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Estamos en el cambio hacia la tercera generación del ordenador personal o de tecnologías personales, donde la tecnología desaparecerá en la herramienta, aportando funcionalidades valiosas, pero quitándose de en medio, la generación donde el ordenador desaparece en herramientas específicas a tareas.
Alan Kay

Los paradigmas de interacción son los modelos de los que se derivan todos los sistemas de interacción. Actualmente existen 4 paradigmas de interacción hombre-computadora.
1. La computadora personal o de sobremesa
2. La realidad virtual
3. La computación ubicua
4. La realidad aumentada

1. La computadora personal.

Para Donald Norma, la computadora personal es probablemente la tecnología más frustrante jamás fabricada, a lo que agrega: es demasiado visible, demasiado exigente y controla nuestro destino. Su complejidad y sus frustraciones son debidas a la concentración de demasiadas funciones en una caja que está en nuestra sobremesa

2. La realidad virtual.

El termino de realidad virtual (RV) se suele aplicar a
• Interfaces en 3D con las que se puede interactuar y se actualizan en tiempo real
• Sistemas cuyo nivel de autonomía, interacción y sensación de presencia es casi igual al del mundo real

Donde las condiciones necesarias para hablar de un sistema de RV:
• Sensación de presencia física directa mediante indicaciones sensoriales (visuales, auditivas, hápticas) creadas por la tecnología
• Indicaciones sensoriales en tres dimensiones
• Interacción natural. Permiten manipular los objetos virtuales con los mismos gestos que los reales: coger, girar, etc.

3. La Computación Ubicua.

Trata de extender la capacidad computacional al entorno del usuario.

Permite que:
• La capacidad de información esté presente en todas partes en forma de pequeños dispositivos muy diversos que permiten interacciones de poca dificultad conectados en red a servidores de información
• El diseño y localización de los dispositivos son específicos de la tarea objeto de interacción
• La computadora queda relegada a un segundo plano, intentando que resulte “transparente” al usuario (ordenador invisible)
• La interacción se diluye en el entorno
– La capacidad informática está por todas partes
– Dispositivos grandes y pequeños
– Una infraestructura global de información
– Conectados entre ellos
– Actúan como detectores y controles
• Forma parte y mejora el mundo real

La computación ubicua tiene su origen en las ideas de Mark Weiser, Xerox PARC, 1991

Podemos decir que son entornos en los que los usuarios no interaccionan directamente con ordenadores, sino con dispositivos de diverso tipo y tamaño. Se considera los opuesto a la realidad virtual.

Realidad Virtual: el mundo en la computadora
Realidad ampliada: El mundo en las computadoras en el mundo

En la realidad ampliada existe una gran variedad de dispositivos:
• Insignias activas
• Marcas
• Tabletas
• Pizarras, etc.

Pero hasta el momento, los avances en hardware que se han producido no son suficientes para el cambio de paradigma.

4. La realidad aumentada

Son ambientes aumentados de la realidad o ambientes simplemente aumentados, en los que se trata de reducir las interacciones con el ordenador utilizando la información del entorno como una entrada implícita

La realidad aumentada integra el mundo real y el computacional:
• El mundo real aparece aumentado por información sintética
• Se consigue una disminución importante del coste interactivo

Y tiene entre sus objetivos
• Mejorar la interacción con el mundo real
• Integrar el uso del ordenador en actividades cotidianas
• Posibilitar el acceso a usuarios diversos y no especializados. Los objetos cotidianos se convierten en objetos interactivos
• Trasladar el foco de atención del ordenador al mundo real. La información se traslada al mundo real, en lugar de introducir el mundo real en el ordenador (realidad virtual)
• Cconstruir entornos interactivos que aumenten directamente los sentidos de un usuario con material generado por ordenador

Estas son las tecnologías en las que se esta trabajando

• Visualizadores personales: Dispositivos que permiten ver a través de un casco para aumentar los sentidos visuales y auditivos de un usuario
• Ordenadores corporales
• Entornos aumentados
• Interfaces de usuario tangibles
• Integración el mundo real y el computacional: (Wellner,1993)
• Método más común: Solapamiento entre la información digital y las imágenes del mundo real a través del uso de visualizadores en casco o proyecciones de vídeo
• Combinación del medio ambiente con objetos asibles
• Reconocimiento automático de la situación del usuario a través de diversas técnicas de reconocimiento: tiempo, posición, objetos, códigos de barra…

