Trabajo Colaborativo Inteligencia Artificial

INTELIGENCIA ARTIFICIAL

INTRODUCCION

La mayoría de los primeros trabajos que ocupa la Inteligencia Artificial hicieron gran hincapié en las tareas formales, juegos y demostración de teoremas. Samuel escribió un programa de juegos de damas que no sólo jugaba partidas contra el oponente, sino que además utilizaba la experiencia adquirida en las partidas para mejorar su rendimiento. El ajedrez suscito un gran interés.

La lógica teoría fue el primer intento de demostrar los teoremas matemáticos; con ellas se pudo demostrar algunos teoremas que aparecen en el primer capítulo de los Principia Mathematica de whitehead y Russell. El demostrador de teoremas de Gelernter exploro otra área de las matemáticas: la geometría. Los juegos y la demostración de teoremas comparten la propiedad de que son tareas en las que se considera que es necesaria la inteligencia para desarrollarlas.

Otra primera incursión dentro de la Inteligencia artificial se centró en la clase de problemas que aparecen a diario –como cuando decidimos cómo llevar al trabajo por la mañana- con frecuencia denominamos de sentido común (commonsense reasoning). Estos problemas incluyen el razonamiento sobre objetos físicos y sus relaciones (por ejemplo un punto y una coma, un objeto sólo puede estar en un lugar a la vez), como también razonamientos sobre acciones y sus consecuencias (por ejemplo el punto y la coma si se deja caer algo, chocará contra el suelo y posiblemente se romperá). Para estudiar este tipo de razonamientos, Newell, Shaw y Simon, construyeron el Resolutor General de Problemas (GPS, General Problems Solver), el cual se aplicó tanto a variadas tareas de sentido común como al problema de realizar manipulaciones simbólicas en expresiones lógicas.

La percepción del mundo que nos rodea es un elemento crucial para nuestra supervivencia. Los animales, con mucha menos inteligencia que nosotros, han desarrollado una capacidad de percepción visual más evolucionada que pueden ofrecer las máquinas actuales. Las tareas de percepción son difíciles ya que incluyen señales analógicas (previas a las digitales); estas señales suelen contener bastante ruido aunque normalmente se percibe a la vez una gran cantidad de objetos (algunos de los cuales pueden estar parcialmente tapados por otros).

Además de las tareas de la vida diaria, mucha gente puede también realizar tareas más especializadas en las cuales es necesaria una cuidada adquisición de experiencia. Ejemplos de lo anterior son tareas como el diseño en ingeniería, los descubrimientos científicos, los diagnósticos médicos y la planificación financiera. Los programas que pueden resolver problemas sobre estos dominios también están bajo la tutela de la ingeniería artificial. Las personas que saben cómo llevar a cabo las diversas tareas expuestas en la figura las han aprendido en un orden definido. Primero se aprenden las habilidades de percepción lingüística y de sentido común. Más tarde (por supuesto, en algunos casos, nunca) se aprenden disciplinas como la ingeniería, la medicina o las finanzas.

Cabe igualmente resaltar que para talentosos autores, el problema de la inteligencia se reduce a un problema de búsqueda en pos de resolver un problema, casi siempre desde un nodo inicial hasta un nodo meta. Medir la inteligencia, para ellos, es averiguar el empleo de todo lo que se sabe en forma útil. Se trata de hallar soluciones a problemas ya sea consultando soluciones previas ("preparación") o combinado posibles soluciones ("deliberación"). Hay infinitos métodos de búsqueda. El más trivial y demorado es el de búsqueda del óptimo por fuerza bruta (revisar sistemáticamente todo el espacio de problema) y los más sofisticados, más breves, apelan a matemáticas que pueden ser tan complicadas como el autor quiera sujeto a que su lógica sea entendible por algún experto.

En efecto, un caso "sencillo" de matemática complicada es el de buscar el próximo punto de búsqueda con un paso de avance fijado por la relación de la segunda derivada con respecto a la primera derivada (con signo cambiado) del objetivo o criterio con respecto a la decisión, o sea la función que liga a los datos previamente conocidos con la meta buscada (método de Cholette y Cloutier). Los métodos de búsqueda directa más eficientes son, para una dimensión de búsqueda, el de Fibonacci o su límite, la relación áurea; y para múltiples dimensiones el denominado "complex restricto", que consiste en su primera parte en apartarse de la peor solución "experimental" de un diseño rotable simplificado.

