Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la Educacin

UNIVERSIDAD NACIONAL

SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO

FACULTAD: DE CIENCIAS

ESCUELA: ING. DE SISTEMAS E INFORMATICA

CURSO: ANTROPOLOGIA SOCIAL DEL PERU

TEMA: MONOGRAFIA

DOCENTE: ELIAS VALENZUELA AMADOINTEGRANTES: NEIRA CHAVEZ THALIA REMIGIO CASTILLO CELINA HUAYANEY ALE JAVIER MARCOS

REGALADO ESCOBEDO EDUARDO

RODRIGUEZ SAMBRANO CRISTIAN

CICLO: IHUARAZ_ANCASH_PERU

2015

INTRODUCCIN

El desarrollo de la siguiente monografa tiene como objetivo de darnos a conocer sobre la inteligencia artificial, ya que hoy en da y sin que casi nos vayamos dando cuenta de ello, la inteligencia artificial se ha estado involucrando en cada uno de los aspectos de nuestra vida cada vez ms, sea de forma directa como indirecta. Y como ejemplo de una forma directa podemos mencionar por ejemplo las bsquedas que se hacen por medio de la red de internet. Los llamados motores de bsqueda usan la inteligencia artificial para poder asociar lo que la persona que digita est apuntando y hacia dnde se dirigir lo que la misma quiere. En las industrias, y por medio de mquinas que son ahora ms inteligentes y que pueden tomar decisiones por ellas mismas, se pueden llevar a cabo procesos que antes tomaban ms tiempo pero que ahora se han reducido. Adems, la calidad del producto puede tener mejores caractersticas si a dichas mquinas as se le indican. El tema de la inteligencia artificial es muy apasionante, ms si se puede visualizar el alcance que hoy en da sta rama tiene en prcticamente la mayora de los campos, llmese industria, alimentacin, medicina, qumica, ciencia, agricultura, historia, tecnologa, etc.

INDICE1 INTELIGENCIA ARTIFICIAL

1.1. DEFINICIN1.2. ELEMENTOS DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL1.3. NIVELES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL1.4. BIOCHIPS

1.5. GRANJA DE EVOLUCION1.6. PUEDE PENSAR UNA MAQUINA?

1.7. OBJETIVOS DE LA IA1.8. QUE PUEDEN HACER LAS COMPUTADORAS DENTRO DEL REA DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL?1.9. QUE PUEDEN HACER LAS COMPUTADORAS DENTRO DEL REA DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL?1.10. APLICACIONES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL2. ROBOTICA

2.1. ETIMOLOGIA

2.2. DEFINICION

2.3. CARACTERISTICAS DE LOS ROBOTS

2.4. FUNCIONAMIENTOS DE LOS ROBOTS

2.5. TIPOS DE ROBOTS

2.6. DESARROLLO DE LOS ROBOTS 2.7. PROGRAMACION USADOS EN LOS ROBOTS3. LA BIONICA

4. CIBERNETICA

4.1. DEFINICION

4.2. METODOS DE LA CIBERTECNIA

4.3. DIFICULTADES DE LA CIBERTECNIA

5. SISTEMAS EXPERTOS6. RED NEURONAL ARTIFICIALINTELIGENCIA ARTIFICIAL

1.1 DEFINICINLa Inteligencia Artificial es una rama de la ciencia de la computacin que comprende el estudio y creacin de sistemas computarizados que manifiestan cierta forma de inteligencia: sistemas que aprenden nuevos conceptos y tareas, sistemas que pueden razonar y derivar conclusiones tiles acerca del mundo que nos rodea, sistemas que pueden comprender un lenguaje natural o percibir y comprender una escena visual, y sistemas que realizan otro tipo de actividades que requieren de inteligencia humana.

Como toda disciplina de reciente creacin, la IA no se encuentra unificada en trminos de objetivos y mtodos de investigacin. Recientemente, parte de los esfuerzos de los investigadores en esta rea se han dedicado a la definicin de dichos objetivos y al recuento de las herramientas metodolgicas utilizadas hasta ahora. Como resultado de este esfuerzo, que dista mucho de su conclusin, se han definido algunos acuerdos bsicos sobre el rea y sus estrategias.

Por ahora, es suficientemente claro que el objetivo de la IA es el de entender la naturaleza de la inteligencia a travs del diseo de sistemas computacionales que la exhiban. En forma ms concreta, puede afirmarse que, en lo que ha transcurrido de su corta historia, la IA ha estado dirigida por tres objetivos generales:

1. El anlisis terico de las posibles explicaciones del comportamiento inteligente.

2. La explicacin de habilidades mentales humanas.

3. La construccin de artefactos (computadoras) inteligentes.

Con estos propsitos en su agenda de investigacin, los estudiosos de la IA han recurrido al uso de cuatro diferentes estrategias metodolgicas: el desarrollo de tecnologas tiles en esta rea, la simulacin, el modelamiento, y la construccin de teora sobre la inteligencia artificial. El desarrollo de tecnologas de computacin ha sido una empresa titnica que los ingenieros en electrnica han tomado en sus manos, sin embargo, slo una pequea parte de lo que se conoce como ciencia de la computacin puede incluirse dentro de la IA. No existe todava un criterio preciso con el cual distinguir cundo un sistema computacional es un sistema de IA, pero el acuerdo general es que cualquier mquina que desempee una funcin mental que tendra que ser realizada por una inteligencia humana es un ejemplo de IA.

La simulacin que se hace en IA ha intentado reproducir algunas de las caractersticas inteligentes de los seres humanos. Estas reproducciones han buscado abiertamente la similitud entre una computadora y los seres humanos. La elaboracin de simulaciones ha sugerido la posibilidad de explorar los procesos cognoscitivos humanos, sin embargo los esfuerzos en esta lnea, a diferencia del modelamiento, han estado dedicados a producir comportamiento humano inteligente en las computadoras ms que a entenderlo o explicarlo.