Líneas fundamentales de investigación

1. Aplicar la realidad virtual al mundo real
• Se aumenta o mejora la visión que el usuario tiene del mundo real con información adicional sintetizada
• La información se superpone mediante el uso de gafas especializadas

2. Usar dispositivos que aumentan la realidad e interaccionan directamente con ella
• El usuario interactúa con el mundo real, que está aumentado con información sintetizada
• No se trata de superponer la información real con la virtual, sino de hacer participar a objetos cotidianos como un lápiz o una mesa que interactúan con el sistema de forma automática

Entre las áreas aplicación se encuentran.

• Medicina
• Mantenimiento mecánico y reparación
• Diseño interior
• Cultura, ocio

Tiene como líneas principales de trabajo.

• Superficies interactivas: Transformación de la superficie dentro de un espacio arquitectónico (paredes, mesas, puertas, ventanas) en una superficie activa entre el mundo físico y el mundo real
• Acoplamiento de bits y átomos: Acoplamiento sin interrupciones entre los objetos de cada día que se pueden coger (tarjetas, libros, etc.) con la información digital que está relacionada con ellos
• Medio ambiente: Uso del medio ambiente como sonido, luz, corrientes de aire y movimiento de agua como interfaces de fondo

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Característica de los SE:
• Un SE no debe demorar mas de 3 horas en resolver un problema.
• Un SE se debe aplicar a cosas practicas.
• Debe contar con la colaboración del experto.
• El conocimiento del experto no esta en los libros de texto.
• El conocimiento esta distribuido pertenece a varias personas.
• Los sistemas expertos tienen pocos niveles de profundidad.
• Para resolver la incompletitud de los conocimientos (información incompleta) se utilizan reglas redundantes. Ejemplo:
Si A y B y C entonces X
Si A y B entonces X
Si A entonces X
• Los expertos no razonan a partir de principios (razona a partir de su experiencia), solo los inexpertos razonan a partir de principios.

Consejos a la hora de diseñar un sistema experto:
• Separar el generador de inferencias de la base de conocimientos.
• Utilizar una representación tan uniforme como sea posible, siendo las reglas de producción la forma preferida.
• Mantener simple el generador de inferencias (estructura de control).
• Proporcionar algún tipo de facilidad para que el sistema pueda explicar sus conclusiones.
• Favorecer los problemas que requieran el uso de sólidos cuerpos de conocimientos asociativos empíricos sobre aquellos que se puedan resolver utilizando conocimiento causal o matemático.
• Es esencial el compromiso sobre la relación de capacidades humanas a transferir a la maquina.

Etapas de desarrollo de un sistema experto:
1. Identificación: Que se quiere que haga el SE.
2. Conceptualización: Expresar los conocimientos de manera semiformal.
3. Formalización: Diseñar las estructuras para organizar los conocimientos.
4. Implementación: Formalizar las reglas que representan conocimientos.
5. Chequeo: Validación de las reglas

Identificación: se determinan las características del problema, se describen los casos.

Conceptualizacion: Encontrar los conceptos que representen los conocimientos. La identificación del problema.

Formalización: Durante la formalización es importante que el ingeniero del conocimiento se familiarice con los siguientes tópicos:
• Las diferentes técnicas de representación del conocimiento y las búsquedas heurísticas usadas en los SE.
• Los shells existentes que puedan agilizar el desarrollo del proceso.
• Otros sistemas expertos que puedan resolver similares problemas y se puedan adaptar al problema.

Implantación: Hacer el prototipo: Llevarlo a la computadora y hacer las interfaces con el usuario.

Ingenieria del conocimiento:
1. Representación del conocimiento.
2. Adquisición de los conocimientos.
3. Procesamiento del conocimiento

Hasta ahora se ha hecho referencia al núcleo del sistema experto (BC,BH y MI) en los cuales se representan los conocimientos del experto en forma de reglas, los hechos o datos globales de partida y la forma de inferir esos conocimientos, pero no se ha dicho como se comunica el sistema con el usuario y con el experto.

