La Cibernetica e Inteligencia Artificial
Origen de la cibernética
La Cibernética es la ciencia que se ocupa de los sistemas de
control y de comunicación en las personas y en las máquinas, estudiando y
aprovechando todos sus aspectos y mecanismos comunes. El nacimiento de la
cibernética se estableció en el año 1942, en la época de un congreso sobre la
inhibición cerebral celebrado en Nueva York, del cual surgió la idea de la
fecundidad de un intercambio de conocimiento entre fisiólogos y técnicos en
mecanismos de control. Cinco años más tarde, Norbert Wiener uno de los
principales fundadores de esta ciencia, propuso el nombre de cibernética,
derivado de una palabra griega que puede traducirse como piloto, timonel o
regulador. Por tanto la palabra cibernética podría significar ciencia de los
mandos. Estos 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, y 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 psicológicos, económicos, sociales etc.
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| Norbert Wiener |
CARACTERÍSTICAS:
- Interrelación: que se presenta entre sus componentes.
- Totalidad: el todo de un sistema.
- Búsqueda de objetivos: la finalidad que persigue un sistema.
- Insumos y productos: entrada y salida de un sistema.
- Transformación: cambio que se da en el proceso de un sistema.
- Entropía: desorden que se presenta en el sistema.
- Regulación: equilibrio y control del sistema.
- Jerarquía: orden o rango de los componentes del sistema.
- Diferenciación: Contrastes entre componentes y sus funciones.
- Equifinalidad: Mismo fin por vías o caminos diferentes.
Ventajas
· 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 hubiera podido realizar debido a su
complejidad.
·
Puede predecir situaciones a largo
plazo.
·
Reduce el tiempo que consume realizar
cierta actividad.
·
Lograr grandes hallazgos y avances.
Desventajas
· Por ser software, requieren de
constantes actualizaciones (mantenimiento).
·
Realizar estos sistemas expertos
requiere de mucho tiempo y dinero.
·
Crear máquinas que sean autosuficientes
y puedan ir desplazando a la raza humana.
·
El uso irracional y exagerado de esta
tecnología podría conllevar a la dominación de las máquinas sobre el hombre,
como también llegar a depender mucho de ellas.
·
El hombre se siente menos importante
cuando una máquina o un sistema “lo supera”.
La
cibernética en la medicina
Dentro
del campo de la cibernética se incluyen las grandes máquinas calculadoras y
toda clase de mecanismos o procesos de autocontrol semejantes y las máquinas
que imitan la vida. Las perspectivas abiertas por la cibernética y la síntesis
realizada en la comparación de algunos resultados por la biología y la
electrónica, han dado vida a una nueva disciplina, la biónica. La bionica es la
ciencia que estudia los: principios de la organización de los seres vivos para
su aplicación a las necesidades técnicas. Una realización especialmente
interesante de la biónica es la construcción de modelos de materia viva,
particularmente de las moléculas proteicas y de los ácidos nucleicos.
Conocer bien al hombre es facilitar la elección de las armas necesarias para
combatir sus enfermedades. Por tanto, es natural ver una parte de las
investigaciones orientarse hacia un mejor conocimiento de los procesos
fisiológicos. Ayudándose de la química y de la física es como han podido
realizarse grandes progresos. Si quiere proseguir un mejor camino, debe abrirse
más al campo de la mecánica y más aún al campo de la electrónica. En este
aspecto se abre a la Cibernética.
Origen
de la Inteligencia Artificial
La
Inteligencia Artificial surge definitivamente a partir de algunos trabajos
publicados en la década de 1940 que no tuvieron gran repercusión, pero a partir
del influyente trabajo en 1950 de Alan Turing, matemático británico, se abre
una nueva disciplina de las ciencias de la información.
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| Alan Turing |
Si bien las ideas fundamentales se remontan a la lógica y algoritmos de los
griegos, y a las matemáticas de los árabes, varios siglos antes de Cristo, el
concepto de obtener razonamiento artificial aparece en el siglo XIV. A finales
del siglo XIX se obtienen lógicas formales suficientemente poderosas y a
mediados del siglo XX, se obtienen máquinas capaces de hacer uso de tales
lógicas y algoritmos de solución.