El modelamiento, por otra parte, tiene como objeto la utilizacin de los sistemas de IA para entender a la inteligencia humana. Ha sido tradicionalmente utilizado por psiclogos y no tiene como requisito necesario el uso de computadoras, De hecho, muchas de las teoras sobre cognicin han utilizado modelos en computadoras sin hacer referencia a ellas, por ejemplo, la teora sobre memoria semntica o sobre representacin mental.

Finalmente, el trabajo terico en IA ha abierto por primera vez la posibilidad de teorizar sobre la inteligencia sin hacer necesariamente referencia a la inteligencia humana. Es decir, se ha propuesto la formulacin de una teora de la inteligencia "pura".

1.2ELEMENTOS DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIALEn verdad, la inteligencia artificial consiste en la asimilacin de los procesos inductivos y deductivos del cerebro humano. Este intento de imitacin se enfrenta a duras restricciones del hardware. Una computadora no es un cerebro; su complejidad electrnica se encuentra a una distancia abismal de la superior complejidad neurolgica cerebral. La inteligencia artificial acepta el reto de la imitacin de los procesos del cerebro aplicando mucho ingenio para aprovechar los medios de que se dispone y que se elaboran.

Sea cual sea la aplicacin de que se trate, la lA se sustenta sobre los dos elementos siguientes:

1. Estrategias de comportamiento inteligente.

2. Saber.

Estos elementos forman una construccin coherente: son forma y contenido, estructura y materia. El primer elemento es el de las estrategias de comportamiento inteligente; se conjuga en la disposicin de reglas para formular buenas inferencias o conjeturas y, tambin, en su utilidad para la bsqueda de una solucin a la cuestin o tarea planteada. De esta forma, las estrategias son la parte estructural o formal.

Por oposicin, el segundo elemento significa lo material o el contenido, y, por tanto, vara en cada caso de un modo ms profundo; se trata del saber. En realidad, no se puede pretender reunir el saber, sino los saberes. Por ejemplo, cada sistema experto posee en memoria todos los conocimientos distintivos que tendra un especialista en la materia, sea un mdico, un abogado o un qumico. El saber que se recoge tiene un carcter especializado y alcanza un volumen conceptual considerable.

1.3 NIVELES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL

La estructura que presenta un sistema de informacin inteligente consta de tres niveles perfectamente integrados en una sper arquitectura microelectrnica. Son tres niveles que cubren desde la relacin exterior hasta la profunda organizacin interior. stos son:

1. Nivel externo. Sirve para relacionar a la mquina con el medio y el ser humano. Este nivel est integrado por el tratamiento del lenguaje natural y el tratamiento de faz imgenes. Con estos instrumentos la mquina percibe inteligentemente las seales que se le envan sin codificacin especial, y adquiere un conocimiento.

2. Nivel medio. En l se halla el sistema de resolucin de problemas. La instrumentalizacin de esa capacidad se realiza mediante los sistemas expertos, que se configuran merced a unas estrategias de operacin y una base de conocimientos orgnicamente relacionados.

3. Nivel profundo. Este ltimo nivel corre paralelo a las funciones ms profundas del cerebro. En l se sita, como proyecto, la capacidad de aprender automticamente de la mquina. Tal proceso se concibe como la interpretacin de diversas experiencias y su organizacin adecuada para ser utilizada en su caso. Finalmente, el nivel profundo est constituido por la base de conocimientos generales y la flexibilidad para ampliarse por s misma.

1.4BIOCHIPS En la oficina del cientfico Masuo Aizawa, del Instituto de Tecnologa de Tokio, nada llama demasiado la atencin, excepto una placa de vidrio que flota en un recipiente lleno de un lquido transparente. Se trata de un chip que parece salpicado con barro. Los grumos alargados del chip de Aizawa no son manchas, sino clulas neurales vivas, criadas en el precursor de un circuito electrnico-biolgico: el primer paso hacia la construccin neurona por neurona, de un cerebro semiartificial.

En el futuro se podra utilizar el chip neuronal de Aizawa como interfaz entre la prtesis y el sistema nervioso de pacientes que hubieran perdido una extremidad. Si contina el uso de clulas vivas en sistemas elctricos, en los prximos aos casi con toda seguridad ocurrir el advenimiento de dispositivos computacionales que, aunque rudimentarios, sern completamente bioqumicos.

1.5GRANJA DE EVOLUCION

La evolucin en la naturaleza fue la clave para mejorar los organismos y desarrollar la inteligencia. Michael Dyer, investigador de IA de la U de California, apost a las caractersticas evolutivas de las redes neurales (redes de neuronas artificiales que imitan el funcionamiento del cerebro) y dise la Bio-Land, una granja virtual donde vive una poblacin de criaturas basadas en redes neuronales. Los biots pueden usar sus sentidos de la vista, el odo e incluso el olfato y tacto para encontrar comida y localizar parejas. Los biots cazan en manadas, traen comida a su prole y se apian buscando calor.

Lo que su creador quiere que hagan es hablar entre ellos; tiene la esperanza de que desarrollen evolutivamente un lenguaje primitivo. A partir de ese lenguaje, con el tiempo podran surgir niveles ms altos de pensamiento.

1.6PUEDE PENSAR UNA MAQUINA?Esta pregunta tan simple plantea unos problemas tan grandes que, posiblemente, nunca se llegue a un acuerdo completo entre las distintas respuestas que se proponen. Bajo la pregunta de si las mquinas piensan o pueden pensar se cobija una dilatada historia de discusiones que no ha llegado a su fin y que, muy probablemente, perder inters antes de llegar a una respuesta satisfactoria. Los ms brillantes cientficos han intervenido en la polmica para intentar sentenciar la cuestin. Turing, Von Neumann o Lucas son algunos de estos nombres famosos.

