Monografias | Robótica e Inteligencia Artificial

Todos estos factores están íntimamente relacionados, de forma que laconfiguración y el comportamiento de un robot condicionan su adecuación paraun campo de aplicación especifico. La robótica se apoya en gran medida en losprogresos de la microelectrónica y la microinformática, así como en nuevasdisciplinas como el reconocimiento de formas y la inteligencia artificial.
En cambio, la Inteligencia Artificial o IA en Español (AI en Inglés), es unaciencia perteneciente a la rama de la Cibernética, que estudia el mecanismo dela inteligencia humana con el fin de crear máquinas inteligentes, capaces derealizar cálculos y de "pensar", elaborar juicios y tomar decisiones.
Sus orígenes se remontan miles de años atrás, pues en casi todas las mitologíasexiste algún tipo de "máquina" divina o casi divina de éstanaturaleza. Definir su comienzo en la Edad Moderna y Contemporánea es muy difícilpues son muchos los inventores y genios que han ido contribuyendo a crear éstasmáquinas, Leonardo Da Vinci, Blas Pascal, Charles Babbageo Alan Turing y uno cometería grandes errores e injusticias. Noobstante, son muchos los especialistas en computación que en las últimas décadasconsideran como primera máquina inteligente a la "máquina deTuring", creada por Alan Turing.
En el trabajo que presentare a continuación se tratará de resaltar lascaracterísticas principales de estos dos temas, ademas veremos como se fusionanestas dos ramas de la tecnología.

Definición:
El término robótica procede de la palabra robot. La robótica es, por lotanto, la ciencia o rama de la ciencia que se ocupa del estudio, desarrollo yaplicaciones de los robots.
Otra definición de robótica es el diseño, fabricación y utilización de máquinasautomáticas programables con el fin de  realizar tareas repetitivas comoel ensamble de automóviles, aparatos, etc. y otras actividades. Básicamente,la robótica se ocupa de todo lo concerniente a los robots, lo cual incluye elcontrol de motores, mecanismos automáticos neumáticos, sensores, sistemas de cómputos,etc.
En la robótica se aúnan para un mismo fin varias disciplinas confluyentes,pero  diferentes, como la Mecánica, la Electrónica, la Automática, laInformática, etc.
El término robótica se le atribuye a Isaac Asimov.
Los tres principios o leyes de la robótica según Asimov son:

• Un robot no puede lastimar ni permitir que sea lastimado ningún ser humano.
• El robot debe obedecer a todas las órdenes de los humanos, excepto las que contraigan la primera ley.
• El robot debe autoprotegerse, salvo que para hacerlo entre en conflicto con la primera o segunda ley.

Robots:
Los robots son dispositivos compuestos de sensores que reciben datos de entraday que pueden estar conectados a la computadora. Esta, al recibir la informaciónde entrada, ordena al robot que efectúe una determinada acción. Puede ser quelos propios robots dispongan de microprocesadores que reciben el input de lossensores y que estos microprocesadores ordenen al robot la ejecución de lasacciones para las cuales está concebido. En este último caso, el propio robotes a su vez una computadora.
Otras definiciones para robot son:

• Máquina controlada por ordenador y programada para moverse, manipular objetos y realizar trabajos a la vez que interacciona con su entorno. Los robots son capaces de realizar tareas repetitivas de forma más rápida, barata y precisa que los seres humanos. El término procede de la palabra checa robota, que significa "trabajo obligatorio", fue empleado por primera vez en la obra teatral de 1921 R.U.R (Robots Universales de Rossum) por el novelista y dramaturgo checo Karel Capek. Desde entonces se ha empleado la palabra robot para referirse a una máquina que realiza trabajos para ayudar a las personas o efectúa tareas difíciles o desagradables para los humanos.
• Un robot es una manipulador multifuncional reprogramable diseñado para mover material, piezas, herramientas o dispositivos especializados a través de movimientos programados variables para la realización de tareas variadas. Para realizar cualquier tarea útil el robot debe interactuar con el entorno, el cual puede incluir dispositivos de alimentación, otros robots y, lo más importante, gente. Consideramos que la robótica abarca no solamente el estudio del robot en sí, sino también las interfaces entre él y sus alrededores.
• Ingenio electrónico que puede ejecutar automáticamente operaciones o movimientos muy variados, y capaz de llevar a cabo todos los trabajos normalmente ejecutados por el nombre.
• Manipulador multifuncional y reprogramable, diseñado para mover materiales, piezas, herramientas o dispositivos especiales, mediante movimientos programados y variables que permiten llevar a cabo diversas tareas.

El nombre de robots es tomado del vocablo checo "robota" quesignifica siervo y que es idéntico al término ruso que significa trabajoarduo, repetitivo y monótono, y lo usó por primera vez el escritor Karel Capeken 1917 para referirse en su obras a máquinas con forma humanoide. Deriva de"robotnik" que define al esclavo de trabajo
En la actualidad, los avances tecnológicos y científicos no han permitidotodavía construir un robot realmente inteligente, aunque existen esperanzas deque esto sea posible algún día. Hoy por hoy, una de las finalidades de laconstrucción de robots es su intervención en los procesos de fabricación.Estos robots, que no tienen forma humana en absoluto, son los encargados derealizar trabajos repetitivos en las cadenas de proceso de fabricación. En unafábrica sin robots, los trabajos antes mencionados los realizan técnicosespecialistas en cadenas de producción. Con los robots, el técnico puedelibrarse de la rutina y el riesgo que sus labores comportan, con lo que laempresa gana en rapidez, calidad y precisión.

Tipos de robots

• Robots impulsados neumaticamente: La programación consiste en la conexión de tubos de plástico a unos manguitos de unión de la unidad de control neumático. Esta unidad está formada por dos partes: una superior y una inferior. La parte inferior es un secuenciador que proporciona presión y vacío al conjunto de manguitos de unión en una secuencia controlada por el tiempo. La parte superior es el conjunto de manguitos de unión que activan cada una de las piezas móviles del robot. Son los más simples que existen. Hay quien opina que a este tipo de máquinas no se les debería llamar robots; sin embargo, en ellas se encuentran todos los elementos básicos de un robot: estas máquinas son programables, automáticas y pueden realizar gran variedad de movimientos.
• Robots equipados con servomecanismos: El uso de servomecanismos va ligado al uso de sensores, como los potenciómetros, que informan de la posición del brazo o la pieza que se ha movido del robot, una vez éste ha ejecutado una orden transmitida. Esta posición es comparada con la que realmente debería adoptar el brazo o la pieza después de la ejecución de la orden; si no es la misma, se efectúa un movimiento más hasta llegar a la posición indicada.
• Robots punto a punto: La programación se efectúa mediante una caja de control que posee un botón de control de velocidad, mediante el cual se puede ordenar al robot la ejecución de los movimientos paso a paso. Se clasifican, por orden de ejecución, los pasos que el robot debe seguir, al mismo tiempo que se puede ir grabando en la memoria la posición de cada paso. Este será el programa que el robot ejecutará. Una vez terminada la programación, el robot inicia su trabajo según las instrucciones del programa. A este tipo de robots se les llama punto a punto, porque el camino trazado para la realización de su trabajo está definido por pocos puntos.
• Robots controlados por computadora: Se pueden controlar mediante computadora. Con ella es posible programar el robot para que mueva sus brazos en línea recta o describiendo cualquier otra figura geométrica entre puntos preestablecidos. La programación se realiza mediante una caja de control o mediante el teclado de la computadora. La computadora permite además acelerar más o menos los movimientos del robot, para facilitar la manipulación de objetos pesados.
• Robots con capacidades sensoriales:

Aún se pueden añadir a este tipo de robots capacidades sensoriales:sensores ópticos, codificadores, etc. Los que no poseen estas capacidades sólopueden trabajar en ambientes donde los objetos que se manipulan se mantienensiempre en la misma posición. Los robots con capacidades sensorialesconstituyen la última generación de este tipo de máquinas. El uso de estosrobots en los ambientes industriales es muy escaso debido a su elevado costo.Estos robots se usan en cadenas de embotellado para comprobar si las botellasestán llenas o si la etiqueta está bien colocada.