La
Inteligencia Artificial en la Medicina
La inteligencia artificial es un
campo de la ciencia de la computación cuyo objeto
es el desarrollo de sistemas en el ordenador que muestren
comportamiento "inteligente".
Este campo de la ciencia debe gran parte
de su actual desarrollo a los resultados obtenidos en
el proceso de cierto tipo de problemas médicos: el
diagnóstico y el tratamiento de enfermedades.
A mediados de los setenta, se obtuvo la evidencia
de eficacia y acierto en este
campo; a partir de
estas fechas, las comunidades científicas de la
medicina y de la ciencia de la computación vieron
crecer su interés hacia este campo científico emergente.
Características de la
inteligencia artificial:
- Los computadores no pueden manejar verdaderos significados.
- Los computadores no tienen autoconciencia (emociones, sociabilidad, etc.).
- Un computador sólo puede hacer aquello para lo que está programado.
- Las máquinas no pueden pensar realmente.
- Uso de símbolos no matemáticos, aunque no es suficiente para distinguirlo completamente.
- El comportamiento de los programas no es descrito explícitamente por el algoritmo.
- El programa especifica cómo encontrar la secuencia de pasos necesarios para resolver un problema dado
La importancia de la medicina en las
aplicaciones de la inteligencia artificial ha sido realmente
notable, hasta el extremo de que esas aplicaciones tienen nombre propio: AIM,
acrónimo de Artificial Intelligence in Medicine que, desde hace 15 años, ha
evolucionado como una activa y creciente disciplina.
Aunque las primeras aplicaciones de la AIM han sido sobre todo el diagnóstico y
el tratamiento, han emergido con mayor fuerza
otras aplicaciones de la inteligencia artificial en el sector
médico y farmacéutico: administración óptima de recursos,
planificación de personal, previsión de necesidades, ayuda a los análisis de
química orgánica y gestión de la información
científica, que en ocasiones han aportado
más rentabilidad que los problemas de diagnóstico
mencionados.
En el campo del diagnóstico y tratamiento, la inteligencia artificial cuenta
con importantes realizaciones:
MYCIN
1976, en Stanford, sobre enfermedades
infecciosas
CASNET
1979, en Rutgers, sobre oftalmología
INTERNIST
1980, en Pitsburg, sobre medicina interna
PIP 1971,
en MIT, sobre afecciones renales;
Al/RHEUM
1983, en la Universidad de Missouri, sobre el diagnóstico en reumatología
SPE 1983;
Rutgers, para interpretar los resultados de electroforesis de las
proteínas del suero producidas por instrumentos
de análisis;
TIA 1984,
en la Universidad de Maryland, sobre terapia de ataques isquémicos.
La medicina es otro de los campos en
los que también se están empleando técnicas de IA. Científicos
del Instituto de Investigación en el Genoma Humano estadounidense y de la
Universidad de Lund, en Suecia, han desarrollado una técnica que aplica IA
a unos chips que empiezan a usarse para análisis genético de muestra, los
denominados "biochips", y que les permite distinguir con rapidez
entre varios tipos de cáncer.
Por otra parte, diversos equipos de científicos están tratando de crear sistemas contra la gran cantidad de enfermedades geriátricas que ocasionan pérdida de la memoria. Los sistemas de cognición asistida combinan software de IA, tecnología GPS, redes de sensores y placas identificativas infrarrojas que acompaña al paciente a todos los lugares. "Con los sistemas de cognición asistida, los ancianos podrán permanecer en su hogar más tiempo, y cuidar de sí mismos sin ayuda", señala Eric Dishman, gerente de investigación de la división de I+D de la empresa Intel. Sin embargo, "todavía faltan entre 20 y 30 años" para que exista un dispositivo de IA perfeccionado y de tiempo completo que pueda reemplazar a las personas en el cuidado del paciente geriátrico", en palabras de Henry Kautz, director del "Proyecto de Cognición Asistida" de la Universidad de Washington, cuyo objetivo es monitorear los hogares a través de complejas redes de detectores de movimientos y placas de identificación que emiten señales infrarrojas.
