La inteligencia artificial: ¿Hacia dónde nos lleva?

Introducción

Desde la aparición de las computadoras en los años 40, se han ido efectuando investigaciones científicas y tecnológicas con el fin de que éstas puedan resolver y realizar algunas actividades propias de los seres humanos, y se ha logrado automatizar muchos procesos consiguiendo eficiencia en el tiempo y recursos invertidos para realizar cualquier tipo de actividad.

Las primeras investigaciones sobre la inteligencia artificial fueron realizadas en el siglo XX, dada por una sucesión de etapas o períodos alternativos de éxito y otros de abandono, donde ha creado expectativas que no siempre son descubiertas o no tienen su fundamento tecnológico. En la actualidad, vemos a esto como un enfoque que toma fuerza con el pasar del tiempo debido a sus logros y avances en las últimas décadas.

Podríamos definir la inteligencia artificial como una disciplina tecnológica que tiene por objeto el diseño y la construcción de máquinas y programas capaces de realizar complejas tareas con pericia igual o mayor que la de un ser humano. Teniendo en cuenta que aquellas tareas que parecen más simples, por ejemplo, hablar, ver, escuchar, son precisamente las más complejas de realizar.

El computador es una poderosa herramienta por su capacidad para representar cualquier sistema discreto de símbolos físicos. Pero la meta final no es para esta "ciencia cognoscitiva" el computador o sus programas, sino el estudio de la conducta inteligente y, en particular, de la conducta humana.

Este es el motivo por el cual la inteligencia artificial enlaza con tantas otras ciencias. Es por ello que en el presente documento hacemos referencia a la historia de la IA y las principales nociones de su definición; sus principales investigaciones y aplicaciones;  hacia donde nos lleva y lo que podemos esperar de estas en un futuro.

Historia de la inteligencia artificial

Se cree que los comienzos de la inteligencia artificial ocurrieron al definirse la neurona, en 1943, como un dispositivo binario con varias entradas y salidas. En el año de 1956 se volvió a tocar este tema y se establecieron las bases de la IA como un campo independiente dentro de la informática.

En los años sesenta, la AI no tuvo mucho éxito, pues requería mucho capital y la mayoría de las tecnologías eran propias de los grandes centros de investigación. No fue sino hasta las décadas siguientes que se lograron algunos avances significativos en una de sus ramas, la llamada Sistemas expertos.

Se dice que la AI es un campo que por sus investigaciones trata de ser independiente de la informática, y se define como la técnica de software que los programas utilizan para dar solución a algún tipo de problema, pero tratando de asemejar el comportamiento inteligente que se observa en la naturaleza; es decir, trata de resolver problemas y tomar decisiones similares a las que toman los seres humanos al afrontar la vida diaria, realizando programas de computadora que aumenten la capacidad o “inteligencia“ de las mismas; el objetivo de las investigaciones de la IA es, aumentar la utilidad de las máquinas y sus procesos.

Nociones principales del Concepto de IA

La inteligencia está vinculada a saber elegir las mejores opciones para resolver algún tipo de problema. Existen diversos tipos de inteligencia según sus atributos y procesos, como la inteligencia operativa, la inteligencia biológica o la inteligencia psicológica.

Artificial, por otra parte, es un adjetivo que señala aquello hecho por mano, arte o ingenio del hombre. Lo artificial también permite nombrar a lo no natural o falso. La noción de inteligencia artificial fue desarrollada en referencia a ciertos sistemas creados por los seres humanos que constituyen agentes racionales no vivos. La racionalidad, en este caso, es entendida como la capacidad para maximizar un resultado esperado.

La inteligencia artificial, por lo tanto, consiste en el diseño de procesos que, al ejecutarse sobre una arquitectura física, producen resultados que maximizan una cierta medida de rendimiento. Estos procesos se basan en secuencias de entradas que son percibidas y almacenadas por la mencionada arquitectura.