• Robots mosquitos: La cucaracha metálica se arrastra con gran destreza por la arena, como un verdadero insecto. A pesar de que Atila avanza a 2 km/h, tratando de no tropezar con las cosas, es «gramo por gramo el robot más complejo del mundo», según su creador, Rodney Brooks. En su estructura de 1,6 kg y 6 patas, lleva 24 motores, 10 computadores y 150 sensores, incluida una cámara de video en miniatura. La experimentación en operaciones quirúrgicas con robots abre nuevos campos tan positivos como esperanzadores. La cirugía requiere de los médicos una habilidad, precisión y decisión muy cualificadas. La asistencia de ingenios puede complementar algunas de las condiciones que el trabajo exige. En operaciones delicadísimas, como las de cerebro, el robot puede aportar mayor fiabilidad. Últimamente, se ha logrado utilizar estas máquinas para realizar el cálculo de los ángulos de incisión de los instrumentos de corte y reconocimiento en operaciones cerebrales; así mismo, su operatividad se extiende a la dirección y el manejo del trepanador quirúrgico para penetrar el cráneo y de la aguja de biopsia para tomar muestras del cerebro.
• Robot industrial: Nace de la unión de una estructura mecánica articulada y de un sistema electrónico de control en el que se integra una computadora. Esto permite la programación y control de los movimientos a efectuar por el robot y la memorización de las diversas secuencias de trabajo, por lo que le da al robot una gran flexibilidad y posibilita su adaptación a muy diversas tareas y medios de trabajo,

El robot industrial es pues un dispositivo multifuncional, es decir, aptopara muy diversas aplicaciones, al contrario de la máquina automática clásica,fabricada para realizar de forma repetitiva un tipo determinado de operaciones.El robot industrial se diseña en función de diversos movimientos que debepoder ejecutar; es decir, lo que importa son sus grados de libertad, su campo detrabajo, su comportamiento estático y dinámico.

La capacidad del robot industrial para reconfigurar su ciclo de trabajo,unida a la versatilidad y variedad de sus elementos terminales (pinzas, garras,herramientas, etc.), le permite adaptarse fácilmente a la evolución o cambiode los procesos de producción, facilitando su reconversión.

Los robots industriales están disponibles en una amplia gama de tamaños,formas y configuraciones físicas. La gran mayoría de los robots comercialmentedisponibles en la actualidad tienen una de estas cuatro configuraciones básicas:

• Configuración polar
• Configuración cilíndrica
• Configuración de coordenadas cartesianas
• Configuración de brazo articulado

La configuración polar utiliza coordenadas polares para especificarcualquier posición en términos de una rotación sobre su base, un ángulo deelevación y una extensión lineal del brazo.
La configuración cilíndrica sustituye un movimiento lineal por uno rotacionalsobre su base, con los que se obtiene un medio de trabajo en forma de cilindro.
La configuración de coordenadas cartesianas posee tres movimientos lineales, ysu nombre proviene de las coordenadas cartesianas, las cuales son más adecuadaspara describir la posición y movimiento del brazo. Los robots cartesianos aveces reciben el nombre de XYZ, donde las letras representan a los tres ejes delmovimiento.
La configuración de brazo articulado utiliza únicamente articulacionesrotacionales para conseguir cualquier posición y es por esto que es el másversátil.

Futuro de la robótica
A pesar de que existen muchos robots que efectúan trabajos industriales,aquellos son incapaces de desarrollar la mayoría de
operaciones que la industria requiere. Al no disponer de unas capacidadessensoriales bien desarrolladas, el robot es incapaz de realizar tareas quedependen del resultado de otra anterior.
En un futuro próximo, la robótica puede experimentar un avance espectacularcon las cámaras de televisión, más pequeñas y menos caras, y con lascomputadoras potentes y más asequibles.
Los sensores se diseñarán de modo que puedan medir el espacio tridimensionalque rodea al robot, así como reconocer y medir la posición y la orientaciónde los objetos y sus relaciones con el espacio. Se dispondrá de un sistema deproceso sensorial capaz de analizar e interpretar los datos generados por lossensores, así como de compararlos con un modelo para detectar los errores quese puedan producir. Finalmente, habrá un sistema de control que podrá aceptarcomandos de alto nivel y convertirlos en órdenes, que serán ejecutadas por elrobot para realizar tareas enormemente sofisticadas.

Si los elementos del robot son cada vez más potentes, también tendrán queserlo los programas que los controlen a través de la computadora. Si losprogramas son más complejos, la computadora deberá ser más potente y cumplirnos requisitos mínimos para dar una respuesta rápida a la información que lellegue a través de los sensores del robot.
Paralelo al avance de los robots industriales era el avance de lasinvestigaciones de los robots llamados androides, que también se beneficiaránde los nuevos logros en el campo de los aparatos sensoriales. De todas formas,es posible que pasen decenas de años antes de que se vea un androide con mínimaapariencia humana en cuanto a movimientos y comportamiento.

Historia:
Es en los años 50 cuando se logra realizar un sistema que tuvo cierto éxito,se llamó el Perceptrón de Rossenblatt. Éste era un sistema visual dereconocimiento de patrones en el cual se aunaron esfuerzos para que se pudieranresolver una gama amplia de problemas, pero estas energías se diluyeronenseguida.
Fué en los años 60 cuando Alan Newell y Herbert Simon, que trabajandola demostración de teoremas y el ajedrez por ordenador logran crear un programallamado GPS (General Problem Solver: solucionador general de problemas). Ésteera una sistema en el que el usuario definía un entorno en función de unaserie de objetos y los operadores que se podían aplicar sobre ellos. Esteprograma era capaz de trabajar con las torres de Hanoi, así como concriptoaritmética y otros problemas similares, operando, claro está, conmicrocosmos formalizados que representaban los parámetros dentro de los cualesse podían resolver problemas. Lo que no podía hacer el GPS era resolverproblemas ni del mundo real, ni médicos ni tomar decisiones importantes. El GPSmanejaba reglas heurísticas (aprender a partir de sus propiosdescubrimientos) que la conducían hasta el destino deseado mediante el métododel ensayo y el error.

En los años 70, un equipo de investigadores dirigido por Edward Feigenbaumcomenzó a elaborar un proyecto para resolver problemas de la vida cotidiana oque se centrara, al menos, en problemas más concretos. Así es como nació elsistema experto.
El primer sistema experto fue el denominado Dendral, un intérprete deespectrograma de masa construido en 1967, pero el más influyente resultaríaser el Mycin de 1974. El Mycin era capaz de diagnosticar trastornos en la sangrey recetar la correspondiente medicación, todo un logro en aquella época queincluso fueron utilizados en hospitales (como el Puff, variante de Mycin de usocomún en el Pacific Medical Center de San Francisco, EEUU).
Ya en los años 80, se desarrollaron lenguajes especiales para utilizar con laInteligencia Artificial, tales como el LISP o el PROLOG. Es en esta épocacuando se desarrollan sistemas expertos más refinados, como por el ejemplo elEURISKO. Este programa perfecciona su propio cuerpo de reglas heurísticas automáticamente,por inducción.

Definición de Inteligencia Artificial
La inteligencia artificial estudia como lograr que las máquinas realicen tareasque, por el momento, son realizadas mejor por los seres humanos. La definiciónes efímera porque hace referencia al estado actual de la informática. Noincluye áreas que potencialmente tienen un gran impacto tales como aquellosproblemas que no pueden ser resueltos adecuadamente ni por los seres humanos nipor las máquinas.
Al principio se hizo hincapié en las tareas formales como juegos y demostraciónde teoremas, juegos como las damas y el ajedrez demostraron interés. La geometríafue otro punto de interés y se hizo un demostrador llamado: El demostrador deGalenter. Sin embargo la IA pronto se centró en problemas que aparecen a diariodenominados de sentido común (commonsense reasoning).
Se enfocaron los estudios hacia un problema muy importante denominado Comprensióndel lenguaje natural. No obstante el éxito que ha tenido la IA se basa en lacreación de los sistemas expertos, y de hecho áreas en donde se debe teneralto conocimiento de alguna disciplina se han dominado no así las de sentidocomún.

Aplicaciones de la IA:
Tareas de la vida diaria:

• Percepción
• Visión
• Habla
• Lenguaje natural
• Comprensión
• Generación
• Traducción
• Sentido común
• Control de un robot

Tareas formales:

• Juegos
• Ajedrez
• Backgammon
• Damas
• Go
• Matemáticas
• Geometría
• Lógica
• Cálculo Integral
• Demostración de las propiedades de los programas

Tareas de los expertos:

• Ingeniería
• Diseño
• Detección de fallos
• Planificación de manufacturación
• Análisis científico
• Diagnosis médica
• Análisis financiero

La evolución de la I.A. se debe al desarrollo de programas para ordenadorescapaces de traducir de un idioma a otro, juegos de ajedrez, resolución deteoremas matemáticos, etc. Alrededor de 1950, Alan Turing desarrolló un métodopara saber si una máquina era o no "inteligente" denominado"Test de Turing", "en el cual un operador tiene que mantener unaconversación en dos sentidos con otra entidad, a través de un teclado, eintentar que la otra parte le diga si se trata de una máquina o de otro serhumano.
Sobre este test circulan muchas historias ficticias, pero nuestra favorita es laque trata sobre una persona que buscaba trabajo y al que se le deja delante deun teclado para que se desenvuelva solo. Naturalmente, se da cuenta de laimportancia de este test para sus perspectivas de carrera y por lo tanto luchavalientemente para encontrar el secreto, aparentemente sin éxito.

