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authorJuan Marín Noguera <juan.marinn@um.es>2020-10-27 19:11:11 +0100
committerJuan Marín Noguera <juan.marinn@um.es>2020-10-27 19:11:11 +0100
commitbf658e50612b96e1890318d62088553571fabafe (patch)
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Maquinicas listas, temas 1 y 2
Diffstat (limited to 'si')
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+
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+
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+Sistemas Inteligentes
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+
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+
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
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+\begin_layout Standard
+\begin_inset ERT
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+
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+
+
+\backslash
+def
+\backslash
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+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+\begin_inset CommandInset include
+LatexCommand input
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+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Bibliografía:
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Diapositivas de clase, Universidad de Murcia.
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Wikipedia, the Free Encyclopedia (
+\begin_inset Flex URL
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+
+\begin_layout Plain Layout
+
+https://en.wikipedia.org/
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+).
+
+\emph on
+Semantic Networks
+\emph default
+,
+\emph on
+Frame (artificial intelligence)
+\emph default
+,
+\emph on
+And–or tree
+\emph default
+.
+\end_layout
+
+\begin_layout Chapter
+Introducción
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
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+
+
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+
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+Problemas de búsqueda
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+
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diff --git a/si/n1.lyx b/si/n1.lyx
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+
+\begin_body
+
+\begin_layout Standard
+La
+\series bold
+inteligencia
+\series default
+ es la capacidad de entender, comprender, conocer, resolver problemas, etc.
+ La
+\series bold
+inteligencia artificial
+\series default
+ (IA) es un área reciente de la ciencia y la ingeniería que busca recrear
+ procesos y operaciones que requieren inteligencia.
+ Se buscan sistemas que:
+\end_layout
+
+\begin_layout Enumerate
+
+\series bold
+Actúan como humanos
+\series default
+.
+ Esto involucra procesamiento del lenguaje natural, representación del conocimie
+nto, razonamiento, aprendizaje, adaptación al entorno, etc.
+ El
+\series bold
+test de Turing
+\series default
+ consiste en que una persona se comunica por telegrama con otra persona
+ y una máquina, sin saber quién es cada cual, y si no consigue adivinar
+ cuál es la máquina, esta pasa el test y se considera inteligente.
+ Pasar el test no es el objetivo primordial.
+\end_layout
+
+\begin_layout Enumerate
+
+\series bold
+Piensan como humanos
+\series default
+.
+ Se buscan teorías sobre el funcionamiento de la mente para establecer modelos
+ computacionales a partir de estas.
+\end_layout
+
+\begin_layout Enumerate
+
+\series bold
+Piensan racionalmente
+\series default
+.
+ Se basan en la lógica formal, si bien es muy difícil formalizar el conocimiento
+ del mundo real y hay mucha diferencia entre la capacidad de la lógica y
+ su realización práctica.
+\end_layout
+
+\begin_layout Enumerate
+
+\series bold
+Actúan racionalmente
+\series default
+.
+ Un
+\series bold
+agente racional
+\series default
+ percibe su entorno y aplica su conocimiento racional para actuar y conseguir
+ unos objetivos.
+ No se enfoca en el modelo humano, y usa fuentes de conocimiento adicionales
+ a la lógica.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+La IA se basa en áreas de las matemáticas como la lógica, la probabilidad
+ y la complejidad computacional, así como en la informática, la psicología,
+ la biología, la filosofía, etc.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+La posibilidad de IA plantea problemas filosóficos como el de la
+\series bold
+habitación china
+\series default
+.
+ En esta hay una habitación con alguien dentro que no habla chino pero dispone
+ de un diccionario, y que se comunica en chino con alguien de fuera de la
+ habitación, y se plantea si la habitación en su conjunto sabe chino.
+ El problema general es si la inteligencia es o no una propiedad emergente
+ de los elementos que la producen.
+\end_layout
+
+\begin_layout Section
+Historia
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+En 1943, McCulloch y Pitts crean un primer modelo de neuronas, y en 1949
+ Hebb diseña una regla de actualización de las intensidades de las conexiones
+ para el aprendizaje.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Posteriormente Alan Turing, en
+\emph on
+Computing Machinery and Intelligence
+\emph default
+, formula la prueba de Turing y plantea la posibilidad de máquinas pensantes,
+ y Minksy y Edmons crean SNARC, que simula una red neuronal de 40 neuronas.
+ Hay una etapa de entusiasmo inicial.
+ En 1952, Arthur Samuel crea un programa que juega a las damas y aprende
+ del contrario, y en 1956, John McCarthy y Marvin Minsky organizan una conferenc
+ia en el Dartmouth College en Hanover a la que acuden Samuel, Allen Newell
+ y Herbert Simon, y en la que se da el nombre de inteligencia artificial.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Se crea
+\series bold
+GPS
+\series default
+ (
+\emph on
+General Problem Solver
+\emph default
+), basándose en las demostraciones humanas, y Rosenblat crea un
+\series bold
+perceptrón
+\series default
+, que reconoce objetos sencillos.
