Fundamentos Basicos Sobre Robotica, Inteligencia Artificial.

DESARROLLO DEL TALLER DE TECNOLOGIA
FUNDAMENTOS BASICOS SOBRE LA ROBOTICA
1. ETIMOLOGIA DE LA ROBOTICA
El gran público conoció la palabra robotic a través de la obra R.U.R. (Rossum’s Common Robots) del dramaturgo checo KarelČapek , que se estrenó en 1921. 2 La palabra se escribía como “robotnik”.
Sin embargo, no fue este autor Čapek quien inventó la palabra. En una breve carta escrita a la editorial del Diccionario Oxford, atribuye a su hermano Josef la creación del término. En un artículo publicado en la revista checa Lidovénoviny en 1933, explicó que originalmente los quiso llamar laboři (del latín labor, trabajo). Sin embargo, no le gustaba la palabra y pidió consejo a su hermano Josef, que le sugirió “roboti”. La palabra robota significa literalmente trabajo labor y figuradamente “trabajo duro” en checo y muchas lenguas eslavas Tradicionalmente robota period el periodo de trabajo que un siervo debía otorgar a su señor, generalmente 6 meses del año. La servidumbre se prohibió en 1848 en Bohemia , por lo que cuando Čapek escribió R.U.R., el uso del término robota ya se había extendido a varios tipos de trabajo, pero el significado obsoleto de “servidumbre” seguiría reconociéndose.
La palabra robótica , usada para describir este campo de estudio, fue acuñada por el escritor de ciencia ficción Isaac Asimov La robótica concentra 6 áreas de estudio: La mecánica, el management automático, la electrónica, la informática, y la física y la matemática como ciencias básicas.
2. ORIGEN Y DESARROLLO DE LA ROBOTICA
La palabra robot fue usada por primera vez en el año 1921, cuando el escritor checo KarelCapek (1890 – 1938) estrena en el teatro nacional de Praga su obra Rossum’s Universal Robotic (R.U.R.). Su origen es de la palabra eslava robota, que se refiere al trabajo realizado de manera forzada.
Con el objetivo de diseñar una maquina flexible, adaptable al entorno y de fácil manejo, George Devol, pionero de la Robótica Industrial, patento en 1948, un manipulador programable que fue el germen del robot industrial.
En 1948 R.C. Goertz del ArgonneNationalLaboratory desarrollo, con el objetivo de manipular elementos radioactivos sin riesgo para el operador, el primer tele manipulador. Este consistía en un dispositivo mecánico maestro-esclavo. El manipulador maestro, reproducía fielmente los movimientos de este. El operador además de poder observar a través de un grueso cristal el resultado de sus acciones, sentía a través del dispositivo maestro, las fuerzas que el esclavo ejercía sobre el entorno.
Años mas tarde, en 1954, Goertz hizo uso de la tecnología electrónica y del servocontrol sustituyendo la transmisión mecánica por eléctrica y desarrollando así el primer tele manipulador con servocontrol bilateral. Otro de los pioneros de la tele manipulación fue Ralph Mosher, ingeniero de la Basic Electric que en 1958 desarrollo un dispositivo denominado Useful-Man, consistente en dos brazos mecánicos teleoperados mediante un maestro del tipo denominado exoesqueleto. Junto a la industria nuclear, a lo largo de los años sesenta la industria submarina comenzó a interesarse por el uso de los tele manipuladores.
A este interés se sumo la industria espacial en los años setenta.
La evolución de los tele manipuladores a lo largo de los últimos años no ha sido tan espectacular como la de los robots. Recluidos en un mercado selecto y limitado(industria nuclear, militar, espacial, and many others.) son en general desconocidos y comparativamente poco atendidos por los investiga- dores y usuarios de robots. Por su propia concepción, un tele manipulador precisa el mando continuo de un operador, y salvo por las aportaciones incorporadas con el concepto del control supervisado y la mejora de la tele presencia promovida hoy día por la realidad digital, sus capacidades no han variado mucho respecto a las de sus orígenes.