Tiempo atrs, considerar que las mquinas pudieran tener inteligencia pareca un absurdo, una estupidez infantil. Posteriormente, a medida que los progresos de la investigacin cambiaban el panorama tecnolgico, tambin cambi la actitud y se atribuy un valor especifico al problema terico. Con ello se descubri que la hiptesis de una inteligencia mecnica, artificial o simulada, abra nuevas interrogantes. La ms seria de estas interrogantes se refera a la verdadera realidad de la inteligencia humana:

Qu rasgos fundamentales distinguen a los seres inteligentes y cmo operan biolgicamente los procesos cognitivos?

Esta nueva pregunta ha conducido a investigar una inadvertida laguna del saber humano. Con ello se ha visto que el ser humano, hasta el momento, se ha ocupado ms de los resultados de su inteligencia que de los sutiles procesos y relaciones que la hacen posible. Estas relaciones y procesos ataen a la biologa y a la lgica, lo que, en trminos computacionales, puede traducirse como los mbitos del hardware y el software.

1.7OBJETIVOS DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL

Disear y construir aplicaciones computacionales de nivel superior.

Resolver problemas difciles.

Generar herramientas para la construccin de aplicaciones de inteligencia artificial.

Ayudar a los expertos a analizar y disear.

Generar mquinas que faciliten la construccin de aplicaciones de inteligencia artificial.1.8QUE PUEDEN HACER LAS COMPUTADORAS DENTRO DEL REA DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL?

Resolver Problemas difciles: Es conocido que las computadoras pueden realizar clculos aritmticos a increble velocidad, actualmente no es extrao ver programas que realicen clculo de integrales y mucho ms, como la resolucin de problemas mecnicos.

Ayudar a los Expertos a Analizar y Disear: Algunos programas sirven para auxiliar a los mdicos al analizar ciertos tipos de enfermedades, otros para entender el funcionamiento de circuitos electrnicos y otros ms nos auxilian en la configuracin de los mdulos que conforman sistemas complejos de equipo de computo.

Entender Ingls Sencillo: Para el ser humano la manera natural de comunicarse es a travs del lenguaje. Esto es lo que ha motivado un gran inters por desarrollar esta misma habilidad en las computadoras. Para el entendimiento de un lenguaje natural escrito como el ingls se puede utilizar, entre otras, la tcnica de palabras clave, esta tcnica intenta inferir el significado de la comunicacin a partir del propio significado de las palabras claves. Esta tcnica ha probado su ineficiencia en contextos donde las palabras claves utilizadas pueden tener mltiples significados.

Entender Imgenes Simples: Computadoras equipadas con los dispositivos adecuados (cmaras de TV etc.), pueden ver lo suficiente para tratar con un espacio limitado, los objetos que ah se encuentran y la relacin que guarda uno con respecto del otro.

Ayudar a Manufacturar Productos: Actualmente mquinas de propsito especfico auxilian en trabajos que el hombre considera peligroso, aburrido, o poco remunerado. El pasar de mquinas de propsito especifica a robots inteligentes, requiere de agregar muchas capacidades, una de ellas es la de razonar acerca del movimiento en tres dimensiones, tal como el requerido para mover una caja de un estante a otro en un almacn.

1.9CMO SABREMOS CUANDO TENGAMOS XITO AL CONSTRUIR UN PROGRAMA INTELIGENTE?

En 1950 Alan Turing propuso la PRUEBA de TURING cuyo principio se basa en lo siguiente: Cuando la combinacin de Software y Hardware nos d como resultado el que personas normales en nuestra sociedad no puedan determinar si quien ha estado respondiendo a sus preguntas es un ser humano o una computadora, entonces podremos decir que hemos logrado el objetivo de construir un programa inteligente.

La prueba de TURING es un procedimiento bien conocido para evaluar el xito de un programa de IA. Consiste en que un Entrevistador se comunica va textual de entrada y salida, con un sistema de IA y con otra persona que participa en la prueba; el entrevistador no se da cuenta cul respuesta viene del computador y cul de la otra persona, si despus de hacer suficientes preguntas el entrevistador no puede diferenciar entre el hombre y la mquina, entonces el sistema pasa la prueba y se estima que es exitoso.

Lamentablemente, ningn sistema de IA existente podra pasar una prueba de Turing verdaderamente y no es probable que tal sistema exista en un futuro cercano.

1.10 APLICACIONES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL

Robtica.

Procesamiento de Lenguaje Natural.

Reconocimiento de Patrones.

Sistemas Expertos

Tutores Inteligentes.

Manipulacin Inteligente de Base de Datos.

Programacin Automtica.

Visin Computarizada.

2.1ETIMOLOGIA

A modo de introduccin, debemos hacer referencia al origen de la palabra robot; si bien desde la antigedad se conocen ingenios mecnicos con formas ms o menos humanas cuyo propsito fue proveer diversin en las cortes o llamar la atencin de la gente, estos ingenios, carecen de importancia desde el punto de vista tecnolgico, precisamente por su destino.El trmino robot fue acuado por el escritor checoslovaco Carlos Chapek, fallecido en 1938, que adquiri fama mundial con su obra RUR en la que presenta al obrero moderno como un esclavo mecnico; es all donde justamente emplea la palabra robot, tomada del eslavo robota, que significa trabajo.2.2DEFINICIN

El RIA (Robot Institute of America) define al robot como "un manipulador multifuncional reprogramable, diseado para mover materiales, partes, herramientas o dispositivos especializados a travs de movimientos variables programados para la performance de una variedad de labores".