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| Biochips |
Por otra parte, diversos equipos de científicos están tratando de crear sistemas contra la gran cantidad de enfermedades geriátricas que ocasionan pérdida de la memoria. Los sistemas de cognición asistida combinan software de IA, tecnología GPS, redes de sensores y placas identificativas infrarrojas que acompaña al paciente a todos los lugares. "Con los sistemas de cognición asistida, los ancianos podrán permanecer en su hogar más tiempo, y cuidar de sí mismos sin ayuda", señala Eric Dishman, gerente de investigación de la división de I+D de la empresa Intel. Sin embargo, "todavía faltan entre 20 y 30 años" para que exista un dispositivo de IA perfeccionado y de tiempo completo que pueda reemplazar a las personas en el cuidado del paciente geriátrico", en palabras de Henry Kautz, director del "Proyecto de Cognición Asistida" de la Universidad de Washington, cuyo objetivo es monitorear los hogares a través de complejas redes de detectores de movimientos y placas de identificación que emiten señales infrarrojas.
Corazón Artificial
El
primer implante de corazón artificial se produjo en el año 1982, y desde ahí se
ha experimentado una gran evolución en la materia. Pero hay que tener en cuenta
que por la gran complejidad que enfrenta su desarrollo sigue siendo aún materia
experimental.
El modelo más avanzado conocido es el AbioCor, este corazón artificial ha
demostrado ser eficiente por periodos de tiempo que superan los 500 días. Todos
sus componentes son implantados en el interior del cuerpo y mantienen un
mantenimiento mínimo.
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| El AbioCor |
El implante
El implante respeta la circulación sanguínea, mediante conexiones con las
principales venas y arterias sin necesidad de suturas internas para evitar que
se entorpezca el flujo sanguíneo. El implante del corazón artificial requiere, si, una intervención de cirugía
mayor. El corazón artificial ocupa la cavidad que deja el corazón del paciente
luego de se extirpado durante la cirugía. El material con el que
está construido el corazón artificial es
una aleación de titanio y un plástico liviano, antiadherente para la sangre.
¿Cómo funciona?
La clave del corazón artificial es que posee paredes flexibles que contienen un
fluido siliconado. En el interior del mismo, un motor produce fuerza centrifuga
en el fluido, y por lo tanto, en las paredes flexibles del compartimiento.
Controlas esta presión (mediante válvulas) es la función principal del
funcionamiento de este órgano artificial.
Científicos japoneses han desarrollado un sistema de visión artificial para
ciegos o personas con la vista deteriorada que hace llegar las señales visuales
al cerebro, informa la revista The Inquirer. El fabricante de
productos oftalmológicos de Japón, Nidek, el profesor Yasuo Tano, de la
Universidad de Osaka y el profesor Jun Ota del Instituto Nara de Ciencia y
Tecnología trabajaron conjuntamente en el desarrollo de este sistema, que está
compuesto por unas gafas de sol que llevan incorporadas unas cámaras que filman
las imágenes de aquello que se encuentra delante del sujeto y un dispositivo
electrónico que convierte estas imágenes en señales digitales.
Además,
el sistema incluye el implante en el ojo de un juego de electrodos de cuatro
milímetros cuadrados que estimulan el nervio óptico. Una vez que las señales
alcanzan el cerebro, el paciente puede ver de nuevo.
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| Retina Digital |
Ventajas
Y Desventajas De La Inteligencia Artificial
Ventajas:
·
Puede relacionar un número
ilimitado de contenidos
·
Crea relaciones
indefinidamente.
·
Puede tener más memoria que un ser
humano.
·
Puede
memorizar y relacionar toda la información del mundo
·
Puede
pensar lógicamente más y más rápido que un ser humano
Desventajas:
·
No tiene capacidad para discernir
independientemente como un ser humano.
· No puede aprender un lenguaje humano a
la perfección.
·
No puede entender códigos entre
humanos.
·
No tiene sentimiento, ni capacidad
de comprensión.
·
Toma decisiones más
lentamente dependiendo el estado de los sensores que tenga.
·
No tiene sentido
común.
·
No tiene pensamiento
crítico
·
No tiene iniciativa en el
arte depende de si misma
·
No se pregunta porque de nada
Según (Huerta, 2009, p.