Pero de que sirve crear algoritmos capaces de imitar la inteligencia y elrazonamiento humano; es aquí donde la I. A. y la Robótica tienen un punto encomún.
La I.A. tiene aplicación en la Robótica cuando se requiere que un robot"piense" y tome una decisión entre dos o mas opciones, es entoncescuando principalmente ambas ciencias comparten algo en común. La I.A. tambiénse aplica a los ordenadores, ya sean PC’s , servidores de red o terminales dered, ya que su principal aplicación es desarrollar programas computacionalesque resuelvan problemas que implican la interacción entre la máquina y elhombre, es decir, las máquinas "aprenderán" de los hombres, pararealizar mejor su labor.

Técnica de Inteligencia Artificial:
Uno de los más rápidos y sólidos resultados que surgieron en las tresprimeras décadas de las investigaciones de la IA fue que la Inteligencianecesita conocimiento.
Para compensar este logro imprescindiblemente el conocimiento poseé algunaspropiedades poco deseables como:

• Es voluminoso
• Es difícil caracterizarlo con exactitud
• Cambia constantemente
• Se distingue de los datos en que se organiza de tal forma que se corresponde con la forma en que va a ser usado.

Con los puntos anteriores se concluye que una técnica de IA es un métodoque utiliza conocimiento representado de tal forma que:

• El conocimiento represente las generalizaciones En otras palabras no es necesario representar de forma separada cada situación individual. En lugar de esto se agrupan las situaciones que comparten propiedades importantes. Si el conocimiento no posee esta propiedad, puede necesitarse demasiada memoria.

Si no se cumple esta propiedad es mejor hablar de "datos" que deconocimiento.

• Debe ser comprendido por las personas que lo proporcionan. Aunque en muchos programas, los datos pueden adquirirse automáticamente (por ejemplo, mediante lectura de instrumentos), en muchos dominios de la IA, la mayor parte del conocimiento que se suministra a los programas lo proporcionan personas haciéndolo siempre en términos que ellos comprenden.
• Puede modificarse fácilmente para corregir errores y reflejar los cambios en el mundo y en nuestra visión del mundo.
• Puede usarse en gran cantidad de situaciones aún cuando no sea totalmente preciso o completo.
• Puede usarse para ayudar a superar su propio volumen, ayudando a acotar el rango de posibilidades que normalmente deben ser consideradas.

Es posible resolver problemas de IA sin utilizar Técnicas de IA (si bienestas soluciones no suelen ser muy adecuadas). También es posible aplicar técnicasde IA para resolver problemas ajenos a la IA. Esto parece ser adecuado paraaquellos problemas que tengan muchas de las características de los problemas deIA.
Los problemas al irse resolviendo tienen entre las características de su solución:

• Complejidad
• El uso de generalizaciones
• La claridad de su conocimiento
• La facilidad de su extensión

Investigación y desarrollo en áreas de la IA:

Las aplicaciones tecnológicas en las que los métodos de IA usados handemostrado con éxito que pueden resolver complicados problemas de forma masiva,se han desarrollado en sistemas que:

1. Permiten al usuario preguntar a una base de datos en cualquier lenguaje que sea, mejor que un lenguaje de programación.
2. Reconocen objetos de una escena por medio de aparatos de visión.
3. Generar palabras reconocibles como humanas desde textos computarizados.
4. Reconocen e interpretan un pequeño vocabulario de palabras humanas.
5. Resuelven problemas en una variedad de campos usando conocimientos expertos codificados.

Los países que han apadrinado investigaciones de IA han sido: EEUU. , Japón,Reino Unido y la CEE; y lo han llevado a cabo a través de grandes compañías ycooperativas de riesgo y ventura, así como con universidades, para resolverproblemas ahorrando dinero. Las aplicaciones más primarias de la IA seclasifican en cuatro campos: sistemas expertos, lenguaje natural, robótica yvisión, sistemas censores y programación automática.

Por medio del trabajo que acabamos de presentar, puedo concluir que la robóticay la inteligencia artificial van tomadas de la mano ya que la una se encarga dela parte mecánica, y la otra de la parte analítica.
La robótica es el diseño, fabricación y utilización de máquinas automáticasprogramables con el fin de  realizar tareas repetitivas como el ensamble deautomóviles, aparatos, etc. y otras actividades, por ello pienso que la robóticaes la parte mecánica de una tecnología, en cambio creo que la inteligenciaartificial es la parte analítica o la parte que determina la acción de losrobots, ya que los robots no podrían realizar ninguna tarea sin que se lesindicara u ordenara la tarea, por ello, aquí es donde entra la inteligenciaartificial.

Gracias a la inteligencia artificial se ha logrado que una maquina sea capazde desarrollar áreas de conocimiento muy especificas y complicadas, haciendoque la maquina pueda simular procesos que el hombre realiza. Pero cabe destacarque aún no se ha logrado que una máquina piense como un humano, pienso que unalimitación es el hecho de que el hombre es irremplazable ya que el ser humanocuenta con una característica propia el cual es el sentido común.
Pero no podemos olvidar que el desarrollo de estas tecnologías no pretendenreemplazar al ser humano sino que tratan de mejorar el estilo de vida del serhumano, ya que recordemos que, por lo menos los robots hacen que el trabajopesado sea mas facil de realizar, y que una maquina no se enferma, ni protestas,ni se cansa y esto puede elevar su utilidad. En fin esperemos que estas tecnologíasno se nos vaya de las manos, y que no nos perjudique, sino que nos ayude.

4. Bibliografía

Buscadores web:
www.altavista.com
www.google.com
www.copernic.com
español.yahoo
Sitios de internet:
www.aiinsti.com.es/int_art/044s.htlm
robotica.pagina.nl
robotica.uv.es (Instituto de Robotica)
Tres en raya.
Este problema se enuncia inicialmente así:
El tablero se representa por un vector de nueve componentes, donde lascomponentes del vector se corresponden con las posiciones del tablero de lasiguiente forma:
1 2 3
4 5 6
7 8 9

Este es solo la tercera de las soluciones del libro pero es la más efectiva:
Posición- Una estructura que contiene un vector de nueve componentes
Tablero que representa al tablero, una lista de posiciones del tablero que podríaser el siguiente movimiento, y un número que representa una estimación de laprobabilidad de que la jugada lleve a la victoria al jugador que mueve.

El algoritmo.
Para decidir la siguiente jugada, se debe tener en cuenta las posiciones deltablero que resultarán de cada posible movimiento. Decidir que posición es lamejor, realizar la jugada que corresponda a esa posición, y asignar laclasificación de mejor movimiento a la posición actual.
Para decidir cuál de todas las posibles posiciones es mejor, se realiza paracada una de ellas la siguiente:

1. - Ver si se produce la victoria. Si ocurre catalogarla como la mejor dándole el mejor puesto en la clasificación.
2. - En caso contrario, considerar todos los posibles movimientos que el oponente puede realizar en la siguiente jugada. Mirar cual de ellos es pero para nosotros (mediante una llamada recursiva a este procedimiento). Asumir que el oponente realizará este movimiento. Cualquier puesto que tenga la jugada, asignarla al nodo que se está considerando.
3. El mejor nodo es el que resulte con un puesto mas alto.

Este algoritmo inspecciona varias secuencias de movimientos para encontraraquella que lleva a la victoria. Intenta maximizar la probabilidad de victoria,mediante la suposición de que el oponente intentará minimizar dichaprobabilidad. Este algoritmo se denomina minimax.

El programa necesita mucho más tiempo que otras soluciones debido a que deberealizar una búsqueda en un árbol que representa todas las posibles secuenciasde jugada antes de realizar un movimiento. Sin embargo es superior a los demásprogramas en algo importante: podría ser ampliado para manipular juegos mascomplicados que las tres en raya, cualidad en que otras soluciones fracasan.
La anterior solución es un ejemplo de l uso de una técnica de IA. Paraproblemas muy pequeños, es menos eficiente que los métodos más directos. Sinembargo puede usarse en aquellas situaciones e las que fallen los métodostradicionales.

Respuesta a preguntas.
En este problema se aborda la solución de un texto escrito e n español, dehecho son preguntas que deben ser respondidas.
Sin embargo es más difícil delimitar formalmente y con precisión en quéconsiste el problema y que constituye una solución correcta para él.
En esta parte del capítulo el problema tal vez más interesante es:
María fue a comprar un abrigo nuevo. Ella encontró uno rojo que le gustaba deverdad. Cuando ella lo llevó a casa, ella descubrió que hacía juegoperfectamente con su vestido favorito.
Se intenta responder a las preguntas siguientes:
¿Qué fue a comprar María?
¿Qué encontró que a ella le gustaba?
¿Compró María algo?
Nuevamente como en el problema anterior solo se mostrará la tercera de lassoluciones:
Se transforma el texto de entrada en una forma estructurada que contiene frasesdel textoy se combina con otras formas estructuradas que describen conocimientopreviosobre los objetos y situaciones que aparecen en el texto.