Esta definicin indudablemente no abarca todas las posibilidades de aplicacin presente y futuras de los robots y a nuestro parecer, el robot es a la produccin, lo que el computador es para el procesamiento de datos, es decir una nueva y revolucionaria concepcin del sistema productivo cuyos alcances recin comienzan a percibirse en los pases altamente industrializados. Realmente los robots, no incorporan nada nuevo a la tecnologa en general, la novedad radica en la particularidad de su arquitectura y en los objetivos que se procura con los mismos.

El trabajo del robot se limita generalmente a pocos movimientos repetitivos de sus ejes, estos son casi siempre 3 para el cuerpo y 3 para la mano o puo, su radio de accin queda determinado por un sector circular en el espacio donde ste alcanza a actuar. Cuando las partes o piezas a manipular son idnticas entre ellas y se presentan en la misma posicin, los movimientos destinados a reubicar o montar partes se efectan mediante dispositivos articulados que a menudo finalizan con pinzas.

La sucesin de los movimientos se ordena en funcin del fin que se persigue, siendo fundamental la memorizacin de las secuencias correspondientes a los diversos movimientos. Puede presentarse el caso en el que las piezas o partes a ser manipuladas no se presenten en posiciones prefijadas, en ste caso el robot deber poder reconocer la posicin de la pieza y actuar u orientarse para operar sobre ella en forma correcta, es decir se le deber proveer de un sistema de control adaptativo. Si bien no existen reglas acerca de la forma que debe tener un robot industrial, la tecnologa incorporada a l est perfectamente establecida y en algunos casos sta procede de las aplicadas a las mquinas-herramientas.

Los desplazamientos rectilneos y giratorios son neumticos, hidrulicos o elctricos. Como es sabido, los sistemas neumticos no proveen movimientos precisos debido a la comprensibilidad del aire y en ellos deben emplearse topes positivos para el posicionamiento, lo que implica la utilizacin de dispositivos de desaceleracin. Los robots neumticos poseen una alta velocidad de operacin manipulando elementos de reducido peso.

Los accionamientos hidrulicos proporcionan elevadas fuerzas, excelente control de la velocidad y posicionamiento exacto. En cuanto a los sistemas elctricos, se utilizan motores de corriente continua o motores paso a paso. Estos dos tipos de robots quedan reservados a la manipulacin de elementos ms pesados o los procesos de trayectorias complejas como las tareas de soldadura por punto o continuos. 2.3CARACTERSTICAS DE LOS ROBOTS1. Versatilidad: Potencialidad estructural de ejecutar tareas diversas y/o ejecutar una misma tarea de forma diversa. Esto impone al robot una estructura mecnica de geometra variable.

2. Autoadaptibilidad al entorno: Significa que un robot debe, por s solo, alcanzar su objetivo (ejecutar su tarea) a pesar de las perturbaciones imprevistas del entorno a lo largo de la ejecucin de su tarea. Esto supone que el robot sea consciente de su entorno y que por lo tanto posea sentidos artificiales.

2.4FUNCIONAMIENTO DEL ROBOT Es un sistema mecnico articulado, dotado de sus motores (elctricos, hidrulicos o neumticos) que arrastran a las articulaciones del robot mediante transmisiones (cables, cintas, correas con muescas...). Para conocer en todo instante la posicin de las articulaciones se recurre a los captadores (codificadores pticos) que se denominan propioceptivos. Estos dan el valor a las articulaciones, que no es ms que la configuracin o el estado del robot.El entorno es el universo en que est sumergida la primera entidad. Si los robots estn sobre un puesto fijo se reduce al espacio alcanzable por el robot. En l el robot puede encontrar obstculos que ha de evitar y objetos de inters, o sea los objetos con los que tiene que actuar. Por todo esto existe interaccin entre la parte fsica y el entorno. Mediante los captadores exteroceptivos (cmaras, detectores de fuerzas, detectores de proximidad, captadores tctiles) se toman informaciones sobre el entorno.

Las tareas a realizar es el trabajo que se desea que haga el robot. La descripcin de estas tareas se hace mediante lenguajes que pueden ser a travs de los gestos, en el que se le ensea al robot lo que se debe hacer; orales, se le habla; por escrito en el que se le escriben las instrucciones en un lenguaje compatible con el robot.El cerebro del robot es el rgano de tratamiento de la informacin. Este puede ser desde un autmata programable para los menos avanzados hasta un miniordenador numrico o microprocesador para los ms avanzados. El cerebro, es el que tiene el papel principal, contiene en sus memorias:Un modelo del robot fsico: las seales de excitacin de los accionadores y los desplazamientos que son consecuencia de ellas.Un modelo del entorno: descripcin de lo que se encuentra en el espacio que puede alcanzar.Programas: permite comprender las tareas que se le pide que realice. Algoritmos de control.2.5TIPOS DE ROBOTS

La produccin los robots se destacan por traer consigo una disminucin de la mano de obra; adems, ayuda a una mayor calidad del producto acabado, debido a la rapidez de la produccin. Casi siempre, en la industria, los robots se unen a otras mquinas aportando mayor eficiencia en la produccin. En la esfera cientfica, muchos de ellos son utilizados para hacer investigaciones en el campo donde el hombre se le hace difcil ir, tal vez por un medio hostil o tal vez demasiado peligroso: submarino, espacial, irradiado por centrales nucleares. As se han diseado dos tipos de robot de acuerdo a su misin y a su sentido de operacionalidad:

Robot autnomo: Se le programa su misin, casi siempre con trabajos sencillos y sin necesidad de reflexionar, de comprender su entorno.

Teleoperacin o telepresencia: Esta mquina est controlada a distancia por un puesto maestro monitoreado por el operador (hombre).