A partir de esa estrategia, continuamos con uno de los cursos de más relevancia para la Ingeniería de Sistemas, que en sus planes de estudio exige para el perfil de sus estudiantes y futuros profesionales, un enriquecido conocimiento lógico y analítico que le abrirá a los egresados muchas oportunidades laborales que les permitirán una mejor calidad de vida no solo para ellos, sino también para sus familias.

Dentro de ese marco mencionado, en la actividad que a continuación será mostrada, realizamos una minuciosa y exhaustiva investigación y algunos ejercicios que nos requerirán la práctica de conocimientos previamente adquiridos posteriores a la lectura y compresión del Material Didáctico estipulado para el mismo.

OBJETIVOS

GENERAL

 Identificar mediante una entrada preliminar, las técnicas primordiales de la búsqueda en inteligencia artificial (IA), bajo una disposición práctica orientada a la resolución de problemas en esta área.

ESPECIFICOS

 Conocer detalladamente la resolución general de problemas y las técnicas de representación del conocimiento (búsqueda de la solución en un espacio de estados, heurística, inferencia y control)

 Estudiar y desarrollar programas que permitan comprobar su interés desde el punto de vista informático, como una parte fundamental de la Inteligencia Artificial es su aspecto práctico.

 Reconocer la importancia que ha tenido en Sistemas de Búsqueda en el estudio y aplicación de la Inteligencia artificial.

 Dedicar los temas vistos y abordados en la unidad mediante el desarrollo de actividades complementarias.

 Aplicar los conceptos adquiridos en situaciones problemáticas que sean propuestas ya sea en la actividad a desarrollar o en cualquier otro momento.

 Mantener buenas relaciones con los miembros del grupo, responsabilizándose de la consecución de los objetivos.

TRABAJO COLABORATIVO No. 2

1. Un cliente de un almacén sólo dispone de dinero en efectivo para comprar un producto al día. Este cliente necesita comprar (3) tres productos: Un producto tipo A, uno tipo B y uno tipo C. Comprará uno de estos productos el primer día, otro el segundo día y por último, otro el tercero. El almacén tiene las siguientes existencias:

Dos clases de productos tipo A: El producto A1 con un precio de 200.000 pesos y el producto A2 con un precio de 220.000. El cliente comprará un producto A1 ó un producto A2, ya que sólo necesita un producto tipo A.

Productos tipo B, a un precio de 150.000.

Productos tipo C, a un precio de 100.000.

Además el cliente puede aprovechar de los siguientes descuentos: Si alguno de los días anteriores compró un producto de clase A2, tendrá un descuento del 20% en los productos que compre a partir de ese día.

Si alguno de los días anteriores compró un producto tipo B, tendrá un descuento del 10% en los productos que compré a partir de ese día. Se pide determinar, haciendo uso del algoritmo A* Primero el mejor, en qué orden debe comprar los tres productos para que el coste total que le suponga la compra sea mínimo. Para ello, utilice el esquema de la siguiente página e indique el orden de expansión de cada nodo.

Para aplicar el algoritmo, considere que el descuento sobre el precio de cualquier producto puede llegar (aunque sólo llega en ciertas ocasiones) como máximo hasta el 30%, por lo tanto el precio mínimo de un producto podría ser el 30% de su precio real. Tome este valor como criterio heurístico para todos los productos.

SOLUCIÓN

Como bien podemos apreciar, en éste primer ejercicio, el objetivo es el de encontrar la manera más beneficiosa de que el cliente tenga la posibilidad de adquirir los productos en un lapso de tiempo predeterminado, en este caso tres días; para esto es importante tener en cuenta el siguiente dato: cada día el cliente tiene la capacidad de adquirir únicamente un solo producto. No obstante, se debe tener presente que cuando adquiera el primer producto, su valor significará el descuento que tendrá éste cuando haya comprado la totalidad de los productos, es decir, tres.

En efecto, observando el problema se pueden hacer varias deducciones, entre las cuales se puede manifestar que entre más alto sea el valor de los dos primeros productos que el cliente adquiera, el descuento será proporcional al producto No. 3 que se adquiera, es decir, ahorro será mayor para el producto que se adquirido en el tercer y último día. Sin embargo, no es suficiente con deducirlo con palabras, sino mediante la solución respectiva del mismo ejercicio. Con base a esto, se tiene lo siguiente:

Como primera media, son tomados los cuatro productos (A1, A2, B y C) que el cliente va adquirir

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