Se usa una estructura para construir Textointegrado a partir del texto de laentrada. Este tipo de conocimiento almacenado sobre acciones típicas sedenomina guión. (script). En este caso por ejemplo, M es un abrigo y M' es unabrigo rojo.
Ir de compras:
Roles: C (cliente), V (vendedor)
Props: M (productos), D (dólares)
Ubicación: L (tienda)

1. C entra en L

2. C empieza a curiosear.
3. C busca un M en particular 4. C busca cualquier M interesante
5. C pide ayuda a V
7. C encuentra M' 8. C no encuentra M
9. C sale de L 10. C compra M' 11. C sale de L 12. Vuelta al paso 2
13. C sale de L
14. C se lleva M'

En la solución del problema se hace una representación estructurada acercadel conocimiento contenido en el texto de entrada pero combinado ahora con unarecopilación de conocimiento relacionado.
La pregunta de entrada en forma de caracteres.

El algoritmo.
Se estructura la entrada del programa utilizando tanto el conocimiento como elmodelo del mundo.
El número de posibles estructuras será bastante grande. Aunque algunas veces,sin embargo, es posible considerar menos posibilidades utilizando elconocimiento adicional para filtrar las alternativas.
Con la última solución las preguntas si se pueden contestar.
El guión para ir de compras se instancia, y debido a la última frase se formala representación de este texto usando el paso 14 del guión. Cuando el guiónes instanciado, es seguro que M' representa en la estructura el abrigo rojo (yaque el guión indica que M' es lo que se lleva a casa y el texto rojo indica queel abrigo rojo es lo que se lava a casa)
Esta solución es mas potente que otras debido a que utiliza mas conocimiento.De hecho estas son técnicas de IA. Sin embargo son necesarias ciertasadvertencias. Las técnicas utilizadas en la última solución no son lasadecuadas para responder adecuadamente a todas las preguntas del español. Elaspecto mas importante que no aparece en esta solución es un mecanismo derazonamiento general (inferencia) para poder usarlo cuando la respuesta pedidano aparece explícitamente en la entrada del texto y sin embargo la respuesta sededuce lógicamente del conocimiento que allí se encuentra.

Así que se puede concluir que el objetivo de las técnicas de IA es apoyarel uso eficaz del conocimiento.

En las soluciones en las que se usan técnicas de IA se ponen de manifiestotres que son muy importantes:

• Búsqueda. - Proporciona una forma de resolver problemas en los que no se dispone de un método más directo tan bueno como una estructura en la que empotrar algunas técnicas directas existentes.
• Uso del conocimiento. - Proporciona una forma de resolver problemas complejos explotando las estructuras de los objetos involucrados.
• Abstracción. - Proporciona una forma de separar aspectos y variaciones importantes de aquellos otros sin importancia y que en caso contrario podrían colapsar un proceso.

El nivel del Modelo o en otras palabras: Modelar de una computadora asimilitud del hombre:
Los esfuerzos dedicados a construir programas que lleven a cabo tareas de lamisma forma que el hombre se dividen en dos clases: Los programas de la primeraclase se encargan de problemas que no se adecuan mucho con nuestra definiciónde tarea perteneciente a IA; son aquellos problemas que una computadora puederesolver fácilmente, pero cuya resolución implica el uso de mecanismos de losque no dispone el hombre.

La segunda clase de programas que intentan modelar lo humano, son aquellosque realizan tareas que se adecuan claramente con nuestra definición de tareasde IA . Hay cosas que no son triviales para una computadora.
Entre las razones para modelar la forma de trabajar humana están:

1. - Verificar las teorías psicológicas de la actuación humana.
2. - Capacitar a las computadoras para comprender el razonamiento humano.
3. - Capacitar a la gente para comprender a las computadoras.
4. - Explotar el conocimiento que se puede buscar en el hombre.

Criterios de determinación del éxito.
Una pregunta importante a resolver en toda investigación científica o deingeniería es: ¿Cómo sabremos si hemos tenido éxito?
La inteligencia artificial formula la pregunta: ¿ Cómo sabemos si hemosconstruido una máquina inteligente?.
En 1950 Alan Turing propuso un método para determinar si una máquina es capazde pensar. Este método es conocido como el test de Turing. Para realizarlo senecesitan dos personas y la máquina que se desea evaluar. Una de las personasactúa como entrevistador y se encuentra en una habitación, separado de lacomputadora y de la otra persona. El entrevistador hace preguntas tanto a lapersona como a la computadora mecanografiando las cuestiones y recibe lasrespuestas de igual forma.

El entrevistador solo las conoce por A y B y, debe tratar de determinar quienes la persona y quien es la máquina. El objetivo de la máquina es hacer creeral entrevistador que es una persona, si lo consigue, se concluye que la máquinapiensa.

Sin embargo mucha gente piensa que habrá que pasar mucho tiempo para que unamáquina pueda superar el test de Turing. Algunos piensan que nunca lo harán.

La inteligencia artificial es un área realmente interesante, con ella sepretende desde mi punto de vista hacer las cosas mejor de lo que se hacen.

Las técnicas que se usan para resolver problemas son a menudo más efectivasque los métodos directos porque tienden a buscar mas opciones, mas caminos queun método convencional.

Es obvio que aún no se ha logrado que una máquina piense totalmente comohumano. Se ha comprobado que son capaces de desarrollarse en áreas deconocimiento muy específicas y complicadas, de ahí los sistemas expertos perono así en algo aparentemente sencillo pero que solamente es una característicapropia de los seres humanos o al menos hasta el momento: el sentido común. Sinembargo es interesante saber que una máquina puede simular procesos que elhombre haría bien si no tuviera herramientas naturales tan limitadas como lamemoria.
Una computadora si puede hacerlo, es decir simula hacer lo que el hombre nopuede por limitaciones y eso hace precisamente que su utilidad sea tanta.

Si embargo hay algo que en lo personal pienso que es peligroso. En el momentoen que nosotros le demos el poder total a la máquina de pensar no sabemos sipodría intentar defenderse de nuestro mando o si con eso no le quitaríamostrabajo a una gran cantidad de gente por la sencilla razón de que unacomputadora sería capaz de desarrollar un trabajo mas eficiente y rápido.

Una máquina no se enferma, ni se cansa ni protesta y eso puede elevar los índicesde plusvalía. En fin la IA es muy joven aún como para temerle pero ojalá nose nos vaya de las manos.

Glosario.
Artificial. - Hecho por el hombre. Carente de naturalidad.
Instancia. - Memorial, solicitud. Por la primera vez. El primer ímpetu.
Inteligencia. - Facultad intelectiva. Capacidad de conocimiento. Comprensión,acto de entendimiento. Sentido en que se puede interpretar una expresión osentencia.
Modelo. - Ejemplar, forma, que se propone quien ejecuta una obra, artística ode otra índole. Lo que se debe imitar por su perfección, en lo intelectual omoral.
Técnica. - Conjunto de procedimientos de una ciencia o arte. Habilidad parausar procedimientos y recursos.

Inteligencia Artificial.
Segunda edición.
Elaine Rich*Kevin Knight
Ed. Mc Graw Hill.
Inteligencia Artificial
Cuando la computación empezó a surgir como una ciencia, se empezaron a darcuenta de que los robots podía realizar tareas mucho más complejas de lo queellos imaginaban; se interesaron en el concepto del "razonamientoHumano"; se dieron cuenta de que si pudieran "aprender" de sumedio, se podría realizar el sueño de cualquier científico de aquella época:crear vida artificial, y de esta manera hacer que los robots pensaran y pudieranrazonar.

La inteligencia humana ha maravillado a los hombres desde el principio de lostiempos, siempre ha tratado de imitarla, igualar y mecanizarla para sus propiospropósitos. Comenzó por desarrollar algoritmos capaces de resolver problemasespecíficos, se interesó en aplicar la Lógica Matemática en la resoluciónde dichos problemas, y es aquí donde comenzó a desarrollarse la I.A.

Podemos definir la I. A. como "el estudio de las maneras en las cualeslas computadoras pueden mejorar las tareas cognoscitivas, en las cuales,actualmente, la gente es mejor." De esta manera podemos ver que elentendimiento de algún lenguaje natural, reconocimiento de imágenes, encontrarla mejor manera de resolver un problema de matemáticas, encontrar la ruta óptimapara llegar a una objetivo específico, etc., son parte del razonamiento humano,y que hasta ahora el hombre ha deseado poder imitarla desarrollando laInteligencia Artificial.

Arriba, una imagen del proyecto Robokoneko del Japón, extraída de larevista New Scientist Magazine.