En el campo de la medicina, o bien podramos llamarle asistencia individual, se destacan por la ayuda en la asistencia mdica de personas paralticas, personas con partes del cuerpo amputadas, etc. La robtica entonces cubre campos como:

Prtesis: creacin de manos y piernas artificiales.

rtesis: estructuras rgidas motorizadas que se ponen alrededor del miembro paralizado y lo arrastran en su movimiento.

Teltesis: destinadas a los paralticos de los cuatro miembros (tetrapljicos) y son robots que el afectado controla a distancia a partir de las zonas de motricidad voluntaria que haya podido conservar, por ejemplo: la lengua, los msculos de los ojos, etc.

2.8DESARROLLO DE LOS ROBOTSEl lenguaje siempre ha sido una va eficaz de comunicacin, las relaciones robtica-hombre tambin utilizan estos mecanismos para una comunicacin eficaz. Entre las formas que existen de comunicacin con los robots se encuentran:

1. Reconocimiento de palabras separadas: actualmente este sistema es bastante primitivo y suelen depender de quien hablan. Estos sistemas pueden reconocer un conjunto de palabras concretas de un vocabulario muy limitado.

2. Enseanza y repeticin: es la ms comnmente utilizada en los robots industriales. Implica el ensear al robot todos los movimientos que necesita realizar. Normalmente la enseanza se lleva atendiendo a los siguientes pasos:

Dirigiendo al robot con un movimiento lento utilizando el control manual (joystick, conjunto de botones, uno para cada movimiento, o un sistema de manipulacin maestro esclavo) para realizar la tarea completa y grabando los ngulos del movimiento del robot en los lugares adecuados para que vuelva a repetir el movimiento.

Reproduciendo y repitiendo el movimiento enseado.Si el movimiento enseado es correcto, entonces se hace funcionar al robot a la velocidad correcta en el modo repetitivo.

Lenguajes de programacin de alto nivel: suministran una solucin ms general en la comunicacin hombre-robot. Los lenguajes clsicos (FORTRAN, BASIC, PASCAL) no disponen de los comandos e instrucciones especficas que se necesitan para la programacin en la robtica. Hasta ahora los lenguajes utilizados han sido diseados para un modelo especfico de manipulador, una tarea concreta, por lo que en estos momentos no existe ningn lenguaje universal.

2.9PROGRAMACIN USADA EN LA ROBTICA

La programacin que se emplea en la robtica tiene caracteres diferentes: explcito, en el cual el operador es el responsable de las acciones de control y de las instrucciones adecuadas que las implementan, o estar basada en la modelacin del mundo exterior, cuando se describe la tarea y el entorno y el propio sistema toma las decisiones. La programacin explcita es la ms utilizada en las aplicaciones industriales y consta de dos tcnicas fundamentales:

1. Programacin Gestual. Este tipo de programacin, exige el empleo del manipulador en la fase de enseanza, o sea, trabaja "on-line".

2. Programacin Textual. En esta labor no participa la mquina (off-line). Las trayectorias del manipulador se calculan matemticamente con gran precisin y se evita el posicionamiento.

3. Programacin Gestual O Directa: Es en este tipo de programacin donde el propio brazo interviene en el trazado del camino y en las acciones a desarrollar en la tarea de la aplicacin; lo que determina la programacin "on-line". Esta est dividida en dos clases:

3.1Programacin por aprendizaje directo: El punto final del brazo se traslada con ayuda de un dispositivo especial colocado en su mueca, o utilizando un brazo maestro o maniqu, sobre el que se efectan los desplazamientos que, tras ser memorizados, sern repetidos por el manipulador. Esta programacin tiene pocas posibilidades de edicin ya que para generar una trayectoria continua, es preciso almacenar o definir una gran cantidad de puntos, cuya reduccin origina discontinuidades.

3.2Programacin mediante un dispositivo de enseanza: Consiste en determinar las acciones y movimientos del brazo manipulador, a travs de un elemento especial para este cometido. En este caso, las operaciones ordenadas se sincronizan para conformar el programa de trabajo.

Esta programacin tiene como caracterstica comn que el usuario no necesita conocer ningn lenguaje de programacin, simplemente debe habituarse al empleo de los elementos que constituyen el dispositivo de enseanza. De esta forma, se pueden editar programas, aunque como es lgico, muy simples. Los lenguajes de programacin gestual, adems de necesitar al propio robot en la confeccin del programa, carecen de adaptabilidad en tiempo real con el entorno y no pueden tratar, con facilidad, interacciones de emergencia.

4. Programacin Textual: El programa queda constituido por un texto de instrucciones o sentencias, cuya confeccin no requiere de la intervencin del robot; es decir, se efectan "off-line". Con este tipo de programacin, el operador no define, prcticamente, las acciones del brazo manipulado, sino que se calculan, en el programa, mediante el empleo de las instrucciones textuales adecuadas. En una aplicacin tal como el ensamblaje de piezas, en la que se requiere una gran precisin, los posicionamientos seleccionados mediante la programacin gestual no son suficientes, debiendo ser sustituidos por clculos ms perfectos y por una comunicacin con el entorno que rodea al sistema. En sta la posibilidad de edicin es total.

El robot debe intervenir nicamente en la puesta a punto final.Segn las caractersticas del lenguaje, pueden confeccionarse programas de trabajo complejos, con inclusin de saltos condicionales, empleo de bases de datos, posibilidad de creacin de mdulos operativos intercambiables, capacidad de adaptacin a las condiciones del mundo exterior, etc.Esta programacin textual est dividida en dos grandes grupos de marcadas diferencias:

1. Programacin textual explcita.

2. Programacin textual especificativa.

Programacin textual explcita: En la programacin textual explcita el programa consta de una secuencia de rdenes o instrucciones concretas, que van definiendo con rigor las operaciones necesarias para llevar a cabo la aplicacin. Se puede decir que la programacin explcita engloba a los lenguajes que definen los movimientos punto por punto, similares a los de la programacin gestual, pero bajo la forma de un lenguaje formal. Con este tipo de programacin, la labor del tratamiento de las situaciones anormales, colisiones, etc., queda a cargo del programador.

