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La mente humana...Software dificil de crear?? (IA)



Hola Taringa!

Hoy me gustaría comentarles acerca de un apasionante tema ramificación (por así decirlo) de la informática, espero sea de su agrado.


Inteligencia Artificial




Bien expondré algunas cosillas sobre este magnifico! tema , intentaré plasmar aquí todo lo que pueda de los humildes conocimientos (mayormente teóricos) que tengo al respecto, así que espero sea de su agrado y utilidad, Gracias por visitar mi post!



Bueno estuve un tiempo reflexionando acerca de "por donde empezar" y en factor de lo que me gustaría abordar, he decidido comenzar contándoles acerca de el Test de Turing
Que es? Quien lo creó? Para que sirve? y Con que se come? tranquis ahora mismo lo explico...



Test de Turing


El test de Turing fue propuesto en un artículo científico llamado "Computing Machinery and Intelligence", escrito por Alan Turing en 1950. Este consiste en una prueba que debe pasar una máquina para demostrar si es inteligente. Así de sencillo! ; pero se los explico con más detalle luego de esta breve pausa para comentarles algo de Alan Turing, me parece importante conocer algo de el creador de este test (y un gran informático)


Alan Mathison Turing





(23 de junio de 1912 en Maida Vale, Londres - 7 de junio de 1954 en Wilmslow, Cheshire) fue un matemático, lógico, científico de la computación, criptógrafo y filósofo inglés.

Es considerado uno de los padres de la Ciencia de la computación siendo el precursor de la informática moderna. Proporcionó una influyente formalización de los conceptos de algoritmo y computación: la máquina de Turing. Formuló su propia versión de la hoy ampliamente aceptada Tesis de Church-Turing, la cual postula que cualquier modelo computacional existente tiene las mismas capacidades algorítmicas, o un subconjunto, de las que tiene una máquina de Turing.

En su trabajo "Maquinaria de computación e inteligencia", publicado en 1950, Turing decía que se podía enseñar a los ordenadores a pensar por sí mismos y generar pensamientos originales como lo hacemos los seres humanos. Para que esta inteligencia se pareciera a la humana, Turing proponía que se añadieran componentes aleatorios a los algoritmos. Tachó de sentimentalistas a los que negaban la posibilidad de máquinas inteligentes y trató las objeciones filosóficas como temas irrelevantes para conseguir este objetivo. ¿Pero cómo saber si se había logrado crear una máquina inteligente?

Pues as ahí cuando ideo su famoso test, el cual calificaría a una maquina como inteligente o no.




En la prueba hay tres habitaciones aisladas con terminales para chatear. En una de ellas hay un humano que formulará preguntas, y en las restantes otro humano y una máquina, que las responderán.

El humano que formula las preguntas desconoce en que habitación está la máquina y en cual está el humano. Tiene que adivinar, a partir de las respuestas, en que habitación esta cada uno. Si el interrogador no consigue averiguar dónde se encuentra cada cual, (con un indice de acierto superior al que se podría esperar por coincidencia), se considerará que la máquina es suficientemente inteligente como para hacerse pasar por un humano.



Parece perfecto no? claramente si un humano no puede distinguir significaría que la maquina ciertamente es inteligente... o... solo aparenta serlo? pues es aquí cuando llega otro personaje y refuta que hacerse pasar por inteligente NO es lo mismo que serlo ... veamos..


John Searle


Este personaje inconforme con la capacidad de una maquina para hacerse pasar por inteligente diseñó un experimento mental para demostrarlo La habitación china



...consiste en una persona que no sabe chino encerrada en una habitación con unos manuales de reglas y símbolos para traducir el chino. Fuera de la habitación, alguien le dá textos en papel escritos en chino, de forma que con la ayuda de los manuales los traduce y los responde, haciéndole creer a la persona de fuera que sí sabe chino. La idea que quiere transmitir John Searle con este experimento es que la máquina realiza las cosas sin entender lo que hace, ni por qué lo hace, simplemente aplica unas reglas que alguien le ha puesto ahí.




Es aquí cuando se dividen en dos tipos de "filosofias" de la inteligencia artificial, en la IA fuerte y la IA débil.


La IA fuerte, es la rama en la que se piensa que simular ser inteligente es lo mismo que serlo y por lo tanto una máquina puede ser igual de inteligente que un humano.

La IA débil, es la rama de los que piensan como Searle que conocer unas reglas y saber aplicarlas sin saber cuál es la razón de ello, no es ser inteligente y por lo tanto, la inteligencia de una máquina nunca podrá ser como la de un humano.



...Bueno hemos llegado a un punto clave y la razón de "contradicción" entre la IA fuerte y la IA débil, es el Pensamiento consiente que se supone diferencia irremediablemente a una maquina de un humano, pero la verdad es que yo no estoy totalmente de acuerdo por que los humanos llevamos a cabo muchas tareas de forma inconsciente y siguiendo reglas que no sabemos por que las aplicamos, aveces incluso no somo cocientes de que las estamos aplicando!.