En el ámbito de las ciencias de la computación se denomina como Inteligencia Artificial a la facultad de razonamiento que ostenta un agente que no está vivo, tal es el caso de un robot, por citar uno de los ejemplos más populares, y que le fue conferida gracias al diseño y desarrollo de diversos procesos gestados por los seres humanos. Cabe destacarse que además del poder de razonar, estos dispositivos son capaces de desarrollar muchas conductas y actividades especialmente humanas como puede ser resolver un problema dado, practicar un deporte, entre otros.

El concepto de Inteligencia Artificial, también conocido por las siglas IA, se le debe al informático estadounidense John McCarthy, quien en el año 1956 lo pronunció por primera vez en una conferencia causando un gran impacto en el ámbito de la tecnología. A partir de ese entonces, el concepto se diseminó fantásticamente por el mundo y por ello hoy es tan común su uso cuando queremos referirnos a aquellas máquinas o aparatos dotados de una inteligencia símil a la de los seres humanos. McCarthy además del concepto aportó muchísimos conocimientos de vanguardia al campo de la inteligencia artificial.

Así pues, una de las pretensiones de la IA es construir réplicas de la compleja red neuronal del cerebro humano e intentar imitar el comportamiento del cerebro humano con una computadora.

Las primeras investigaciones acerca de la inteligencia artificial estaban principalmente dirigidas al hallazgo de una técnica universal para la solución de problemas. Este intento a gran escala ha sido abandonado y las investigaciones actuales están dirigidas al diseño de numerosos programas para ordenadores capaces de imitar los procesos de toma de decisiones de expertos, como médicos, químicos, basados en los conocimientos de especialistas en cada materia, son ahora utilizados para diagnosticar enfermedades, identificar moléculas químicas, localizar yacimientos de minerales e incluso diseñar sistemas de fabricación. Investigaciones acerca de la percepción han sido aplicadas a los robots y se han diseñado algunos capaces de "ver". La meta final consiste en crear un sistema capaz de reproducir todas las facetas de la inteligencia humana.

Ahora bien, es importante destacar que nos podremos encontrar con diversos tipos de inteligencia artificial, entre los que destacan:

• Sistemas que piensan como los seres humanos (se ocupan de imitar el pensamiento humano, siendo un ejemplo las redes neuronales artificiales, que justamente imitan el funcionamiento del sistema nervioso).
• Sistemas que actúan como los humanos (son aquellos que imitan el comportamiento del hombre, el ejemplo más claro es el del robot).
• Sistemas que piensan de modo racional (se caracterizan por imitar el pensamiento lógico de los humanos, es decir, en una cuestión concreta razonan como expertos. Se emplean especialmente a la hora de buscar mejoras en la calidad y en la rapidez de un servicio).
• Sistemas que actúan de manera racional (imitan de manera racional el comportamiento de una persona, siendo capaces de percibir el entorno y actuar en consecuencia).

Los dispositivos que cuentan con inteligencia artificial pueden ejecutar distintos procesos análogos al comportamiento humano, como la devolución de una respuesta por cada entrada (similar a los actos reflejos de los seres vivos), la búsqueda de un estado entre todos los posibles según una acción o la resolución de problema mediante una lógica formal.

En la actualidad, la forma de inteligencia artificial más popular existe en los videojuegos, dado que su consumo es masivo. En este contexto, se aplica a enemigos y personajes controlados por el ordenador, para que su actuación a lo largo de la experiencia interactiva resulte creíble y parezca espontánea. Demás está decir que el tipo de inteligencia artificial utilizada en cada caso es diferente, y responde a una serie de necesidades particulares.

Antes de continuar, es importante aclarar que no debería malinterpretarse el concepto por la presencia del término “inteligencia”, el cual también suele comprenderse y usarse de forma incorrecta: una entidad virtual con una inteligencia artificial avanzada no necesariamente es rápida y hábil; programar un ser cuya prominente torpeza y lentitud parezcan creíbles también requiere de un gran trabajo en este campo.

Un ejemplo que vuelve más fácil la explicación se encuentra en los videojuegos de carreras; si retrocedemos en el tiempo dos décadas, a mediados de los años 90, analizamos a fondo un título respetado dentro de este género y lo comparamos con uno equivalente de la actualidad, seguramente notaremos que los coches de los contrincantes cometen muchos más errores hoy en día. ¿Es que son menos inteligentes? Por el contrario, su inteligencia artificial es muchas veces mayor, lo cual permite una emulación más precisa de la habilidad y las potenciales equivocaciones de un conductor real.

