viernes, 6 de agosto de 2010

Fundamentos de Inteligencia Artificial


La Inteligencia Artificial es una ciencia muy joven que se estructura  a partir de muchas otras disciplinas, que desde hace mucho tiempo ocupan a las grandes mentes de la humanidad, podemos remontar los orígenes de la inteligencia artificial al momento en que los primeros filósofos empezaron a cuestionarse acerca de la naturaleza misma del pensamiento humano, Aristóteles pionero en tratar de aclarar los misterios de la inteligencia, se atrevió a formular un grupo de leyes que trataban de explicar la parte racional de la inteligencia. Desarrollo un sistema informal para razonar usando silogismos, que permitía extraer conclusiones de forma mecánica a partir de premisas iníciales. Podemos decir que la filosofía aporta muchos puntos de vista, sobre el tema de la inteligencia, incluso se desarrollaron algoritmos para tratar de explicar el funcionamiento de la razón y el pensamiento, en términos modernos podemos decir que la filosofía genero los primeros esfuerzos por entender y modelar el pensamiento y razón, problema que ahora se continua investigando de una manera más formal, en ciencias como la Inteligencia Artificial.
Además de la filosofía planteo muchos de los cuestionamientos que dieron paso a la IA, pero la matemática fue la que permitió aplicar un enfoque formal, básicamente la lógica, la probabilidad y la computación fueron elementos clave para el establecimiento de la IA como una ciencia. La lógica formal en términos matemáticos conseguida por George Boole, luego la lógica de primer orden conseguida por Gottlob Frege como una extensión de la lógica booleana, es hoy en día una de las formas más básicas de representación de conocimiento. Otro elemento importante que surge del estudio matemático es el modelo formar que describe a nuestras computadoras actualmente, la Maquina de Turing, este modelo formal dio paso a multitud  de desarrollos relacionados que permitieron la evolución de la informática y la computación, que finalmente crearon una infraestructura para soportar el estudio de la IA actualmente.
La economía es otra de las disciplinas que ayudo al desarrollo de la IA como la conocemos ahora, básicamente porque la economía se puede analizar como la toma adecuada de decisiones para hacer un uso eficiente de los recursos en el proceso de lograr la satisfacción de algunos objetivos, básicamente un problema que incluye toma de decisiones está ligado con la inteligencia, en este campo fue posible experimentar con muchas aplicaciones de la IA. Se desarrollaron para esta rama otros elementos importantes como la teoría de juegos, la investigación operativa, la teoría de la decisión y los procesos de decisión de Markov.
Otra de las disciplinas que aportan información relevante al campo de la IA es la Neurociencia, una rama que trata de establecer como procesa información el cerebro, desde el punto de vista físico y experimental, es importante entender cómo funciona el cerebro y sus procesos para intentar comprender como aplicar estos conceptos en términos de software y hardware.
La psicología un estudio a un nivel menos físico y más abstracto del pensamiento y sus patrones tanto de ideas como de comportamientos, es otra disciplina que aporta elementos a la IA, el estudio de la conducta, y del aprendizaje y procesamiento de información desde el punto de vista psicológico permiten tener diferentes vistas de los mismos aspectos.
Ingeniería computacional, esta rama trata de construir un computador eficiente, lo que es un requisito fundamental en la IA, ya que mientras más poder computacional esté disponible, menores serán los limites experimentales, durante mucho tiempo la limitación en la investigación se ha dado por no disponer de la tecnología adecuada para implementar una idea, ejemplo típico de las primeras maquinas de calcular que fueron diseñadas y que resulto imposible construir con la precisión adecuada si no hasta muchos años después de ser planeadas.
La teoría de control y la cibernética que buscan determinar como una maquina puede operar bajo su propio control, dio paso al desarrollo de la teoría de los sistemas estables o auto regulables. 
Lingüística: finalmente el estudio del lenguaje y el desarrollo de teorías formales en este campo, permiten a la IA abordar el problema del entendimiento del lenguaje natural, con una base solida y formal. Noam Chomsky y su clasificación de las gramáticas como definiciones formales de lenguajes, y el desarrollo de los autómatas para reconocer dichos lenguajes, son aportes fundamentales para la IA.  
Finalmente podemos apreciar que el trabajo arduo de miles de personas en equipos de investigación o individuales a lo largo de miles de años de historia desde los filósofos y su deseo de entender el pensamiento y la naturaleza del mismo, hasta los primeros pioneros en construir maquinas de cálculo y computadoras, llevaron a la humanidad a un momento dado, en el que todas estas disciplinas dieron paso al nacimiento de la IA como eslabón que integro muchas teorías de diversos campos y dio paso a todo un nuevo universo de problemas para retar a la humanidad y su infinita curiosidad.