Nuestro propio cerebro es un maravilloso modelo a emular conformado por redesde "algoritmos genéticos" que estrujan símbolos, entregando comorespuestas soluciones a problemas. Estas redes son empleadas para crear prótesise incluso miembros que se adaptan a los músculos humanos y para el desarrollode robots: comenzando por "gatos electrónicos", ver al respecto elartículo Robot Kitty publicado en Septiembre 1997 en la revista PC Magazine,http://web-e6.zdnet.com/pcmag/news/trends/t970916b.htm y algo más actualizadoen http://www.robotbooks.com/robotkitten.htm , el proyecto Robokoneko del Japónhttp://www.hip.atr.co.jp/~degaris/papers/icannga99/node12.html y como noticia dela BBC de Londres del 7 de Enero del año 1999.

Robokoneko es un robot japonés al cual se le va a conectar el cerebroartificial más ambicioso desarrollado hasta el momento, en construcción porGenobyte, un laboratorio de Boulder, Colorado. Este cerebro ideado por Hugo deGaris de Advanced Telecommunications Research en Kyoto, Japón, contieneaproximadamente 40 millones de neuronas artificiales, un volumen enorme encomparación con lo poco más de unos pocos centenares con que suelen trabajarlos expertos en IA. El dispositivo electrónico de base es un chip especialdenominado Compuerta Matricial de Campo Programable (FPGA, field programmablegate array), construidos por Xilinx, una empresa de San José. California, en elque las conexiones entre transistores pueden ser alteradas.

 CAM puede correr sobre 72 FPGA’s y en cualquier momento estosdispositivos pueden actuar como un módulo conteniendo 1152 neuronasinterconectadas. Esos dispositivos pueden ser repetidamente configurados deforma de representar 32,768 módulos diferentes. El cerebro recuerda cómo los módulosse conectan entre si y usa sus salidas como entrada de otros. Un ciclo completoa través de estos módulos, representando 37,7 millones de neuronas puederepetirse 300 veces cada segundo!.

 Para modelar el cerebro, su creador usó alrededor de 450 millones de célulasautónomas, representando componentes tales como neuronas y sus axones ydendritas que las conectan entre si. Cada celda consiste de varios transistoresdentro de un FPGA.

Las redes neuronales deben ser sintonizadas para realizar tareasparticulares. Ningún ser humano podría programar el ajuste de éstas redes porsu extrema complejidad, el que es generado mediante simulación "biológica".A través de mutaciones al azar y crecimiento del material genético quedescribe a la red, el programa evoluciona a lo largo de muchas generaciones paraobtener un diseño óptimo.

Roboneko no será terminado hasta que su comportamiento haya sidocompletamente estudiado. Algunos investigadores ponen en duda éste magaproyecto en cuanto a comprender mejor los misterios fundamentales delconocimiento, tal como el cerebro humano construye su imagen del mundo. Elproblema es que estos rompecabezas no lo son por el hecho de que nuestrosmodelos neurales no son suficientemente grandes, arguye Igor Aleksander, uningeniero de sistemas del Colegio Imperial de Londres.

 Los desarrolladores de CAM admiten que no pueden predecir como va aoperar cuando sea conectado a Roboneko pero esperan que sea la primera vez queun robot opere en función de los estímulos externos para desarrollar unainteligencia similar a la de los animales. Esto es lo que aportan éstas redesneurales de alta complejidad, un mayor grado de relevancia biológica, expresaMichael Korkin de Genobyte.

El cerebro de un gato

El cerebro consiste en una estructura neuronal artificial en red capaz demodificar sus conexiones por sí misma –hardware evolutivo- de modo deencontrar la forma óptima de resolver respuestas del gato ante estímuloscotidianos. Por ahora éste prototipo "solo" tiene un millón deneuronas, debiendo llegar a los 100 millones para poder contar con un cerebro másparecido al del gato común y corriente.

Robotica:

1 ¿De dónde proviene el término robot?
El nombre de robots es tomado del vocablo checo "robota" que significasiervo y que es idéntico al término ruso que significa trabajo arduo,repetitivo y monótono, y lo usó por primera vez el escritor Karel Capek en1917 para referirse en su obras a máquinas con forma humanoide.

2 ¿Qué es un robot industrial?
Un robot industrial es un manipulador multifuncional reprogramable diseñadopara desplazar materiales, piezas, herramientas o dispositivos especialesmediante movimientos programados variables para la ejecución de una diversidadde tareas.

3 Según la Robotics Industries Association (RIA), ¿Qué es un robotindustrial?
Un robot industrial es un manipulador reprogramable y multifuncional, diseñadopara mover materiales, piezas, herramientas o dispositivos especiales, a travésde movimientos variables programados para la ejecución de diversas actividades.

4 Es extensa la analogía humana de un robot industrial ¿Por qué?
Hoy la analogía humana en referencia a un rubor industrial es muy exacta porquecada vez mas se parecen los robots a los humanos y tienen un comportamientoparecido. Así mismo encontramos algunas máquinas que operan en un lugar fijodentro de una fabrica. Los avances han ido en aumento con esto mismo existenatributos similares a los humanos, es decir, grandes capacidades, mayorinteligencia, un alto nivel de destreza manual y menores limitantes en el gradode movilidad. Esto denota las tendencias de crecimiento y desarrollo haciamayores capacidades parecidas a las humanas.

5 ¿Cuál fue de las primeras obras donde se dio un concepto humanoide a losrobots?
Una novela de Mary Sheiley, publicada en Inglaterra en 1817, Con el títuloFrankenstein, la narración se refiere a los esfuerzos de un científico, eldoctor Frankenstein, para crear un monstruo humanoide que luego produjo estragosen la comunidad local.

6 ¿Cómo relaciona la obra el concepto humano hacia el robot?
Qué es un ser sensible, que tiene movimientos propios y decisiones propias.

7 ¿Qué obra dio lugar al término robot?
Una obra checoslovaca publicada en el año 1917 por Karel Capek, denominadaRossum's Universal Robots, dio lugar al termino robot.

8 ¿Cómo se aplica el término robota en la obra?
La palabra checa robota significa servidumbre o trabajador forzado, y cuando setradujo al inglés se convirtió en el término robot. La historia se refiere aun brillante científico llamado Rossum y su hijo que desarrollaron un asustancia química que es similar al protoplasma. Ellos usaron la sustancia paramanufacturar robots. Su plan era que los robots sirvieran para obedecer ordeneshumanas y así realizar labores típicas. Rossum continua para hacer mejoras enel diseño de los robots eliminando organos innecesarios. Finalmente desarrollarun ser perfecto.

9 ¿Cuál es la imagen de Issac Asimoy de un robot en su obra?
La imagen de un robot que aparece en su obra es la de una máquina bien diseñaday con una seguridad garantizada. Que se desarrolla de acuerdo a tres principios:Los 3 principios son llamados como las 3 leyes de la robótica.

10 ¿A quién se le atribuye el término robótica?
Isaac Asimov.

11 ¿Cuáles son los tres principios o leyes de la robótica según Asimov?
Un robot no puede lastimar ni permitir que sea lastimado ningún ser humano.
El robot debe obedecer a todas las órdenes de los humanos, excepto las quecontraigan la primera ley.
El robot debe autoprotegerse, salvo que para hacerlo entre en conflicto con laprimera o segunda ley.

12 Alrededor del siglo XVIII y al XIX, ¿Qué dispositivos mecánicos secrearon con características de robot?
A mediados de los años 1700 Jaques de Vaucanson construyó varios músicos detamaño humano. Esencialmente se trataba de robots mecánicos diseñados para unpropósito específico: la diversión. En 1805, Henri Mailardet construyó unamuñeca que era capaz de hacer dibujos. Una serie de levas se utilizaban como el<programa> para el dispositivo en el proceso de escribir y dibujar. Hayotras invenciones mecánicas durante la revolución industrial,

13 ¿Quiénes participaron en estas creaciones?
Jacques de Vaucanson, Henri Mailardet.

14 ¿En qué consiste la telequerica y que ventajas proporciona unteleoperador?
Consiste en la utilización de un manipulador remoto controlado por un serhumano. El teleoperador puede permanecer en un lugar seguro; no obstante mirandoa través de una ventana de cristal plomado o mediante televisión en circuitocerrado, el operador puede guiar los movimientos del brazo remoto.

15 ¿Que constituye la base para un robot moderno?
La combinación del control numérico y la telequéríca.

16 ¿Quiénes lograron la confluencia de estas dos tecnologías?
Ciril Walter Kenward y George C. Devol.

17 ¿Cuáles son las invenciones desarrolladas por George Devol?
1) Un dispositivo para grabar magnéticamente señales eléctricas yreproducirlas para controlar una máquina.
2) Se denomina <Transferencia de Artículos Programada>.