Módulo de interacción con el usuario (interfaces con el usuario):
Facilita el diálogo con el usuario, permite hacerle preguntas al sistema e incluso obtener conocimientos análogos a los del experto. Estas interfaces podrían ser programas de entrada/salida de forma dialogada y las explicaciones pueden ser obtenidas de la memoria de trabajo donde se almacenan los pasos para llegar a la solución.

Módulo de ayuda para la adquisición de conocimientos (interfaces con el experto):
Permite al experto consultar los conocimientos almacenados en la base de conocimientos y en muchos casos dar la posibilidad de incluirle nuevos conocimientos. Su objetivo es que el experto pueda introducir directamente sus conocimientos en la m’,uina sin necesidad de ver al ingeniero del conocimiento.

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La Inteligencia Artificial sigue siendo una ciencia para elegidos y su utilización es propiedad casi exclusiva de centros de investigación y universidades. Y es que, aún en estos tiempos, sigue exigiendo por parte del programador de una gran derroche de ingenio, y de gran esfuerzo y dedicación.

Un Sistema Experto simple, consta de:
1. Una base de hechos.
2. Una base de conocimientos.
3. Una máquina de inferencias.

Este es un ejemplo de un programita en Javascript. ¿Conocen el problema de las tinas?

Se tienen dos tinas, una de 3 gls y otra de 4 gls, ambas vacías y una pila o llave de agua, para ir llenándolas. Se quiere dejar dos galones en la tina de 4 gls, ejecutando las acciones de llenar una tina, vaciar una tina en la otra y botar el contenido de una tina.

(La tina es un recipiente para contener agua)

Aquí les va el programa en Javascript.

Tinas

Programa TINAS
function tinas()
{//Base de hechos
var x = 0
var y = 0
if (document.ftinas.tina[0].checked)
{x = eval(document.ftinas.tina[0].value)
document.write(“Llenar la tina de 3 gls (3,0)” + ”
” )
}
else
{y = eval(document.ftinas.tina[1].value)
document.write(“Llenar la tina de 4 gls (0,4)” + ”
” )
}
//Maquina de inferencia
for (i=1;i<=15;i++)
{ if (y == 2)
{ document.write(“Solucion satisfactoria: Hay dos galones en la tina de 4″ + ”
” )
break
}
//Base de conocimientos
//Regla 1:
if (x == 0 && y == 0)
{ x = 3
y = 0
document.write(“Llenar la tina de 3 gls (3,0)” + ”
” )
continue
}
//Regla 2:
if (x == 0 && y == 0)
{ x = 0
y = 4
document.write(“Llenar la tina de 4 gls (0,4)” + ”
” )
continue
}
//Regla 3:
if (x == 3 && y == 0)
{ x = 0
y = 3
document.write(“Vaciar la tina de 3 gls en la de 4 gls (0,3)” + ”
” )
continue
}
//Regla 4:
if (x == 0 && y == 4)
{ x = 3
y = 1
document.write(“Vaciar la tina de 4 gls en la de 3 gls (3,1)” + ”
” )
continue
}
//Regla 5:
if (x == 0 && y == 3)
{ x = 3
y = 3
document.write(“Llenar la tina de 3 gls (3,3)” + ”
” )
continue
}
//Regla 6:
if (x == 3 && y == 1)
{ x = 0
y = 1
document.write(“Botar el contenido de la tina de 3 gls (0,1)” + ”
” )
continue
}
//Regla 7:
if (x == 3 && y == 3)
{ x = 2
y = 4
document.write(“Vaciar la tina de 3 gls en la de 4 gls (2,4)” + ”
” )
continue
}
//Regla 8:
if (x == 0 && y == 1)
{ x = 1
y = 0
document.write(“Vaciar la tina de 4 gls en la de 3 gls (1,0)” + ”
” )
continue
}
//Regla 9:
if (x == 2 && y == 4)
{ x = 2
y = 0
document.write(“Botar el contenido de la tina de 4 gls (2,0)” + ”
” )
continue
}
//Regla 10:
if (x == 1 && y == 0)
{ x = 1
y = 4
document.write(“Llenar la tina de 4 gls (1,4)” + ”
” )
continue
}
//Regla 11:
if (x == 2 && y == 0)
{ x = 0
y = 2
document.write(“Vaciar la tina de 3 gls en la de 4 gls (0,2)” + ”
” )
continue
}
//Regla 12:
if (x == 1 && y == 4)
{ x = 3
y = 2
document.write(“Vaciar la tina de 4 gls en la de 3 gls (3,2)” + ”
” )
continue
}

}
}

Cual de las tinas prefiere llenar?