18) una vertiente más de las incursiones de la Inteligencia Artificial se ha
dado en el desarrollo de sistemas que ayudan a tareas de expertos, en la
resolución de problemas
en campos especializados (como en la realización de análisis químicos) en el
campo de la ingeniería (diseño, detección de fallos, planificación de
manufacturación, etc.), en el análisis científico, en la medicina, en el
análisis financiero, etc.
Definición:
La Inteligencia Artificial es una ciencia que trata de la comprensión de la inteligencia y del diseño de máquinas inteligentes, es decir, el estudio y la simulación de las actividades intelectuales del hombre (manipulación, razonamiento, percepción, aprendizaje, creación). La IA es un campo de estudio que busca explicar y emular el comportamiento inteligente en términos de procesos computacionales.
La inteligencia artificial es una de las áreas más fascinantes y con más retos de las ciencias de la Computación ya que ha tomado a la inteligencia como la característica universalmente aceptada para diferenciar a los humanos de otras criaturas ya sean vivas o inanimadas, para construir programas o computadoras inteligentes.
La Inteligencia Artificial es una ciencia que trata de la comprensión de la inteligencia y del diseño de máquinas inteligentes, es decir, el estudio y la simulación de las actividades intelectuales del hombre (manipulación, razonamiento, percepción, aprendizaje, creación). La IA es un campo de estudio que busca explicar y emular el comportamiento inteligente en términos de procesos computacionales.
La inteligencia artificial es una de las áreas más fascinantes y con más retos de las ciencias de la Computación ya que ha tomado a la inteligencia como la característica universalmente aceptada para diferenciar a los humanos de otras criaturas ya sean vivas o inanimadas, para construir programas o computadoras inteligentes.
Por otro lado
(Bourcier, 2003, p.56) dice que la inteligencia artificial es una rama de la
informática que intenta reproducir las funciones cognitivas humanas como el
razonamiento, la memoria, el juicio o la decisión y, después, confiar una parte
de esas facultades, que se consideramos signos de inteligencia, a los
ordenadores.
Conservando el enfoque
de los autores anteriores, se puede decir que la Inteligencia Artificial es una
disciplina eminentemente tecnológica que persigue la construcción de máquinas y
programas capaces de realizar complejas tareas con una habilidad y eficiencia
iguales o superiores a las que consigue el ser humano.
En general se puede
decir que la inteligencia artificial es aquella disciplina que tiene como objetivo
el estudio de la conducta humana, mediante el análisis del comportamiento
inteligente del ser humano, mismo que se puede denominar análisis de los
procesos cognoscitivos, debido a que estos se enfocan en el estudio de los
procesos internos que conducen al aprendizaje.
Se puede decir que en
la actualidad la inteligencia artificial es una disciplina fundamental en la
ciencia y la tecnología, misma que tras el paso del tiempo ha creado una serie
de conocimientos básicos que le permiten emular diversas capacidades del ser
humano para exhibir comportamientos inteligentes. Debido a lo anterior se han
desarrollado diversos sistemas que tienen por objetivo perfeccionar las
distintas capacidades del ser humano con el fin de la reproducción de las
mismas.
Utilidad:
La Inteligencia Artificial es una combinación de la ciencia del computador, fisiología y filosofía, tan general y amplio como eso, es que reúne varios campos (robótica, sistemas expertos, por ejemplo), todos los cuales tienen en común la creación de máquinas que pueden "pensar".
La Inteligencia Artificial es una combinación de la ciencia del computador, fisiología y filosofía, tan general y amplio como eso, es que reúne varios campos (robótica, sistemas expertos, por ejemplo), todos los cuales tienen en común la creación de máquinas que pueden "pensar".
En la medicina, ayudar
a los médicos a hacer diagnósticos, supervisar la condición de los pacientes,
administrar tratamientos y preparar estudios estadísticos.
CONCLUSIÓN GENERAL
El hombre gracias a la
tecnología puede hacer grandes aportaciones a la medicina y en general a
La humanidad. La
cirugía robótica es una herramienta indispensable dentro del campo de la
Medicina gracias a ella
el hombre ha podido explorar su propio cuerpo sin necesidad de hacer una gran
incisión, ha realizado cirugías a grandes distancias; en fin, ha llegado a
objetivos que
Antes eran imposibles
de alcanzar pero siempre dentro de todo se encuentran detalles, así en la
Cirugía robótica hay
ciertos límites que el hombre debe de superar, ahora el reto de los ingenieros
es crear nuevas tecnologías que permitan evolucionar los sistemas establecidos.