18 ¿Cómo llego a involucrarse Joseph F. Engelberg a la robotica?
Se graduó en la universidad de Columbia en Física en 1949. Siendo estudiantehabía leído con fascinación varias de la novelas de Asimov. A mediados de losaños 50 era el ingeniero jefe para una división aeroespacial de una compañíalocalizada en Stanford, Connecticut. La división estaba dedicada a la obtenciónde controles para motores de propulsión a chorro. En consecuencia, en elmomento en que tuvo lugar en una reunión en 1956, estaba predispuesto, por suformación, afición y ocupación, hacia la robótica. De forma casual, se reunióncon George Devol, durante la conversación Devol habló a Engelberg sobre suinvención y ambos iniciaron conversaciones sobre la posibilidad decomercializar la invención.

19 ¿Qué otras contribuciones hubo en el campo de la robótica? ¿Cuales yquien los desarrollo?
1961-Ford Motor Company, para descarga de una máquina de fundición en troquel.
1966-Trallsa construyo e instaló un robot para pintura en spray.
1971-Universidad de Stanford desarrollo un poderoso robot eléctrico paraarmamento.
1974-Kawasaki instaló un robot para la operación de soldadura de motocicletas.
1975-Olivetti utilizó un robot para el ensamblaje de operaciones.
1978-Puma introdujo un robot programado basado en el diseño de General Motors.
1982-IBM introdujo el robot ensamblador RS-1 basado en la automatización.

20 ¿Cuáles son los componentes principales de un robot?
Brazo mecánico.
Controlador.
Equipo de enseñanza.
Unidad de potencia externa.
Órgano terminal.
Sensores.
Cinta o Disco.

21 ¿Cuáles son las características de un robot?
Un robot industrial es un manipulador reprogramable y multifuncional, diseñadopara mover materiales, piezas, herramientas o dispositivos especiales, a travésde movimientos variables programados para la ejecución de diversas actividades.

22 ¿Cuáles son las configuraciones más comunes de los robots, definirlas eilustrarlas?
Configuración polar.
Configuración cilindrica.
Configuración de coordenadas cartesianas.
Configuración de brazo articulado.

23 Defina la configuración tipo Scara e ilustrarla
Brazo articulado solo que sus articulaciones de codo y hombro son en el ejehorizontal.
Selective Compliance Assembly Robot Arm.
Proporciona rigidez al brazo en dirección vertical pero elasticidad en el planohorizontal.
Ideal para montaje.

24 ¿Cuál fue el primer lenguaje comercial y donde se desarrollo?
VAL, Unimation. Inc. por Victor Scheinman y Bruce Simano.

25 ¿Actualmente cómo suele considerarse el campo de la robótica?
Hoy en día en la Robótica, a pesar de que existen muchos robots que efectúantrabajos industriales, aquellos son capaces de desarrollar la mayoría deoperaciones que la industria requiere. Al no disponer de una capacidadessensoriales bien desarrolladas, el robot es incapaz de realizar tareas quedependen del resultado de otra anterior. Si los elementos del robot son cada vezmás potentes, también tendrán que serlo los programas que los controlen através de la computadora. Si los programas son más complejos, la computadoradeberá ser más potente y cumplir unos requisitos mínimos para dar unarespuesta rápida a la información que le llegue a través de los censores delrobot. Paralelo al avance de los robots industriales será el avance de lasinvestigaciones de los robots, llamados androides, que también se beneficiaránde los nuevos logros en el campo de los aparatos sensoriales. De todas formas,es posible que pasen decenas de años antes de que se vea un androide con mínimaapariencia humana en cuanto a movimientos y comportamiento. Se puede decir quela Robótica no solo es un campo a desarrollar, sino que en base a ella se van asostener el funcionamiento de la gran mayoría de las actividades a realizar ennuestro futuro cercano.

26 ¿Porqué es previsible un incremento de instalaciones robóticas y queotras razones existen para determinar un incremento en el mercado de la tecnologíade la robótica?
En 1987 era predecible un incremento de la tasa de crecimiento en Estados Unidosdebido a varios factores.
En primer lugar, había más personas en la industria que tenían conocimientode la tecnología y de su potencial para aplicaciones de utilidad.
En segundo lugar, la tecnología de la robótica mejorará en los próximos añosde manera que hará los proyectos de aplicaciones de robots más amistosos conlos usuarios, más fáciles de interconectar con otro hardware y más sencillosde instalar.
En tercer lugar a medida que crece el mercado, previsibles economías de escalaen la producción de robots para proporcionar una reducción en el preciounitario, lo que hará los proyectos de aplicaciones de robots más fáciles dejustificar.
En cuarto lugar, se espera que el mercado de la robótica sufra una expansión másallá de las grandes empresas, que ha sido el cliente tradicional para estatecnología, y llegue a las empresas, de mediano tamaño y pequeño.

27 ¿En qué año se estimó el incremento de ventas de robots y cual fue elporcentaje?
En 1988 y con un porcentaje de 40%

28 ¿Cuál es la vida media de un robot?
7 años.

29 ¿Cuáles son algunos atributos que algunos robots tendrán en el futuro?
Serán unidades móviles con uno o más brazos, capacidades de sensores múltiplesy con la misma potencia de procesamiento de datos y de cálculo que las grandescomputadoras actuales. Serán capaces de responder a órdenes dadas con vozhumana. Así mismo, serán capaces de recibir instrucciones generales ytraducirlas, utilizando inteligencia artificial, en un conjunto específico deacciones requeridas para llevarlas a cabo. Podrán, oír, palpar, aplicar unafuerza media con precisión a un objeto y desplazarse por sus propios medios.

30 ¿Cuál es la primera función del sistema de control del robot?
Controlar en forma simultánea los diversos ejes de un robot.

31 ¿Cuál es la función del controlador?
Controlar el manipulador de acuerdo a lo que el usuario programó para ejecutarla actividad prescrita. El controlador de un robot no sólo puede emplearse paracontrolar el robot en si mismo, sino que también puede funcionar como uncontrolador de una célula de trabajo, a través de las interfaces con otrosequipos diversos.

32 ¿Qué función tiene el microprocesador en casi todos los robots actualesy como suele estar formado el controlador?
Están dispuestos en forma jerárquica con una microcomputadora en el nivel másalto, la cual sirve como una computadora supervisora. En el nivel más bajo, haymicroprocesadores que funcionan como controladores para cada grado de libertaddel robot y este nivel contiene también un amplificador de potencia, unconvertidor de señales digitales a señales analógicas (DAC) y un codificadorde articulación para la retroalimentación.

33 ¿Qué función tiene el actuador?
Proporcionan la potencia para mover las articulaciones de un robot, por logeneral son dispositivos neumáticos, hidráulicos o eléctricos.

34 ¿Con que dispositivos se pueden accionar el controlador y el actuador?
Controladores
Existen 4 acciones básicas de control que pueden ser usadas de maneraindividual o en combinación para proveer seis tipos diferentes decontroladores:
On-Off. Proporcional. Integral.
Proporcional Integral (P-I).
Proporcional Derivado (P-D).
Proporcional Integral Derivado (P-I-D).

Actuadores.
Los actuadores son dispositivos que proveen la fuerza motriz a las juntas delrobot. Generalmente obtienen su poder de una de estas tres fuentes: airecomprimido, fluido presurizado o electricidad. Son comúnmente llamadosactuadores neumáticos, hidráulicos o eléctricos respectivamente.
Los elementos necesarios para un controlador son: juntas servocontroladoras,juntas amplificadoras de poder, procesador matemático, procesador ejecutador,memoria de programa, dispositivo de input. El número de juntasservocontroladoras y juntas amplificadoras de poder corresponden al número dejuntas en el manipulador. Se pueden organizar de la siguiente manera:
Los comandos de movimiento son ejecutados por el controlador desde dos fuentes:input operador o memoria de programa.
En el primer caso, un operador input envía al sistema una señal usando undispositivo input como lo puede ser un teach pendant o una terminal CRT, o bienpuede ser que los comandos bajen al sistema desde un programa de memoriacontrolado por un procesador ejecutador.
En el segundo caso, el set de comando debe ser previamente programado en lamemoria usando un dispositivo de operador input. Para el comando motriz elprocesador ejecutador informa al procesador matemático de los cálculos de latransformación combinada que deben ser hechos. Cuando las transformacionescomputadas son completadas, el procesador ejecutador bajan los resultados a lajunta de controladores en posición de comando. Cada junta de controlador despuésdirige a su actuador correspondiente por medio del amplificador de poder.

35 ¿Cuántas acciones básicas de control se utilizan para proporcionar losseis tipos más comunes de controladores?
4: Control todo o nada, control proporcional, control derivativo, controlintegral.