La sustitución del operador por un programa de ordenador que controlase los movimientos del manipulador dio paso al concepto de robotic.
La primera patente de un dispositivo robotico fue solicitada en marzo de 1954 por el inventor británico C.W. Kenward. Dicha patente fue emitida en el Reino Unido en 1957, sin embargo fue Geoge C. Devol, ingeniero norteamericano, inventor y autor de varias patentes, él estableció las bases del robotic industrial moderno. En 1954 Devol concibió la concept de un dispositivo de transferencia de artículos programada que se patento en Estados Unidos en 1961.
En 1956 Joseph F. Engelberger, director de ingeniería de la división aeroespacial de la empresa Manning Maxwell y Moore en Stanford, Conneticut. Juntos Devol y Engelberger comenzaron a trabajar en la utilización industrial de sus maquinas, fundando la ConsolidatedControlsCorporation, que más tarde se convierte en Unimation(Universal Automation), e instalando su primera maquinaUnimate (1960), en la fabrica de General Motors de Trenton, Nueva Jersey, en una aplicación de fundición por inyección.
Otras grandes empresas como AMF, emprendieron la construcción de maquinas similares (Versatran- 1963.
En 1968 J.F. Engelberger visito Japón y poco más tarde se firmaron acuerdos con Kawasaki para la construcción de robots tipo Unimate. El crecimiento de la robótica en Japón aventaja en breve a los Estados Unidos gracias a Nissan, que formo la primera asociación robótica del mundo, la Asociación de Robótica industrial de Japón (JIRA) en 1972. Dos años mas tarde se formo el Instituto de Robótica de América (RIA), que en 1984 cambio su nombre por el de Asociación de Industrias Robóticas, manteniendo las mismas siglas (RIA.
Por su parte Europa tuvo un despertar más tardío. En 1973 la firma sueca ASEA construyo el primer robot con accionamiento totalmente eléctrico, en 1980 se fundo la Federación Internacional de Robótica con sede en Estocolmo Suecia.
La configuración de los primeros robots respondía a las denominadas configuraciones esférica y antropomórfica, de uso especialmente valido para la manipulación. En 1982, el profesor Makino de la Universidad Yamanashi de Japón, desarrolla el concepto de robot SCARA (SelectiveComplianceAssembly Robot Arm) que busca un robotic con un numeroreducido en grados de libertad (three four), un coste limitado y una configuración orientada al ensamblado de piezas.
La definición del robotic industrial, como una maquina que puede efectuar un numero diverso de trabajos, automáticamente, mediante la programación previa, no es valida, por que existen bastantes maquinas de control numérico que cumplen esos requisitos. Una peculiaridad de los robots es su estructura de brazo mecánico y otra su adaptabilidad a diferentes aprehensores herramientas. Otra característica especifica del robot, es la posibilidad de llevar a cabo trabajos completamente diferentes e, incluso, tomar decisiones según la información procedente del mundo exterior, mediante el adecuado programa operativo en su sistema informatico.
Se pueden distinguir cinco fases relevantes en el desarrollo de la Robótica Industrial:
1. El laboratorio ARGONNE diseña, en 1950, manipuladores amo-esclavo para manejar materials radioactivo.
2. Unimation, fundada en 1958 por Engelberger y hoy absorbida por Whestinghouse, realiza los primeros proyectos de robots a principios de la década de los sesentas de nuestro siglo, instalando el primero en 1961 y posteriormente, en 1967, un conjunto de ellos en una factoría de general motors. Tres años después, se inicia la implantación de los robots en Europa, especialmente en el área de fabricación de automóviles. Japón comienza a implementar esta tecnología hasta 1968.
three. Los laboratorios de la Universidad de Stanford y del MIT acometen, en 1970, la tarea de controlar un robot mediante computador.
four. En el año de 1975, la aplicación del microprocesador, transforma la imagen y las características del robotic, hasta entonces grande y costoso.