Tina de 3 gls

Tina de 4 gls

Observen que el programa consta de una base de hechos, una máquina de inferencia y una base de conocimientos, compuesta por 12 reglas. Noten que las reglas impares se refieren a comenzar llenando la tina de 3 gls y las reglas pares son para el llenado de la tina de 4 gls.

La máquina de inferencia, lo único que hace es recorrer todas las reglas y en caso de que se llegue a la solución detiene el proceso.

La base de hechos inicializa los hechos (pone en cero las variables) y prepara las condiciones para la interfaz con el usuario.

Es bueno destacar que la base de conocimientos (BC) y la máquina de inferencias (MI) estan separadas lógicamente (usted puede seguir agregando reglas sin que esto afecte la ejecución del programa), pero físicamente están unidas dentro del mismo programa. En la practica la BC y la MI deben estar separadas lógica y físicamente.

Para descargarlo, vaya al Menú de este blog arriba donde dice Inicio, Aceca de, Libros, etc., y vaya al enlace Descargas, al dar clic ira a la pagina, La Cibernetica. al final esta Tinas.zip y a la derecha donde esta la flecha, dar clic en descargar.  Y ahora solo tiene que ejecutar el html en su computadora.

 

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“Este universo es tan grande. Las posibilidades deben ser infinitamente más grande que cualesquiera que podamos imaginarnos por nosotros mismos. Empujar las cosas en la direccion de un aumento de las posibilidades parece ser, lejos, el uso más productivo de mi tiempo. Y ese es mi propósito aquí”.

Hans Moravec

Después de un largo intervalo de tiempo y de muchas pruebas y errores, la naturaleza en su proceso evolutivo de selección natural llega al fin a alcanzar su máxima expresión (al menos eso se pensaba), la especie más acabada y perfecta: la especie humana, la cual durante años ha sido la especie dominante en el planeta.

Pero el protagonismo de la especie humana, hoy en día, ha empezado a cuestionarse y muchos creen que el fin de especie humana es solo cuestión de tiempo. Y tal vez el representante más radical de esta forma de pensar es Hans Moravec.

Moravec es el más fervoroso defensor de una nueva era, en la que los robots estarán en la cúspide de la evolución y serán los herederos del planeta. Considera el fin de la especie es inevitable debido a causas naturales: volcanes, epidemias, choque con meteoritos, etc. Entonces, la solución es acelerar la extinción de los humanos y el surgimiento de una nueva espacie producto de una evolución artificial: los robots.

En que consiste esa evolución artificial.

Moravec espera una primera generación de robots UNIVERSALES, para el 2010, con suficiente competencia general para hacer tareas mecánicas relativamente intrincadas tales como reparación automotriz, limpieza de baños o trabajos de ensamble fabril.”

Para el 2020 tendremos la segunda generación que podrá aprender de su propio desempeño. Llevara estadísticas de cuanto éxito tiene cada alternativa y elegirá la que funcione mejor. Esto significa que podrá aprender y adaptarse.

Para el 2030, debemos tener la tercera generación de robots que emulen procesos de pensamiento de mayor nivel, tales como planeamiento y previsión. Mantendrán un modelo interno no solo de sus acciones pasadas sino del mundo exterior también. Esto significa que podrán correr diferentes simulaciones de como planean desempeñar una tarea, ver cuan bien funciona cada una y compararlas con lo que hizo anteriormente, como si estuvieran imaginando diferentes soluciones a un problema, desarrollando sus propias ideas.

En su opinión esta tercera generación será capaz de compartir sus conocimientos (en red con otros robot y asume que la tarea de comprender el mundo puede dividirse entre miles o millones de mentes robóticas conectadas. A lo que podemos preguntarnos: ¿es la inteligencia tan solo una suma de conocimientos, que es suficiente con solo compartirlos?

Pero sus ideas no se detienen en la faz de la tierra y esta convencido de que el principio del fin (por supuesto de la especie humana) esta en las colonias intergalácticas.