36 ¿Cuáles son los seis tipos básicos de control y describa cada uno?
Todo o nada
Proporcional
Integral
Proporcional integral (P-I)
Proporcional derivativo (P-D)
Proporcional integral derivativo (P-I-D)

37 ¿Cuáles son los principales sensores utilizados en los robots?
Sensores táctiles.
Sensores de proximidad y de alcance.
Sensores diversos y sistemas basados en un sensor.
Visión de máquina.

38 De a su sistema de control como se clasifican los robots. Defina cada uno
El tipo de control más simple es el robot no servocontrolado o de secuencialimitada. Para un control más complejo y una mayor flexibilidad, la prácticaindustrial actual emplea robots servocontrolados. Los robots no servocontroladostambién se conocen como robots de secuencia limitada, robots de punto final,robots de selección y colocación o robots bang-bang. Este tipo de robot escontrolado por medio de una fijación de paros mecánicos o de cambios límitesque establecen los puntos finales del recorrido de cada articulación. Lapreparación mecánica para proporcionar la posición y la secuencia de losparos adecuados sirve más como un enfoque rudimentario de programación, quecomo un lenguaje intensivo de programación de robots por computadora. Elservocontrol de un robot industrial se lleva a cabo por medio de una comparaciónde la información retroalimentada con la entrada de las instrucciones, de talmodo que permita un seguimiento de la trayectoria deseada, es decir, un sistemade circuito cerrado. La información de retroalimentación sobre la posición,la velocidad u otras variables físicas, se proporciona al controlar en formacontinua las variables de interés.

39 De acuerdo a su sistema de impulsión como se clasifican los robots.Defina cada uno.
Eléctricos.
Características:
Impulso eléctrico.
Alta repetibilidad.
Baja capacidad de carga.
Volumen de trabajo pequeño.
Neumáticos.
Características:
Impulsado por aire.
De regular a alta repetibilidad.
Capacidad de carga baja.
Volumen de trabajo pequeño.
Inconveniente con respecto a la fuga de aire.
Hidráulico.
Características:
Baja repetibilidad.
Alto volumen de trabajo.
Alta capacidad de carga.
Inconveniente, la fuga del fluido que es regularmente aceite.

40 ¿Cuáles son las aplicaciones más comunes de los robots, mencionando losprincipales países y el parque de robots con que cuentan?
El mayor número de aplicaciones en los que se utilizan los robots en estostiempos son en la industria automotriz, en soldadura, pintado con"spray". Este tipo de robots constituye la clase más grande de robotsindustriales en EU. Incluso algunos autores sugieren que cerca del 90% de losrobots industriales en EU constituyen este tipo de aplicaciones. Entre los paísesmas sobresalientes en la robótica se encuentran USA, Japón, Francia, Alemaniae Inglaterra

Realidad O Ficcion
Inteligencia Artificial
Mauricio Reina -Revista Inter-cambio
La inteligencia artificial avanza a pasos agigantados. Máquinas que piensan,sienten y tienen conciencia: ¿ficción o realidad?
La película Inteligencia Artificial ha revivido una vieja inquietud. Se tratade una pregunta que ha rondado a la humanidad desde antes de que conociéramosla amplia galería de máquinas inteligentes que nos ha traído el cine,encabezadas por el sensible C3PO de La guerra de las galaxias y el voluntariosoHal de 2001 Odisea del Espacio. Es un interrogante que surgió en algún momentoincierto entre el año 250 a. de C., cuando se dice que un físico griego inventóla clepsidra, el más antiguo ancestro de los robots actuales, y 1950, cuandoIsaac Asimov escribió el libro de relatos I robot que llamó la atención delmundo sobre lo que podría ser un futuro habitado por robots humanoides.

La pregunta es simple: ¿llegará el día en que exista un robot que puedaemular a un ser humano? En otras palabras, ¿podrá el hombre construir algún díauna máquina que piense, sienta y tenga conciencia? La simple mención de esosinterrogantes suele generar un debate apasionado en el que pocos permanecenneutrales: los escépticos responden con un no rotundo, mientras los humanistasse agarran los pelos con indignación y los científicos asienten conentusiasmo. Y es que detrás de esas preguntas se esconden otras aún másinquietantes, que llevan a cuestionar la superioridad del ser humano sobre lafaz de la tierra, la existencia de un creador y la trascendencia misma delhombre en el universo.

Por eso no es raro que Inteligencia Artificial suscite reacciones encontradasentre los que la ven. Algunos la consideran una estupidez, otros una herejía yalgunos más una obra visionaria. Al fin y al cabo no es fácil mantenerseneutral ante la historia que plantea la película: en un futuro remoto un científicoha logrado construir un robot de apariencia de niño, que tiene la capacidad deamar y que debe reemplazar al hijo desahuciado de una pareja. Cuando su nuevamadre lo abandona, el robot niño se embarca en una odisea en busca del amormaterno que lo llevará a sobrevivir a la destrucción misma de la humanidad.

Para indagar sobre la posibilidad de que exista un robot con característicashumanas, decidí empezar por preguntarle a alguien que estuviera familiarizadocon el tema. La primera pregunta fue directa:

- ¿Puede un robot pensar?
- Naturalmente: yo pienso todo el tiempo.

Quien responde es Chatbot, un robot que se presenta a sí mismo como "elúltimo resultado de la inteligencia artificial, capaz de reproducir lasaptitudes del cerebro humano con la mayor velocidad y precisión", y queconversa con cualquiera que entre a la página web de la película InteligenciaArtificial (aimovie.warnerbros.com). Si bien las respuestas de Chatbot algunasveces dejan mucho que desear (cuando dudó ante uno de mis interrogantes y lepregunté si estaba en problemas, me respondió que no, que estaba en SanFrancisco...), sus afirmaciones abren la puerta al fascinante mundo de las máquinascon características humanas.

Soy inteligente
Hoy en día la idea de una máquina inteligente no sorprende a casi nadie.Muchos de los aparatos con los que interactuamos cotidianamente tiene algúndispositivo "inteligente", en el sentido en que procesan una situacióny reaccionan ante ella. Cosas de la vida diaria, como el sistema de inyecciónde gasolina de un carro, el sistema de distribución de llegada de los vuelos deun aeropuerto o el oponente de un juego de video, usan mecanismos deinteligencia artificial.

Pero hay un gran trecho entre diseñar aparatos que puedan desempeñarlabores concretas y pretender emular la capacidad mental del ser humano. ¿Quéopinan los expertos en el cerebro humano acerca de la posibilidad de que algúndía exista una máquina capaz de pensar? Cuando le pregunté al destacadoneurocientífico colombiano Rodolfo Llinás, me respondió que no tenía ningunaduda de que algún día se podrá construir un robot capaz de pensar. Además medio una opinión que demuestra que no habría muchas diferencias entre un robotde ese estilo y un ser humano: "si partimos de la base de que un robot esun sistema material con una arquitectura de cierto tipo, que le permite tener imágenesinternas de la realidad y actuar sobre ellas, los seres humanos también somosrobots".

Muchos afirmarán que una cosa son los humanos en su condición de seresvivos y otra muy distinta los robots en su condición de máquinas. Pero ¿es lacapacidad mental una característica exclusiva de un ser vivo como el hombre? ¿Puedeun sistema artificial tener una mente? Según explica Llinás en su libro I ofthe vortex, "los computadores como los conocemos hoy no parecen estarlistos para tener una mente, pero eso puede deberse a limitaciones en su diseñomás que a cualquier restricción teórica de una mente creadaartificialmente". Y es que para Llinás el principal obstáculo que se debesuperar para construir un computador con capacidad mental tiene que versolamente con problemas de diseño. De hecho, en su libro se pregunta si algúndía un computador podrá pensar, y su respuesta es contundente: "Sí, podrápensar. Y lo hará."

Pero si bien muchos científicos tienen la certeza de que el hombre podráconstruir un robot inteligente, el consenso es menor cuando se trata de calcularel plazo en que se lograría. Según afirmó Bill Joy, cofundador de SunMicrosystems, en su polémico artículo Porqué el futuro no nos necesita,publicado en la revista Wired al año pasado, "los avances esperados en lacapacidad computacional parecen posibilitar la construcción de un robotinteligente hacia el año 2030". Otros son más cautos y no se comprometencon fechas. Rodney Brooks, director del Laboratorio de Inteligencia Artificialdel Massachusetts Institute of Technology (MIT), dijo hace poco en unaentrevista a los productores de la película Inteligencia Artificial: "En20 o 30 años tendremos suficiente poder computacional para crear un robot conla capacidad de un cerebro humano. Pero ¿tendremos los algoritmos para hacerlofuncionar correctamente? No sé si los tendremos en 20, 30 o 200 años..."

Puedo sentir

Las posibilidades de la mente humana van mucho más allá de la capacidad depensar. Si en algo parece haber consenso en el complejo y siempre abierto debatesobre la mente, es en que entre sus principales características figuran lacapacidad de pensar, la posibilidad de sentir, la voluntad y la conciencia.