Dentro de la programacin explcita, hay dos niveles:Nivel de movimiento elemental que comprende los lenguajes dirigidos a controlar los movimientos del brazo manipulador. Existen dos tipos:

1. Articular: Cuando el lenguaje se dirige al control de los movimientos de las diversas articulaciones del brazo.

2. Cartesiano: Cuando el lenguaje define los movimientos relacionados con el sistema de manufactura, es decir, los del punto final del trabajo (TCP)

Los lenguajes del tipo cartesiano utilizan transformaciones homogneas, lo que hace que se independice a la programacin del modelo particular del robot, puesto que un programa confeccionado para uno, en coordenadas cartesianas, puede utilizarse en otro, con diferentes coordenadas, mediante el sistema de transformacin correspondiente.

Por el contrario, los lenguajes del tipo articular indican los incrementos angulares de las articulaciones. Aunque sta accin es bastante simple para motores de paso a paso y corriente continua, al no tener una referencia general de la posicin de las articulaciones con relacin al entorno, es difcil relacionar al sistema con piezas mviles, obstculos, cmaras de TV, etc.

Nivel estructurado, es el que intenta introducir relaciones entre el objeto y el sistema del robot, para que los lenguajes se desarrollen sobre una estructura formal. Se puede decir que los lenguajes correspondientes a este tipo de programacin adoptan la filosofa del PASCAL: describen objetos y transformaciones con objetos, disponiendo, muchos de ellos, de una estructura de datos arborescente.

El uso de lenguajes con programacin explcita estructurada aumenta la comprensin del programa, reduce el tiempo de edicin y simplifica las acciones encaminadas a la consecucin de tareas determinadas. En los lenguajes estructurados, es tpico el empleo de las transformaciones de coordenadas, que exigen un cierto nivel de conocimientos. Por este motivo dichos lenguajes no son populares hoy en da.

Programacin textual especificativa: La programacin textual explcita es una programacin del tipo no procesal, en la que el usuario describe las especificaciones de los productos mediante una modelizacin, al igual que las tareas que hay que realizar sobre ellos.

El sistema informtico para la programacin textual especificativa ha de disponer del modelo del universo (actualmente, los modelos del universo son del tipo geomtrico, no fsico), o mundo donde se encuentra el robot. Este modelo ser, normalmente, una base de datos ms o menos compleja, segn la clase de aplicacin, pero que requiere siempre computadoras potentes para el procesado de una abundante informacin. El trabajo de la programacin consistir, simplemente, en la descripcin de las tareas a realizar, lo que supone poder llevar a cabo trabajos complicados.

3.1

DEFINICION

La medicina se beneficia de los descubrimientos las aplicaciones de la electrnica, se asiste, sin embargo, desde hace muchos aos, a un cambio inverso. Cuando dos disciplinas se fusionan, es muy raro que la colaboracin se haga en sentido nico; un da u otro hay un cambio mutuo. La aplicacin de la biologa a la electrnica, el estudio de los fenmenos fisiolgicos que puedan inducir los dispositivos electrnicos, ha incitado a los electrnicos a examinar su propia disciplina bajo un ngulo nuevo: La binica.

Los estudios de biologa comparada, hechos en el conjunto del mundo viviente, han maravillado siempre a los cibernticos. La naturaleza es un inmenso laboratorio donde se realizan continuamente experiencias; lo ms difcilmente seguramente es saber observarlas e interpretarlas.

Es probable que la binica, antes de alcanzar la edad adulta, pasara por diferentes estados donde se imbricaran ms o menos la biologa y la electrnica. No nos sorprendera ver montajes que contuvieran rganos receptores provenientes del mundo animal, unidos entre s mediante componentes electrnicos, viviendo los rganos baados en una solucin fisiolgica. As se realizan circuitos, entre diferentes mdulos electrnicos y un determinado nmero de mdulos biolgicos.EL HOMBRE BINICO

4.1DEFINICIONLa Ciberntica es la ciencia que se ocupa de los sistemas de control y de comunicacin en las personas y en las mquinas, estudiando y aprovechando todos sus aspectos y mecanismos comunes. El nacimiento de la ciberntica se estableci en el ao 1942, en la poca de un congreso sobre la inhibicin cerebral celebrado en Nueva York, del cual surgi la idea de la fecundidad de un intercambio de conocimiento entre fisilogos y tcnicos en mecanismos de control.

Cinco aos ms tarde, Norbert Wiener, uno de los principales fundadores de esta ciencia, propuso el nombre de ciberntica, derivado de una palabra griega que puede traducirse como piloto, timonel o regulador. Por tanto la palabra ciberntica podra significar ciencia de los mandos. Estos mandos son estructuras con elementos especialmente electrnicos y en correlacin con los mecanismos que regulan la psicologa de los seres vivientes y los sistemas sociales humanos, y a la vez que permiten la organizacin de mquinas capaces de reaccionar y operar con ms precisin y rapidez que los seres vivos, ofrecen posibilidades nuevas para penetrar ms exactamente las leyes que regulan la vida general y especialmente la del hombre en sus aspectos psicolgicos, econmicos, sociales, etc.

Conocer bien al hombre es facilitar la eleccin 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 fisiolgicos. Ayudndose de la qumica y de la fsica es como han podido realizarse grandes progresos. Si quiere proseguir un mejor camino, debe abrirse ms al campo de la mecnica y ms aun al campo de la electrnica. En este aspecto se abre a la Ciberntica.