De hecho analicemos un poco esto: Cual es la diferencia entre tener los manuales sobre nuestro escritorio a tenerlos en nuestra cabeza? .... Cuando aprendemos un idioma guardamos en nuestro cerebro todas la reglas necesarias para llevar a cabo "conversiones" lingüísticas y aun así no sabemos "por que lo hacemos" ejemplo:

Nuestra lengua natal es el Castellano y deseamos decir "hola, como estas?" en Ingles .... pues aplicamos las reglas que conocemos hola = hi , como = how , estas = are ; luego con un análisis sintáctico determinamos que nos referimos a una segunda persona y por lo tanto aplicamos una nueva regla y la conversión nos resulta en: "Hi, How are you?". Claro que está muy simplificado , pero supongo que se entiende la idea no? una computadora pudo haber aplicado las reglas tal cual lo hicimos nosotros sin diferencia y por lo tanto no deja de ser una acción menos inteligente y asumimos entonces que ambos tipos de inteligencia tanto consiente como inconsciente son equivalentes en sentidos prácticos y los humanos usamos de las 2.

....Pero hay algo más interesante.... incluso es "Gran" diferencia podría no existir como nosotros la imaginamos... que tal si la consciencia misma es un gran y complejo algoritmo que nuestro cerebro (computadora de gran potencia me atrevo a decir) ejecuta ,mediante complicados procesos bioquímicos y eléctricos para formar la sensación de decisión y conciencia después de todo el "yo" no es más que "mi cerebro" ejecutando procesos de gran complejidad; se comprende?




Pues quizás (espero yo) llegue el momento en que terminemos de dividir la mente humana en una gran y fantástica colección de algoritmos programables y la computación cuántica nos dé la capacidad de ejecutar estos... quien sabe.. quizás entonces tendremos mucho que celebrar, mucho de que admirarnos, y tal vez hasta mucho de que preocuparnos..


He decidido abarcar un poco más el tema y extenderme con algo más de lo artificial


Visión Artificial



La visión artificial está ligada con la Inteligencia artificial ya que para recrear la visión necesitamos un dispositivo de captar la luz y generar una imagen a partir de esta, lo cual ya tenemos (cámaras) pero la verdadera visión radica en la capacidad de convertir esta información visual en algo útil, aprovechable y sobre todo dar a la computadora (o robot) la capacidad de entender lo que ve, así que la visión e una extensión de la inteligencia, o una parte de esta.

La visión requiere de una ínfima capacidad de procesamiento para discernir la gran cantidad de información visual así que no solo se necesita de una inteligencia que la use sino ademas de un cerebro ultra potente para manejar los algoritmos necesarios.



Como quiero complementar el tema lo suficientemente bien y que quede muy rico en información (lo intento) aré aquí una acotación y les presentare a una modelo de playboy!




Esta modelo llamada Lena Söderberg la pongo aquí por que esta fotografía se ha usado desde los años 70 para probar y aplicar algoritmos de computación gráfica. La foto fue escaneada por Alexander Sawchuk, que necesitaba un foto de una cara para exponer un artículo científico en una conferencia.

Esta fotografía es especialmente útil debido al nivel de sombras y detalles que resultan perfectos para probar algoritmos.

Lena es una modelo sueca que apareció en la "playboy" del Noviembre de 1972 ... así que ya no esta como en la foto

Claro que la fotografía que se usó y usa para aplicar los algoritmos no es esta sino una mas "apta" con un recorte solo del rostro:




Voz Artificial



La voz artificial es básicamente software capaz de sintetizar voz parecida a la de los humanos, claro luego de que el cerebro artificial aya procesado lo que desea decir entonces hablaremos de el software sintetizador de voz.

Un ejemplo que muchos conocerán es loquendo que convierte el texto en voz, el problema con este tipo de software es la dificultad que representa crear una voz parecida a la humana o más difícil aun que esta pueda transmitir sentimientos o denotar estados de entonación.

Pero como se produce voz? bueno en realidad la idea básica es sencilla y te la explico de inmediato:
La voz humana funciona controlando el aire que expulsamos através de la tráquea/Laringe para hacer vibrar nuestras cuerdas vocales y a la vez controlar su frecuencia de vibración con lo cual emitimos los sonidos que necesitamos emitir; Por otro lado los parlantes de una computadora funcionan gracias a unos imanes que hacen vibrar un diafragma a la frecuencia que se le indique (pulsos eléctricos) para producir sonido [simplificado].

Así que para emitir voz por los parlantes lo que tenemos que hacer es fijarnos en la frecuencia (en la voz humana ) de lo que queremos decir y pasárselo al parlante! así de sencillo... bueno más o menos...

A efectos prácticos lo más sencillo es traducir el mensaje a un texto en fonemas y generar la señal correcta para cada fonema y procurando que el paso entre cada uno se lo más suave y fluido posible para que la voz suene realista y no tan "robótica", y así toda esta información se convierte en pulsos eléctricos que a su vez se transformarán en "voz" en los parlantes.