5. A partir de 1980, el fuerte impulso en la investigación, por parte de las empresas fabricantes de robots, otros auxiliares y diversos departamentos de Universidades de todo el mundo, sobre la informática aplicada y la experimentación de los sensores, cada vez mas perfeccionados, potencian la configuración del robot inteligente capaz de adaptarse al ambiente y tomar decisiones en tiempo actual, adecuarlas para cada situación.
En esta fase que dura desde 1975 hasta 1980, la conjunción de los efectos de la revolución de la Microelectrónica y la revitalización de las empresas automovilísticas, produjo un crecimiento acumulativo del parque de robots, cercano al 25%.
La evolución de los robots industriales desde sus principios ha sido vertiginosa. En poco mas de 30 años las investigaciones y desarrollos sobre robótica industrial han permitido que los robots tomen posiciones en casi todas las áreas productivas y tipos de industria. En pequeñas grandes fabricas, los robots pueden sustituir al hombre en aquellas áreas repetitivas y hostiles, adaptándose inmediatamente a los cambios de producción solicitados por la demanda variable.
three. DEFINICIONES DE ROBOTICA
La robótica es una ciencia rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas realizadas por el ser humano que requieren del uso de inteligencia. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica la informática.
La robótica es la rama de la tecnología que se dedica al diseño, construcción, operación, disposición estructural, manufactura y aplicación de los robots La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica , la electrónica , la informática , la inteligencia artificial , la ingeniería de control y la física Otras áreas importantes en robótica son el álgebra , los autómatas programables y las máquinas de estados
La robótica es la ciencia y la técnica que está involucrada en el diseño, la fabricación y la utilización de robots Un robotic es, por otra parte, una máquina que puede programarse para que interactúe con objetos y lograr que imite, en cierta forma, el comportamiento humano animal.
four. IMPACTO DE LA ROBOTICA
El ser humano desde sus inicios a buscado la manera de adaptarse y modificar su estilo de vida, desde las condiciones más difíciles ha surgido la manera de facilitar la condición de vida humana, de mejorar su calidad y de facilitar maneras productivas de trabajos que reduzcan el esfuerzo físico del hombre en sus tareas cotidianas. La robótica, según se outline es la ciencia que estudia el diseño y construcción de máquinas inteligentes, es un conjunto de conocimientos teóricos y prácticos que permiten desarrollar la thought de realizar y automatizar sistemas basados en estructuras poli articuladas. Estas máquinas son fabricadas con cierta capacidad intelectual y están destinadas a la producción industrial para sustituir la participación real del ser humano en ciertas tareas. De manera impresionante los sistemas robóticos son capaces de recibir información y de comprender sus funciones y ejecutarlas con precisión.
Nada surge de la nada, saltan interrogantes para comprender este revolucionario concepto que ha surgido en la vida del ser humano. Para comprender este avance de la ciencia y de la alta tecnología, se hace necesario remontarnos a sus orígenes. El término Robot, es una palabra checoslovaca cuyo significado es ¨ trabajador sirviente ¨, surgió con la obra los ¨Robots Universales de Rossum ¨ de Carel Capee. Desde la antigua época griega se intentó la creación de dispositivos que tuvieran movimiento sin fin y que no tuvieran que ser controlados por las personas. Para los siglos XVII y XVIII Jacques de Vaucanson, construyó los llamados autómatas humanoides fabricados con mecanismos de relojería. La evolución continua entre debates, incertidumbre y constantes esfuerzos.
