de cardiopatías congénitas en recién nacidos.
- Sistema basado en casos para el cálculo de la dosis de antibióticos en cuidados intensivos.
- Sistema de RBC para la detección de la enfermedad coronaria por escintigramas coronarios.
La IA en los hospitales ayuda a
los médicos a comprender qué pacientes están en mayor riesgo de complicaciones
y los algoritmos de IA son los que pueden hallar una “aguja en un pajar” entre
los datos masivos que se poseen y reciben. Por ejemplo: los métodos de
inteligencia artificial se han empleado recientemente para descubrir sutiles
interacciones entre los medicamentos, que ponen a los pacientes en riesgo de
sufrir efectos secundarios graves.
Está demostrado que la IA puede explorar el
Universo estrella a estrella, intuyendo cuándo es necesario aprovechar la
experiencia de los astrónomos humanos.
Otras:
- En el ámbito laboral reduce los costos y salarios adicionales
- Por resultar un atractivo, conlleva a generar más ingresos.
- Se han desarrollado aplicaciones que realizan tareas que el hombre nunca hubiese podido hacer debido a la complejidad.
- Predicción de situaciones a largo plazo.
- Reduce el tiempo que consume realizar cierta actividad.
- Requiere de mucho tiempo y dinero.
- Errores de programación en software de inteligencia artificial pueden conllevar a la muerte de un paciente.
- Requieren de constantes actualizaciones (mantenimiento).
- Máquinas que sean autosuficientes y puedan ir desplazando a la raza humana.
- Conllevar a la dominación de las máquinas sobre el hombre, como también llegar a depender mucho de ellas.
Fuentes:
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