Todo este procesamiento es bastante complejo, los mejores sintetizadores se han conseguido haciendo escáneres del tracto vocal a humanos. Añadido a esto, está la dificultad de imitar las emociones que transmitimos con la voz y darle la entonación adecuada al leer un texto. Lo cual no se ha logrado ahún , pero la ciencia trabaja en eso...



Aquí aprovecho esto para presentares solamente 2 programas con este fin (GNU/Linux y Windows):

El archi conocido Windows



Festival
Software TTS (Text To Spech) para GNU/Linux [SF]


Eso es... solo quiero presentar un par de destacables, no quiero hacer una lista de software TTS



Stephen Hawking [Mi Íolo] (ejemplo de uso de sintetizador de voz)



Audición Artificial




Bien... la Audición artificial no tiene misterio si pensamos en esta como el inverso de la Voz artificial pues esta de forma básica se basa en lo mismo solo que seta vez los impulsos eléctricos son generados por la vibración de la voz humana la cual mueve un diafragma (Micrófono) y estos impulsos deberán ser analizados por software y llegar nuevamente al cerebro para que este lo interpreta y lo entienda para que sepa que hacer con lo que le decimos.

Aquí se presentan también inconvenientes muy similares al de la voz artificial ya que se debe procesar la voz con diferentes entonaciones, tonos, timbres provenientes de un humano.

Por ejemplo: un software de reconocimiento de voz deberá comprender la entonación de el humano para saber si este esta haciendo una afirmación o una pregunta.




Presentaré también software con este fin:



Dragon Naturally Speaking
Windows



Sphinx 2
Software de reconocimiento de voz para GNU/Linux [SF]



Luego de aber leido esto la imagen que tendrás en tu cabeza seguramente es algo así:



...y pues estas en lo correcto, si luego de dotar a una computadora de todas estas capacidades (principalmente pensar) le damos la capacidad de moverse estaremos cruzando al campo de la robótica, así que hablare también un poquito más de esto (tranquilos que ya voy terminando).

Los robots al igual que muchas cosas se basan en la tecnología de la naturaleza para obtener resultados estupendos y existe un tipo de inteligencia artificial basada en la naturaleza conocida como inteligencia de enjambre en la un comportamiento o algoritmo sencillo se convierte en un comportamiento de gran complejidad al interactuar con otros componentes iguales provocando una Inteligencia Colectiva compleja.



De igual forma el dotar a la computadora de movimiento es un gran reto el cual se mejora con los ingeniosos diseños de la naturaleza y se han fabricado robots muy hábiles basados en la estructura física de animales de todo tipo, desde serpientes pasando por orugas hasta libélulas







Y bien ya que estamos hablando de forma más especifica de la robótica me encantaría comentarles sobre una teoría que a mi me cautiva por que nos deja ver los alcances y de cierta forma consecuencias de el avance de la tecnología


"El valle inexplicable" o "El valle inquietante"

Prepárense para conocer a otro personaje

Masahiro Mori


Es un Japones experto de robótica en su teoría afirma que la respuesta emocional de un humano hacia un robot humanoide, será empática y positiva conforme más se parezca a un humano, pero llegará un punto justo antes de que el parecido y los movimientos del robot sean totalmente humanos, en el que la respuesta será totalmente opuesta, es decir será más bien de repulsión. Superado este valle, cuando el robot ya es indistinguible de un humano, la respuesta se vuelve tan empática como hacia cualquier otro humano.

La teoría se entiende con gran claridad es este gráfico:




Mori formuló esta teoría en 1970 y no esta probada por que aun no hemos alcanzado aquellos putos clave de humanización robótica pero se cree que puede ser verdad y la razón esta ligada con los instintos que maneja nuestro cerebro, se los explico:

El cerebro humano esta "entrenado" de forma instintiva a rechazar y sentir, repulsión, o hasta miedo a aquellos humanos que perecen estar enfermos, locos, o con problemas que pudiesen causarnos daño o malestar (como transmisión de enfermedades) así pues este es un mecanismo de defensa que aplica nuestro cerebro para mantenernos a salvo como individuos.

Lo que sucede en nuestro cerebro cuando vemos a un robot es muchas veces un proceso de humanización de el objeto, empatia, y hasta ternura, por que vemos a un robot intentando parecerse a un humano y que aun le resulta difícil. Sin embargo cuando un robot es muy parecido a un humano sin llegar a ser idéntico lo que vemos es a un humano con problemas quizás con defectos o enfermo y nuestro cerebro entra en acción aplicando nuestros mecanismos de defensa instintivos.










Bueno Taringa! creo que es suficiente por este post pero ya estoy pensando en traer una segunda parte con material más practico, puesto que estoy trabajando con todo esto y me gustaría compartirlo también!

Pero por ahora tendrán que entender que luego de casi una semana editando este post tengo algo entumecidas las posaderas así que descansaré un poco jugando un partido de Volley ball con mis amigos

Espero que este post sea de su agrado y que contribuya a la inteligencia colectiva de esta hermosa comunidad

Saludos!!



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