Antes de conocer bien al hombre, la evolucin cientfica exige ya la adaptacin de lo poco que se conoce, a un medio que se conoce apenas mejor. La vida en las regiones interplanetarias trastorna completamente la fisiologa y, el cambio brusco que sobreviene durante el paso de la tierra a otro planeta, no permite al hombre sufrir el mecanismo de adaptacin. Es, por tanto, indispensable crear un individuo parecido al hombre, pero cuyo destino ser aun ms imprevisible, puesto que nacido en la tierra morir en otro lugar.

Nacido de la unin de la ciberntica con la fisiologa, se llamara "cyborg". Su constitucin contendr glndulas electrnicas y qumicas, estimulados bioelctricos, el todo incluido en un organismo cibernetizado... Sus padres, M.Clydes y N.Kline, abordan la ficcin de una manera concreta, considerando que el hombre en el espacio, para protegerse de las radiaciones, temperaturas excesivas y aceleraciones importantes, debern cargar una escafandra enorme, hermtica y emplomada, que le obliga a maniobrar delicadas y peligrosas tareas para realizar el menor acto fisiolgico; con riesgo, por lo dems, de transformar la escafandra en fretro. Tambin, para evitar los mltiples inconvenientes, se examinara la creacin de este nuevo ser.

El individuo, fuera de la escafandra, es extremadamente vulnerable, hay que transformarlo para hacer de l un Cyborg. Colocado en una atmsfera cuya presin sea diez veces menor, el hombre vera su sangre bullir y sus pulmones estallar. Un convertidor qumico injertado en el vientre y colocado en el sistema circulatorio, cuyo papel seria rebajar la temperatura, como un simple sistema refrigerador, y eventualmente participar en la oxigenacin de la sangre, bastara.

El sistema endocrino ser reemplazado por estimulados electrnicos que controlen la cantidad de adrenalina en el caso de una estimulacin suprarrenal o del azcar sanguneo (glucemia) en el caso de una estimulacin hipottica. Otro sistema endocrino artificial, un dispositivo de calentamiento automtico, mantendra el cerebro en condiciones satisfactorias de funcionamiento; sera incluso prever un sistema de distribucin de alimentos energticos por medio de un mando electrnico. Al ser muy larga la duracin de los viajes interplanetarios, como tambin las estancias, y si es cierto que se debe ver un cyborg llegar a la tierra, en el caso ms favorable en pueda producirse el acontecimiento, estaramos frente a un nuevo individuo. Su envejecimiento no ser comparable a la dulce madurez de un terrcola en la tierra, pero por su estructura particular, asistiramos a la transformacin profunda de todo su ser: una degeneracin prcticamente completa de su sistema digestivo, pero en compensacin, un cerebro ms desarrollado, que ofrecera un psiquismo muy particular que tal vez no tendra nada de humano.

La Ciberntica puede ser considerada como una adquisicin sumamente aprovechable para la evolucin cientfica. Desde el estudio del comportamiento de la clula nerviosa, la neurona, hasta el del individuo en su conjunto, ofrece un inmenso campo de investigaciones, particularmente a la medicina.

4.2METODOS DE LA CIBERNETICALa ciberntica ha encontrado sus primeros elementos en el estudio de los reguladores, que se encuentran en biologa y en el campo tcnico.

En biologa, el sistema nervioso nos ofrece dos formas de regulacin anlogas. Es el caso de las regulaciones neuro-endocrinas, que aseguran el mantenimiento del equilibrio en nuestro medio interior, aunque las regulaciones sean muy complejas y hayan de intervenir varios elementos correctores que se anulan, se suman o se complementan, para realizar finalmente este equilibrio; y por otro lado se encuentra el papel de los osmo-receptores en el control de la concentracin osmtica del plasma; en este caso la hormona antidiurtica desempea un papel intermedio para regular la eliminacin renal de agua.

La analoga es ms sorprendente cuando se examinan los problemas musculares. El estar de pie, por ejemplo, se posibilita mediante el juego de los msculos de la esttica que, por una serie de contracciones y dilataciones, aseguran el equilibrio del conjunto.

La flexin de una pata posterior engendra una serie de contracciones y relajaciones rtmicas, en tanto dura la flexin. Asistimos al fenmeno del "clonus", bien conocido en neuropatologa, en los sndromes piramidales. N.Wiener, considerado como el padre de la ciberntica, ha estudiado matemticamente el fenmeno de clonus y ha podido establecer relaciones entre la experimentacin y el clculo.

Existen otras analogas, como los circuitos reverberantes u oscilantes que se encuentran en electrnica; algunos han conocido un determinado favor, como el esquema construido por Bucy para tratar de explicar la teora de los movimientos involuntarios. La careoatetosis con sus movimientos desordenados y el mal de Parkinson con su temblor asociado a la parlisis, parecen responder a la existencia de circuitos oscilantes entre la corteza cerebral y los ncleos de la base del cerebro.

Las calculadoras electrnicas y las maquinas de traducir no son mas que el embrin de una actividad cerebral supuesta, cuyo trabajo no corresponde probablemente a lo que pasa realmente en los circuitos nerviosos.

Esta conclusin, por pesimista que sea, no rebate sin embargo a los cibernticos, cuyo fin no es revolucionar el mundo con los "robots", sino simplemente buscar mejor la forma de comprender el funcionamiento de los organismos vivientes con ayuda de analogas mecnicas o elctricas. Estas analogas no existen sino que a veces es necesario crearlas; esto es lo que ha dado lugar a los animales sintticos como tortugas, ranas etc.