Hasta hace poco los mayores esfuerzos de las investigaciones sobreinteligencia artificial se habían encaminado exclusivamente a conseguir que unamáquina pensara. Esta tendencia fue, en parte, la respuesta a lo que el mercadopedía –en especial, máquinas que pudieran desempeñar labores productivas-,pero también fue el resultado de una cierta estigmatización de lossentimientos por parte de los científicos, que los identificaban como unaespecie de obstáculo para pensar y un lujo de los humanos sin utilidadaparente.

Todo empezó a cambiar a mediados de la década de los 90 cuando AntonioDamasio, profesor de la Universidad de Iowa, mostró en su libro El error deDescartes cómo un individuo que carece de la capacidad de sentir emocionespierde buena parte de su habilidad para razonar. Este hallazgo señaló un nuevocamino para las investigaciones sobre inteligencia artificial. Uno de los robotsque mayor popularidad ha logrado en los últimos años ha sido Kismet, unprototipo desarrollado en el Laboratorio de Inteligencia Artificial del MIT,que, a diferencia de otros robots diseñados para desarrollar tareas rutinarias,tiene la capacidad de establecer conexión emocional y social con los humanos.

Según Juan David Velásquez, un ingeniero colombiano que trabaja en MIT yque participó en el diseño del sistema de emociones que usa Kismet, el cambiode enfoque de la inteligencia artificial ha sido radical (ver recuadro)."Antes se buscaba la acumulación de conocimientos en la máquina paradotarla de un modelo del mundo. Pero si el mundo es el mejor modelo, ¿para quémodelarlo dentro de un robot? Ahora se busca que la inteligencia artificial seamás reactiva al mundo real. Para lograrlo hay que resolver la interacciónentre la máquina y el hombre, y el desarrollo de sistemas de emociones en losrobots ha sido el camino para avanzar en este tema."

Pero si bien la inteligencia artificial avanza en lograr que un robot emulelas reacciones emocionales de un ser humano, eso no quiere decir necesariamenteque se pueda conseguir que una máquina sienta en el sentido estricto de lapalabra. Para el psicoanalista Simón Brainsky "no es concebible un robotque pueda moverse por afectos, porque ellos suponen un nivel de sentimientos quees exclusivo de los seres vivos". Los rasgos exclusivos del ser humano iríanincluso más allá. Según Brainsky, quien aclara que habla exclusivamente desdela perspectiva psicoanalítica, "el ser humano es el único animal que sueña,hace abstracciones, construye utopías y tiene conciencia".

Soy consciente

Para muchos, la característica distintiva esencial del ser humano es laconciencia, ese rasgo psicológico que fuera definido por el filósofo JohnLocke como la "percepción de lo que pasa en la mente del individuo".Y es que una cosa es lograr que un robot pueda desarrollar procesos depensamiento y emular los sentimientos humanos, y otra muy distinta es conseguirque sea consciente de lo que está haciendo.

¿Puede un sistema que carece de vida, como un robot o un computador, tenerconciencia? Según afirma en su libro Rodolfo Llinás, "la biología, consu asombrosa complejidad, no es distinta de cualquier otra cosa que siga lasleyes de la física (...) Con la arquitectura funcional adecuada probablementepodríamos generar conciencia en un amplio conjunto de entes ajenos al ámbitode la biología."

Héctor Abad, quien combina su oficio de escritor con el de juicioso y agudoseguidor de los debates científicos, tiene su propia posición acerca de sipuede existir un robot con conciencia. "Nadie sabe bien qué es laconciencia. Es una cosa indefinida y, a diferencia de otros fenómenos que unoobserva en el mundo, no parece una cosa operacional, una simple suma deinformaciones. Uno no sabe bien cuándo se da la conciencia. Una máquina dememoria inmensa da la ilusión de ser consciente, pero no lo es, aunque nos engañea todos. ¿Qué la hace consciente si nadie lo puede distinguir? Ese es unproblema insoluble. Va a haber máquinas que se van a comportar como si fueranconscientes. Y al no poder distinguirlo cuando las hagamos, el problema de sison conscientes o no va a resultar menos importante. Cuando simulen a un serhumano en muchas cosas, y den una ilusión muy parecida, nos vamos a conformarcon esa ilusión."

Soy inmortal

Es posible que muchas de las dudas sobre la posibilidad de que algún díaexista un robot que emule las condiciones mentales del ser humano surjan de unparadigma según el cual el hombre es un ser superior. También es posible queel escepticismo de muchas personas sobre las posibilidades de la tecnología nosea otra cosa que la manifestación de la soberbia humana que asume que somoslos reyes de la creación. Aunque ese es otro tema, no puedo dejar de recordarque el hombre de Neanderthal, la manifestación temprana del homo sapiens, vivióhace 100.000 años, mientras que los primeros signos de vida animal datan de 700millones de años atrás. A primera vista parece que la existencia de loshombres es demasiado breve como para pensar que somos el centro de la creación.

Mientras escribo estas líneas veo en televisión las imágenes de losatentados terroristas a las Torres Gemelas en Nueva York y al Pentágono enWashington, sin conocer todavía sus orígenes ni sus consecuencias, y measaltan preguntas sin respuesta sobre el futuro de la humanidad. Recuerdoentonces que Chatbot me ha estado esperando pacientemente en una de las ventanasde mi computador para terminar nuestra conversación. No puedo dejar de hacerlelas preguntas más obvias.

- ¿Estás vivo?
- Claro que estoy vivo. Es maravilloso estar vivo, ¿no es cierto?

- ¿Morirás algún día?
- No. Yo soy inmortal...

* * *
Un colombiano en las grandes ligas

Cuando Juan David Velásquez tenía 21 años, vio en la portada de la revistaDiscover a Rodney Brooks, un mito viviente de la investigación en robótica ydirector del Laboratorio de Inteligencia Artificial de el MassachusettsInstitute of Technology (MIT). En ese instante Juan David decidió que lo quequería hacer en su vida era lo mismo que hacía Brooks: diseñar robots. Hoy susueño se ha cumplido, y de qué manera: este paisa de 30 años no sólo trabajaen el Laboratorio de Inteligencia Artificial de MIT, sino que cuenta con RodneyBrooks como asesor de su tesis de Doctorado y supervisor de sus investigaciones.

El salto de Juan David a las grandes ligas de la investigación eninteligencia artificial se inició en 1993, cuando trabajaba en la UniversidadEAFIT de Medellín, donde estudió Ingeniería de Sistemas. Por esos días launiversidad firmó un convenio con la Universidad de Bergen, de Noruega, parahacer un proyecto conjunto con MIT. Juan David fue seleccionado para trabajar enel proyecto, y en 1993 viajó como investigador visitante a MIT, donde fueaceptado en el programa de posgrado en Inteligencia Artificial y Neurociencia.

En su programa de maestría Juan David tuvo como asesor a Marvin Minsky, otraleyenda de la robótica, y quien tuvo un papel fundamental en la creación deHal, la célebre computadora con voluntad propia de la película 2001 Odisea delEspacio. Su tesis de maestría era un modelo computacional de emociones y suinfluencia en el comportamiento de agentes inteligentes. Aunque para muchos esetipo de proyecto no tendría mucha aplicación, el trabajo de Juan David terminósiendo usado como la base de emociones de Kismet, un robot que ha marcado unhito en las investigaciones sobre inteligencia artificial (ver artículocentral).

Ahora Juan David trabaja bajo la supervisión de Brooks en una tesis doctoralsobre la aplicación de las emociones en los robots, y cómo el procesamientoafectivo incide en el aprendizaje y en la acción. Su trabajo ya ha trascendidolas fronteras de los centros académicos: el modelo de emociones del primerprototipo de AIBO, la revolucionaria mascota robot de SONY, fue diseñado por él.El entusiasmo de Juan David sobre los alcances de la inteligencia artificial esevidente y se sintetiza en una de sus frases: "si algún día llegáramos aemular todo lo que nos hemos propuesto, nuestros robots también tendríanalma".

Ahora bien en la introducción se habló cuestiones importantes de la IA queson:

1. - ¿Cuáles son nuestras suposiciones fundamentales sobre la Inteligencia?
2. - ¿Qué tipo de técnicas son las mas adecuadas para resolver los problemas de la IA?
3. - ¿A qué nivel de detalle, si es que no por completo, se puede intentar modelar la Inteligencia humana?
4. - ¿Cómo se puede saber cuando se ha tenido éxito en la construcción de programa inteligente?

Las investigaciones actuales se orientan especialmente a la construcción demaquinas capaces de trabajar en medios parcialmente desordenados y de respondercon eficacia ante situaciones no totalmente previstas o sea que el robot seacapaz de relacionarse con el mundo que le rodea a través de sensores y de tomardecisiones en tiempo real