Sin lugar a dudas, una de las aplicaciones más interesantes y significativas de la inteligencia artificial es la investigación científica. Con la ayuda de un ordenador, y más aún un conjunto de ellos, se potencian considerablemente las posibilidades del ser humano de descubrir los misterios que tan apasionadamente viene persiguiendo desde hace siglos. Cuando se otorga a estos dispositivos la habilidad de aprender y de discernir, se los convierte en entidades que rozan las capacidades de un superhombre, dado que alcanzan velocidades de procesamiento imposibles para nosotros y que no necesitan descansar para funcionar, entre otras ventajas que los ubican por sobre los seres vivos en este contexto.

Áreas de investigación de la IA

Son muchas las áreas de la IA que se investigan hoy día. Entre ellas, tenemos las siguientes:

ü  La representación del conocimiento, que busca en el descubrimiento de métodos expresivos y eficientes describir información sobre aspectos del mundo real.

ü  Los métodos de aprendizaje automático, que extienden las técnicas estadísticas con el fin de posibilitar la identificación de un amplio rango de tendencias generales a partir de un conjunto de datos de entrenamiento.

ü  El campo de la planificación, que enfrenta el desarrollo de algoritmos que construyen y ejecutan automáticamente secuencias de comandos primitivos con el fin de alcanzar ciertas metas de alto nivel. 

ü  Los trabajos en el área de razonamiento posible, que hacen uso de principios estadísticos para desarrollar codificaciones de información incierta.

ü  El estudio de las arquitecturas de agentes, que busca la integración de otras áreas de la I A con el objeto de crear agentes inteligentes, entidades robustas capaces de comportamiento autónomo y en tiempo real.

ü  La coordinación y colaboración multiagentes, que ha permitido el desarrollo de técnicas para la representación de las capacidades de otros agentes y la especificación del conocimiento necesario para la colaboración entre ellos.

ü  El desarrollo de ontologías, que persigue la creación de catálogos de conocimiento explícito, formal y multipropósito, que puedan ser utilizados por sistemas inteligentes. 

ü  Los campos de procesamiento de voz y lenguaje, que buscan la creación de sistemas que se comunican con la gente en su lenguaje.

ü  La síntesis y comprensión de imágenes, que conduce a la producción de algoritmos para el análisis de fotografías, diagramas y videos, así como también de técnicas para el despliegue visual de información cuantitativa y estructurada.

Áreas de aplicación de la IA

Pero también hay áreas de aplicación. En efecto, estos procesos de la IA se aplican en los sistemas reales en una gran variedad de ramas y problemas:

• Gestión y control: análisis inteligente, fijación de objetivos.
• Fabricación: diseño, planificación, programación, monitorización, control, gestión de proyectos, robótica simplificada y visión computarizada.
• Educación: adiestramiento práctico, exámenes y diagnóstico
• Ingeniería: diseño, control y análisis.
• Equipamiento: diseño, diagnóstico, adiestramiento, mantenimiento, configuración, monitorización y ventas.
• Cartografía: interpretación de fotografías, diseño, resolución de problemas cartográficos.
• Profesiones: abogacía, medicina, contabilidad, geología, química.
• Software: enseñanza, especificación, diseño, verificación, mantenimiento.
• Sistemas de armamento: guerra electrónica, identificación de objetivos, control adaptativo, proceso de imágenes, proceso de señales.
• Proceso de datos: educación, interface en lenguaje natural, acceso inteligente a datos y gestores de bases de datos, análisis inteligente de datos.
• Finanzas: planificación, análisis, consultoría. 

Principales desafíos de la IA en el futuro

El análisis de la Inteligencia Artificial puede hacernos una idea de hacia dónde se dirige la ciencia. No obstante, en los últimos tiempos se ha abierto un intenso debate que está dividiendo a los investigadores, expertos y excéntricos de la informática.