+ McCarthy crea el lenguaje Lisp para computación simbólica.
+ Se idean métodos de exploración heurísticos y sistemas planificadores como
+ STRIPS, con aplicaciones en integración simbólica y un mundo de bloques.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Muchos mecanismos sencillos fallaban ante problemas reales o tenían complejidad
+ exponencial, los mecanismos generales no eran practicables y la capacidad
+ de los perceptrones era escasa, llevando a una crisis en la IA.
+ Entonces en los 70 se crean sistemas basados en conocimiento del dominio
+ del problema como DENDRAL o el lenguaje de programación lógica Prolog.
+ Quillian contribuye al concepto de redes semánticas.
+ En 1974, Minsky propone el uso de marcos.
+ Se crea la programación orientada a objetos.
+ Se crean sistemas expertos como MYCIN o PROSPECTOR.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Con la quinta generación de ordenadores llegan máquinas de arquitectura
+ dedicada a redes neuronales y software para el desarrollo de IA.
+ Se fundamentan modelos de IA, se construyen agentes completos como SOAR
+ y surge la IA distribuida con sistemas multiagente.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+El éxito de sistemas expertos como R1 y XCON lleva a su uso comercial, suponiend
+o un gran ahorro en las empresas que los usan.
+ La industria crece rápido.
+ Como la búsqueda de inteligencia es algo muy general, esta e descompone
+ en habilidades parcialmente autónomas y accesibles al estudio experimental.
+ Se desarrollan nuevas herramientas computacionales, conceptuales y formales,
+ buscando un soporte teórico.
+ Se implementan aproximaciones de los métodos usados por humanos para resolver
+ problemas descritos de forma imprecisa o incompleta, combinando modelos
+ simbólicos, de aprendizaje, híbridos, etc.
+ en función de los datos disponibles.
+\end_layout
+
+\begin_layout Section
+Actualidad
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Muchas empresas están haciendo pruebas con vehículos autónomos.
+ El proyecto SyNAPSE (
+\emph on
+Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics
+\emph default
+) de IBM y DARPA creó un chip con 256 neuronas digitales, que recuerdan
+ actividades recientes, y 262144 sinapsis programables y 65536 de aprendizaje,
+ que recuerdan las neuronas a las que se asocian.
+ Tuvo resultados en laberintos y reconocimiento de patrones.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+El proyecto WATSON de IBM entiende preguntas en cualquier idioma, busca
+ respuestas en su base de datos y elige la más plausible en menos de 3 segundos
+ con un enfoque multialgorítmico, capaz de aprendizaje por observación de
+ respuestas.
+ Gano contra campeones humanos en el concurso televisivo
+\begin_inset Quotes cld
+\end_inset
+
+Jeopardy!
+\begin_inset Quotes crd
+\end_inset
+
+.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+La IA se usa para recomendar música, películas, libros, noticias, sitios
+ web; filtrar
+\emph on
+spam
+\emph default
+; ayudar a detectar fraude; buscar rutas en GPS; reconocer el habla, la
+ escritura, dibujos, imágenes; así como en domótica, conducción, navegación,
+ sillas de ruedas, asistentes personales, aspiradoras, exploración del espacio,
+ guías de museos, deportes, diagnósticos médicos, diseño de fármacos, cirugía,
+ inversiones financieras, películas, literatura, pintura, y como traductores
+ y asistentes personales.
+\end_layout
+
+\end_body
+\end_document
diff --git a/si/n2.lyx b/si/n2.lyx
new file mode 100644
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+\end_header
+
+\begin_body
+
+\begin_layout Standard
+No tenemos un método general determinista para resolver problemas, pero
+ sí sistemas o métodos de resolución aplicables a muchos problemas para
+ abordar problemas nuevos de forma sistemática.
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Los métodos de búsqueda tienen una representación del dominio del problema,
+ la situación inicial y el objetivo; operadores para transformar la situación
+ del problema o dividirla en subproblemas de solución más sencilla, y una
+ estrategia de control para seleccionar el operador a aplicar en cada paso.
+ Una
+\series bold
+trayectoria
+\series default
+ es una secuencia de operadores a aplicar en orden desde una situación,
+ y una
+\series bold
+solución
+\series default
+ del problema es una trayectoria desde una situación inicial a una final.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+La representación puede ser:
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Un
+\series bold
+espacio de estados
+\series default
+, un conjunto de situaciones posibles en el que distinguimos un subconjunto
+ de estados iniciales y uno de estados finales.
+\end_layout
+
+\begin_deeper
+\begin_layout Standard
+Se puede tratar como un grafo (o multigrafo) dirigido donde los nodos son
+ los estados y los arcos son posibles aplicaciones de un operador, la etiqueta
+ del arco, para ir de un estado a otro.