5. LEYES DE LA ROBOTICA
En ciencia ficción las tres leyes de la robótica son un conjunto de normas escritas por Isaac Asimov , que la mayoría de los robots de sus novelas y cuentos están diseñados para cumplir. En ese universo, las leyes son “formulaciones matemáticas impresas en los senderos positrónicos del cerebro” de los robots (líneas de código del programa de funcionamiento del robotic guardadas en la ROM del mismo). Aparecidas por primera vez en el relato Runaround ( 1942 ), establecen lo siguiente:
1. Un robotic no puede hacer daño a un ser humano , por inacción, permitir que un ser humano sufra daño.
2. Un robotic debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, excepto si estas órdenes entrasen en conflicto con la Primera Ley.
three. Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que esta protección no entre en conflicto con la Primera la Segunda Ley. 1
Esta redacción de las leyes es la forma convencional en la que los humanos de las historias las enuncian; su forma real sería la de una serie de instrucciones equivalentes y mucho más complejas en el cerebro del robotic.
Asimov atribuye las tres Leyes a John W. Campbell , que las habría redactado durante una conversación sostenida el 23 de diciembre de 1940 Sin embargo, Campbell sostiene que Asimov ya las tenía pensadas, y que simplemente las expresaron entre los dos de una manera más formal.
Las tres leyes aparecen en un gran número de historias de Asimov, ya que aparecen en toda su serie de los robots, así como en varias historias relacionadas, y la serie de novelas protagonizadas por LuckyStarr También han sido utilizadas por otros autores cuando han trabajado en el universo de ficción de Asimov, y son frecuentes las referencias a ellas en otras obras, tanto de ciencia ficción como de otros géneros.
6. LA ROBOTICA EN LA ACTUALIDAD
En la actualidad, los robots comerciales e industriales son ampliamente utilizados, y realizan tareas de forma más exacta más barata que los humanos. También se les utiliza en trabajos demasiado sucios, peligrosos tediosos para los humanos. Los robots son muy utilizados en plantas de manufactura, montaje y embalaje, en transporte, en exploraciones en la Tierra y en el espacio, cirugía, armamento, investigación en laboratorios y en la producción en masa de bienes industriales de consumo.
Otras aplicaciones incluyen la limpieza de residuos tóxicos, minería, búsqueda y rescate de personas y localización de minas terrestres.
Existe una gran esperanza, especialmente en Japón , de que el cuidado del hogar para la población de edad avanzada pueda ser desempeñado por robots.
Los robots parecen estar abaratándose y reduciendo su tamaño, una tendencia relacionada con la miniaturización de los componentes electrónicos que se utilizan para controlarlos. Además, muchos robots son diseñados en simuladores mucho antes de construirse y de que interactúen con ambientes físicos reales. Un buen ejemplo de esto es el equipo Spiritual Machine, 12 un equipo de 5 robots desarrollado totalmente en un ambiente virtual para jugar al fútbol en la liga mundial de la F.I.R.A.
Además de los campos mencionados, hay modelos trabajando en el sector educativo, servicios (por ejemplo, en lugar de recepcionistas humanos 14 vigilancia) y tareas de búsqueda y rescate.
En la actualidad, los robots comerciales e industriales son ampliamente utilizados, y realizan tareas de forma más exacta más barata que los humanos. También se les utiliza en trabajos demasiado sucios, peligrosos tediosos para los humanos. Los robots son muy utilizados en plantas de manufactura, montaje y embalaje, en transporte, en exploraciones en la Tierra y en el espacio, cirugía, armamento, investigación en laboratorios y en la producción en masa de bienes industriales de consumo.
Otras aplicaciones incluyen la limpieza de residuos tóxicos, minería, búsqueda y rescate de personas y localización de minas terrestres.
Existe una gran esperanza, especialmente en JAPÓN, que el cuidado del hogar para la población de edad avanzada pueda ser desempeñadoo por robots.
Los robots parecen estar abaratándose y reduciendo su tamaño, una tendencia relacionada con la miniaturización de los componentes electrónicos que se utilizan para controlarlos. Además, muchos robots son diseñados ensimuladores mucho antes de construirse y de que interactúen con ambientes físicos reales. Un buen ejemplo de esto es el equipo Non secular Machine, un equipo de 5 robots desarrollado totalmente en un ambiente virtual para jugar al fútbol en la liga mundial
Además de los campos mencionados, hay modelos trabajando en el sector educativo, servicios (por ejemplo, en lugar de recepcionistas humanos vigilancia) y tareas de búsqueda y rescate.