La inteligencia artificial ya se utiliza para automatizar y sustituir algunas funciones humanas con máquinas movidas por ordenador. Estas máquinas pueden ver y oír, responder a preguntas, aprender, extraer conclusiones, y resolver problemas. E incluso podrán ser capaces de diseñar ordenadores mejores y robots más rápidos que los que diseñan los humanos hoy. Según dicen los expertos, un cambio así llevaría a una gran aceleración en los avances tecnológicos de todos los tipos.

El sector de la inteligencia artificial ha avanzado con muchos tropiezos a lo largo del pasado medio siglo, desde que en 1965 el científico informático de la Stanford University, John McCarthy, acuñó el término inteligencia artificial. En 1964, estableció el Stanford Artificial Intelligence Laboratory, los investigadores aseguraron a sus patrocinadores del Pentágono que la construcción de una máquina de inteligencia artificial llevaría en torno a una década. Dos décadas después, en 1984, este optimismo original atravesó una mala racha.

Por ello, mientras una parte de expertos establecen que nos encaminamos hacia un desarrollo de la tecnología sin precedentes en el que los robots llegarán a superar en muchos aspectos a los humanos, existe otra opinión que, aunque no es contrapuesta, establece que todavía falta mucho para llegar a esos límites.

También es interesante hacer mención a las teorías pesimistas sobre el futuro. Algunos autores que han observado el poder cada vez mayor de la tecnología informática están aún menos tranquilos sobre el resultado del futuro. William Joy dice que es más probable que los humanos se destruyan a sí mismos con su tecnología a que creen una utopía ayudados por máquinas superinteligentes. Por su parte Joy, el cofundador de Sun Microsystems, dice que no seremos suplantados por algo, y que es más probable que se produzca una catástrofe. Otros autores, como Hugo de Garis piensan que el debate sobre si deberíamos construir estos intelectos artificiales se convertirá en la cuestión política dominante del siglo.

Los desafíos más importantes en el desarrollo dentro de la IA son su facilidad de uso, la flexibilidad de la infraestructura computacional y la disponibilidad de herramientas de desarrollo cada vez más poderosas.

El empleo de una interfaz inteligente ayudará a las personas a encontrar lo que ellas deseen, hará lo que éstas deseen cuando lo deseen, en forma natural y sin requerir el conocimiento de detalles irrelevantes.

En fin, todo parece indicar que las computadoras programadas con la IA son el campo de la solución de problemas del futuro; sin embargo, el intelecto humano parece ser irremplazable en relación con la solución de problemas de sentido común. Se sugiere entonces, dado lo complicado de la mente humana, que hombre y máquina interactúen juntos ya que necesitan uno del otro para solucionar eficazmente los problemas.

Conclusión

Básicamente, la inteligencia artificial es aquella que trata de explicar el funcionamiento mental basándose en el desarrollo de algoritmos para controlar diferentes cosas. La inteligencia artificial combina varios campos, como la robótica, los sistemas expertos y otros, los cuales tienen un mismo objetivo, que es tratar de crear máquinas que puedan pensar por sí solas, lo que origina que hasta la fecha existan varios estudios y aplicaciones, dentro de las que se encuentran las redes neuronales, el control de procesos o los algoritmos genéticos.

La idea de construir una máquina que pueda pensar es que realice cosas que nosotros realizamos y hacemos. Pero para que las computadoras se ganen el nombre de inteligentes, primero tienen que ser capaces de mantener, por ejemplo, un diálogo con un ser humano, ya que las computadoras únicamente pueden realizar o hacer lo que se les indique, pero nunca sabrán lo que están realizando pues no están conscientes de lo que hacen. Los robots son dispositivos compuestos de censores que reciben datos de entrada que manda una computadora, la cual ordena al robot que efectúe una determinada acción.

Hoy en día, una de las finalidades de la construcción de robots es su intervención con rapidez, calidad y precisión en los procesos de fabricación encargados de realizar trabajos repetitivos en la fabricación. Es la nueva revolución industrial donde la mano del hombre desaparece de los campos de producción y son remplazados por las maquinas.