+ También se puede tratar como un árbol con raíz en cierto nodo en que los
+ hijos de un nodo son los estados a los que se puede llegar desde este,
+ o desde los que se puede llegar a este, aplicando un operador.
+ En este caso puede haber varios nodos que se refieran al mismo estado,
+ y sus subárboles correspondientes serían esencialmente iguales.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Buscar en un grafo en vez de en un árbol reduce el esfuerzo de buscar en
+ el mismo subárbol varias veces, pero requiere comprobar para cada nodo
+ si ha aparecido anteriormente.
+\end_layout
+
+\end_deeper
+\begin_layout Itemize
+Por
+\series bold
+reducción
+\series default
+, descomposición del problema en subproblemas que a su vez se resuelven,
+ hasta llegar a problemas de solución inmediata.
+ La situación inicial es la formulación del problema, y cada problema puede
+ ser:
+\end_layout
+
+\begin_deeper
+\begin_layout Itemize
+
+\series bold
+Primitivo
+\series default
+ o
+\series bold
+terminal
+\series default
+, de resolución inmediata.
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+
+\series bold
+Y
+\series default
+, con un solo operador que lo divide en un conjunto de
+\series bold
+subproblemas secundarios
+\series default
+ de los que hay que resolver todos para resolver el problema.
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+
+\series bold
+O
+\series default
+, con varios operadores que lo llevan cada uno a un
+\series bold
+subproblema alternativo
+\series default
+, y resolviendo uno se resuelve un problema.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Podemos tratar la representación como un
+\series bold
+grafo Y-O
+\series default
+, un grafo dirigido en que cada nodo es de uno de los 3 tipos, los primitivos
+ no son el inicial de ningún arco y los Y son el inicial de algún arco.
+ Dibujamos los nodos primitivos con un doble círculo y los nodos Y con un
+ arco, cóncavo hacia el propio nodo, que cruza las flechas que lo unen con
+ los sucesores, generalmente sin pasarse de las flechas de los extremos.
+ Del mismo modo podemos usar un
+\series bold
+árbol Y-O
+\series default
+.
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Un nodo es
+\series bold
+resoluble
+\series default
+ si es primitivo; es Y y todos sus sucesores son resolubles, o es O y al
+ menos uno de sus sucesores es resoluble, entendiéndose una recursión bien
+ fundada.
+\end_layout
+
+\end_deeper
+\begin_layout Standard
+El método a elegir depende de características como:
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Si es
+\series bold
+descomponible
+\series default
+ en subproblemas.
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Si es
+\series bold
+recuperable
+\series default
+, esto es, se pueden deshacer las operaciones una vez ejecutadas, o es
+\series bold
+irrecuperable
+\series default
+.
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Si es obvio si una cierta solución es suficientemente buena para ser aceptada
+ o hay que compararla con el resto de soluciones para elegir la mejor.
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Si el conocimiento base es consistente; si es necesario tener mucho o solo
+ ayuda a restringir la búsqueda.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Una búsqueda es
+\series bold
+hacia delante
+\series default
+,
+\series bold
+dirigida por datos
+\series default
+,
+\emph on
+forward
+\emph default
+ o
+\emph on
+bottom-up
+\emph default
+ si parte de la situación inicial y aplica los operadores hasta llegar al
+ objetivo, y es
+\series bold
+hacia atrás
+\series default
+,
+\series bold
+dirigida por objetivos
+\series default
+,
+\emph on
+backward
+\emph default
+ o
+\emph on
+top-down
+\emph default
+ si parte de la situación final y aplica operadores al revés hasta llegar
+ a la situación inicial.
+ También existen estrategias de búsqueda bidireccionales.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+El
+\series bold
+emparejamiento
+\series default
+ consiste en determinar los operadores aplicables a una cierta situación,
+ comprobando sus precondiciones.
+ A veces esto puede acarrear otra búsqueda si las precondiciones contienen
+ variables.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Una
+\series bold
+heurística
+\series default
+ es una estrategia para hacer más sencilla la resolución de problemas.
+ El
+\series bold
+conocimiento heurístico
+\series default
+ es el usado por humanos para resolver problemas complejos.
+ Una
+\series bold
+técnica heurística
+\series default
+ es una serie de pasos para identificar una buena solución con pocos recursos,
+ aunque no podamos garantizar encontrar la solución.
+ Un caso es una
+\series bold
+función heurística
+\series default
+, que estima lo próximo que se encuentra un estado o subproblema a un estado
+ final o problema primitivo y se usa para decidir el operador a tomar.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+En general no podemos obtener una solución satisfactoria a la primera y
+ tenemos que usar
+\series bold
+exploración
+\series default
+, haciendo algún tipo de
+\emph on
+backtracking
+\emph default
+ sobre el grafo o el árbol de representación.
+ En general esto es lento, pero es un método universal y se puede combinar
+ con técnicas heurísticas.
+\end_layout
+
+\end_body
+\end_document