Importancia de la IA en
la medicina –
La importancia de la
medicina en las aplicaciones de la inteligencia artificial ha sido realmente
notable, hasta el extremo de que esas aplicaciones tienen nombre propio: AIM,
acránimo de Artificial Intelligence in Medicine.
Aunque las primeras
aplicaciones de la AIM han sido sobre todo el diagnóstico y el tratamiento, han
emergido con mayor fuerza otras aplicaciones de la inteligencia
artificial en el sector médico y
farmacéutico: administración
óptima de recursos, planificación de personal, previsión de necesidades, ayuda
a los análisis de química orgánica y gestión
de la información
científica, que en o
casiones han aportado más
rentabilidad que los
problemas de diagnóstico mencionados.
En el campo del
diagnóstico y tratamiento, la inteligencia artificial cuenta con importantes
realizaciones: MYCIN 1976, en
Stanford, sobre enfermedades infecciosas; CASNET 1979,
en Rutgers, sobre
oftalmología ; INTERNIST 1980, en Pitsburg, sobre medicina interna; PIP
1971, en MIT, sobre afecciones renales; Al/RHEUM 1983, en la Universidad de
Missouri, sobre el diagnóstico en reumatología, SPE 1983; Rutgers, para
interpretar los resultados de electroforesis de
las proteínas del suero
producidas por instrumentos de
análisis; TIA 1984, en la Universidad de Maryland, sobre terapia de
ataques isquémicos.
Los fines de la IA
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.
Entorno mundial: Muchas
veces oigo la pregunta “¿cómo puede funcionar bien la informática en un mundo
que no es binario?” La verdad es que es una buena pregunta porque la lógica en
que se basa la informática es binaria o discreta (los valores son 0 o 1, frío o
calor… ), mientras que el mundo que nos rodea no lo es porque tenemos valores
intermedios. Lo positivo es que hace tiempo ya se pensó en este problema y se
encontraron dos soluciones bastante ingeniosas para que un robot pueda vivir en
un ambiente tan complejo como el mundo real. ¿Queréis saber cómo se las apaña
un robot para manejarse en un entorno tan complicado como el nuestro? Pues
seguidme, que os lo voy a explicar.
Después de lo que hemos
visto podemos decir que no todo es 0 y 1 en informática, existen soluciones no
binarias que se adaptan a nuestra realidad cotidiana. Los sistemas difusos y
las redes neuronales pueden combinarse y trabajar juntos, por lo que tendríamos
un robot que podría sobrevivir y hacer su trabajo sin problemas
Lo llamo Inteligencia
Artificial porque, en el caso de redes neuronales, hay aprendizaje y eso con
algoritmos genéticos no se logra y usan el factor aleatorio. A una red neuronal
se le puede meter azar en el tratamiento previo a sus entradas, así no siempre
toma la misma decisión y explora otras posibles soluciones.
Las aplicaciones:
típicas de las redes neuronales las podemos encontrar en diagnósticos médicos,
análisis de datos económicos, clasificación de imágenes, clasificación de
proteínas, en algunos videojuegos para gestionar el comportamiento de los
adversarios (por ejemplo el Neuralbot del juego Quake II), etc.no pueden
manejar verdaderos significados.
Los computadores no
tienen autoconciencia (emociones, sociabilidad, etc.).
Un computador sólo
puede hacer aquello para lo que está programado.
Las máquinas no pueden
pensar realmente.
uso de símbolos no
matemáticos, aunque no es suficiente para distinguirlo completamente.
El comportamiento de los
programas no es descrito explícitamente por el algoritmo.
El programa especifica
cómo encontrar la secuencia de pasos necesarios para resolver un problema
dado
Las conclusiones de un
programa declarativo no son fijas y son determinadas parcialmente por las
conclusiones intermedias alcanzadas durante las consideraciones al problema
específico
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