“A largo plazo, los robots pueden convertirse en un riesgo potencial. Naturalmente trataran de obtener energía y materia prima tan barata como sea posible, con un mínimo de interferencia reglamentaria. Y la forma ideal de hacer esto es reubicar algunas de sus operaciones fuera del planeta Tierra. A diferencia de los humanos los robots no necesitan respirar aire y pueden escudarse fácilmente de las radiaciones dañinas”

Moravec supone que la nueva superhumanidad surgirá en esas colonias intergalácticas, cuando las componías abandonen esas colonias y estas comiencen a evolucionar por si mismas. Cree firmemente que una vez que todos los materiales sean saqueados y exprimidos. Y digo yo al no tener competencia, estas maquinas serán libres de desarrollarse a su propio ritmo y pronto superaran a los terrestres (se parte de la idea de maquinas que autorreproducen a si misma sobre el principio que cada vez son mejores y mas perfectas). Y como resultado la invasión de la tierra por los robots. Pero no se preocupen, para Moravec la conquista será indolora.

Estas ideas han alarmados a muchos científicos: Joseph Weizenbaum, considera que los libros de Moravec son tan peligrosos como los libros de Hitller (Mi lucha). También Roger Penrose califica de espantosos muchos de los conceptos de Moravec.

Pero para Moravec los robots son nuestros hijos mentales, y nosotros seremos su pasado y se interesaran por nosotros de la misma forma que nosotros no interesamos por los orígenes de las especies.

Pero las maquinas no se quedaran en un mero interés también, según Moravec, serán capaces reconstruirnos átomo a átomo y crear nuevos modelos de civilizaciones humanos, Y ahora si estamos en terreno de la ciencia ficción. Entonces… ¿Somos una simulación? ¿Vivimos en una matriz y las maquinas nos mantienen vivos o conectados? Moravec cree que pueden existir muchas versiones de humanos viviendo en mundos artificiales.

Para Moravec todo el concepto de realidad es más bien absurdo. Pero cuando estas dentro de la escena no puedes menos que jugar con las reglas… Para Moravec la raza humana esta seguramente extinta y lo que vivimos es una simulación.

Entonces regresamos a la religión y a la idea de un dios perfecto que crea un mundo imperfecto.
Si, porque como es posible que esas maquinas perfectas hayan creado un mundo tan imperfecto del que se queja Moravec cuando dice:

“ La forma humana no esta diseñada para ser un “científico”, dice. Nuestra capacidad mental es extremadamente limitada. Tienes que padecer todo tipo de entrenamientos “no naturales” para lograr un cerebro medianamente adecuado para este tipo de trabajo… Vives apenas lo suficiente para comenzar a comprender las cosas antes de tu cerebro empiece a deteriorarse. Y entonces, te mueres.”

Por otra parte aquí Moravec esta hablando a nombre de todos los humanos de los artistas, filósofos, religiosos y humanos en general. Es que solo los científicos representan a la especie humana.

“Seria grandioso si pudieras mejorar tus habilidades vía inteligencia artificial y extender tu lapso de vida y perfeccionar la condición humana”.

Moravec desvía el concepto de lo humano hacia otro sentido, el de la humanidad como especie inteligente, de ahí que su inquietud este dada por probar que un ente artificial que es capaz de actuar totalmente como humano. ¿Es la inteligencia la única cualidad humana? Incluso: ¿es la más importante?

Encuentra imposible creer que tiene sentido continuar, como seres humanos exactamente en la misma forma. Y pregunta ¿Realmente queremos más de lo mismo? Más milenios de la misma vieja telenovela humana? Seguramente ya hemos interpretado la mayoría de las escenas en términos de relaciones humanas en un marco trivial. Lo que digo trasciende todo eso. Habrá historias mucho más interesantes. ¿Y que es la vida sino un conjunto de historias?

La conclusión es que la especie humana ya se agoto y que su final es inevitable y sin dudas el fin de todas las especies las cuales serán sustituidas por entidades artificiales: los robots.

Moravec es un Mesías que ve a la tecnología como herramienta para transformar al ser humano en algo más grandioso y cree que la grandeza y el poder de su destino excede todo los límites.