4.3DIFICULTADES ENCONTRADAS POR LA CIBERNETICAAlgunos ejemplos muestran cuan delicado es encontrar una relacin entre el funcionamiento de una maquina y el de un rgano. La dificultad aumenta en cuanto se dirige a las contexturas nerviosas superiores. A este nivel, no existe ninguna maquina similar, porque la creacin de maquinas nuevas que permitan la comparacin implicara un conocimiento perfecto de las estructuras nerviosas.

5.1DEFINICIONEn teora, los sistemas expertos son capaces de razonar siguiendo pasos comparables a los que sigue un especialista (mdico, bilogo, gelogo, matemtico, etc.), cuando resuelve un problema propio de su disciplina. Por ello el creador de un sistema experto debe comenzar por identificar y recoger, del experto humano, los conocimientos que ste utiliza: conocimientos tericos, pero sobre todo los conocimientos empricos adquiridos en la prctica.

El estudio y desarrollo de los sistemas expertos (SES) comenz a mediados de la dcada del 60. Entre 1965 y 1972 fueron desarrollados varios de estos sistemas, muchos de ellos tuvieron un alcance muy limitado, otros como mycin, dendral y prospector, constituyeron la base histrica del SES y an en la actualidad son de gran inters para los investigadores que se dedican al estudio y construccin de los mismos.

Los sistemas expertos o especializados constituyen una instrumentalizacin de la IA muy til. Son sistemas que acumulan saber perfectamente estructurado, de tal manera que sea posible obtenerlo gradualmente segn las situaciones. Aqu desaparece el concepto de informacin en favor del de saber. Un sistema experto no es una biblioteca que aporta informacin, sino un consejero o especialista en una materia, de ah que aporte saber, consejo experimentado.

Un sistema experto es un sofisticado programa de computadora. Posee en su memoria y en su estructura una amplia cantidad de saber y, sobre todo, de estrategias para depurarlo y ofrecerlo segn los requerimientos. Ello convierte al sistema (software-hardware) en un especialista en la materia para lo que est programado; se utiliza como apoyo o elemento de consulta para investigadores, mdicos, abogados, gelogos, y otros profesionales. En la actualidad existe un gran nmero de sistemas expertos repartidos entre los campos ms activos de la investigacin y de la profesionalidad.

Un ejemplo sera INTERNIST, un sistema experto en medicina. La medicina atrae, por el momento, buena parte de la atencin de los diseadores de sistemas y cuenta con el mayor nmero de programas. El sistema INTERNIST contempla el diagnstico de las enfermedades de medicina interna u hospitalaria. Fue desarrollado en la universidad norteamericana de Pittsburg en 1 977.

En los centros mdicos que disponen de dicho sistema, el mdico acude a la consola de la computadora despus de haber reconocido al paciente y haber realizado los anlisis que cree pertinentes. Entonces la mquina solicita al mdico informacin sobre el paciente, y se establece una conversacin a travs de la pantalla y el teclado, similar a la que se establecera entre un mdico y un reputado especialista al que se acude para contrastar un diagnstico.

La computadora recibe el historial mdico del enfermo, los sntomas y los resultados de pruebas y anlisis. Con esta informacin, el sistema experto relaciona los datos de forma muy elaborada y comienza por desechar posibles diagnsticos hasta que llega a los que parecen ms probables. Finalmente, elige uno y lo da a conocer con todo el detalle del proceso. Luego justifica su eleccin y el porqu de la posible enfermedad: cuadro clnico, historial, tratamiento, posibilidades de error, etc.

La elaboracin de los sistemas expertos exige el despliegue de un amplio equipo de ingenieros de lA y una larga tarea de organizacin del saber. El equipo trabaja con algn especialista en la materia de la aplicacin; en el caso del INTERNIST, con brillantes y especializados mdicos. Estos especialistas son denominados informantes. La meta consiste en plasmar computacionalmente los pasos que el informante sigue para descartar unos diagnsticos y escoger el ms acertado. Ello requiere pacientes sesiones para trasvasar el conocimiento del mdico especialista a una programacin que ha de incluir procedimientos de diagnstico y conocimientos de enfermedades.

Por ser los SES programas basados en conocimiento, la programacin de SES incluye como aspecto fundamental la programacin del conocimiento, la cual hace uso de la representacin explcita del conocimiento a utilizar por el sistema y de su interpretacin y manipulacin lgica por medio de mecanismos de inferencia, que permitan deducir nuevo conocimiento a partir del que ya se conoce.

6.1DEFINICION

Una Red Neuronal Artificial es un modelo de procesamiento de informacin que es inspirado por el modo de un sistema nervioso biolgico, tal como el cerebro procesa informacin. El elemento clave de ste paradigma es la estructura original de el sistema de procesamiento de informacin. Este se compone de un gran nmero de elementos interconectados procesando neuronas y trabajando en armona para resolver problemas especficos.

Las Redes Neuronales Artificiales, como las personas, aprenden con ejemplos. Una Red Neuronal Artificial es configurada para una aplicacin especfica, tal como el reconocimiento de patrones o clasificacin de datos, a travs de un proceso de aprendizaje. Aprender, en sistemas biolgicos, implica ajustes para las conexiones sinpticas que existen entre las neuronas. Esto lo hace una Red Neuronal Artificial. Tambin, las Redes Neuronales Artificiales se han aplicado a un gran nmero de problemas reales de complejidad considerable. Su ventaja ms importante est en resolver problemas que son demasiado complejos para tecnologas convencionales, problemas que no tienen un algoritmo de solucin o que su algoritmo de solucin es muy difcil de encontrar. En general, a causa de su abstraccin del cerebro biolgico, las Redes Neuronales Artificiales son aptas para resolver problemas que las personas pueden resolver, pero las computadoras no pueden. Estos problemas incluyen reconocimiento de patrones y pronsticos (los cuales requieren el reconocimiento de tendencias de datos).PAGE 2