7. CRONOLOGIA DE LA ROBOTICA
La que a continuación se presenta es la clasificación más común:
1ª Generación.
2ª Generación.
Robots de aprendizaje. Repiten una secuencia de movimientos que ha sido ejecutada previamente por un operador humano. El modo de hacerlo es a través de un dispositivo mecánico. El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los memoriza.
3ª Generación.
Robots con control sensorizado. El controlador es una computadora que ejecuta las órdenes de un programa y las envía al manipulador para que realice los movimientos necesarios.
4ª Generación.
Robots inteligentes. Son similares a los anteriores, pero además poseen sensores que envían información a la computadora de management sobre el estado del proceso. Esto permite una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo actual.
8. ETIMOLOGIA DE ROBOTS
La palabra cibernética proviene del griego Κυβερνήτης (kybernetes) y significa “arte de pilotar un navío”, aunque Platón la utilizó en La República con el significado de “arte de dirigir a los hombres” “arte de gobernar”. Éste es un término genérico antiguo pero aún usado para muchas áreas que están incrementando su especialización bajo títulos como: sistemas adaptativos, inteligencia artificial, sistemas complejos, teoría de complejidad, sistemas de control, aprendizaje organizacional, teoría de sistemas matemáticos, sistemas de apoyo a las decisiones, dinámica de sistemas, teoría de información, investigación de operaciones, simulación e Ingeniería de Sistemas.
9. DEFINICIONES DE ROBOTS
Un robotic , es un agente artificial mecánico digital Es una máquina usada para realizar un trabajo automáticamente y que es controlada por una computadoraSi bien la palabra robotic puede utilizarse para agentes físicos y agentes virtuales de software program , estos últimos son llamados ” bots ” para diferenciarlos de los otros.
Un robot es una máquina programable que puede manipular objetos y realizar operaciones que antes sólo podían realizar los seres humanos. El robotic puede ser tanto un mecanismo electromecánico físico como un sistema virtual de software. Ambos coinciden en brindar la sensación de contar con capacidad de pensamiento resolución, aunque en realidad se limitan a ejecutar órdenes dictadas por las personas.
Un robot es una entidad virtual mecánica artificial. En la práctica, esto es por lo normal un sistema electromecánico que, por su apariencia sus movimientos, ofrece la sensación de tener un propósito propio. La independencia creada en sus movimientos hace que sus acciones sean la razón de un estudio razonable y profundo en el área de la ciencia y tecnología. La palabra robotic puede referirse tanto a mecanismos físicos como a sistemas virtuales de software program, aunque suele aludirse a los segundos con el término de bots.
10. CLASIFICACION Y TIPOS DE ROBOTS
TIPOS DE ROBOTS
1.- Robots Play-back, los cuales regeneran una secuencia de instrucciones grabadas, como un robot utilizado en recubrimiento por spray soldadura por arco. Estos robots comúnmente tienen un management de lazo abierto.
2.- Robots controlados por sensores, estos tienen un management en lazo cerrado de movimientos manipulados, y hacen decisiones basados en datos obtenidos por sensores.
3.- Robots controlados por visión, donde los robots pueden manipular un objeto al utilizar información desde un sistema de visión.
4.- Robots controlados adaptablemente, donde los robots pueden automáticamente reprogramar sus acciones sobre la base de los datos obtenidos por los sensores.
5.- Robots con inteligencia artificial, donde las robots utilizan las técnicas de inteligencia artificial para hacer sus propias decisiones y resolver problemas.
6.- Los robots médicosson,fundamentalmente,prótesis para disminuidosfísicos que se adaptan al cuerpo y están dotados de potentes sistemas de mando. Con ellos se logra igualar al cuerpo con precisión los movimientos y funciones de los órganos extremidades que suplen.
7.- Los androides son robots que se parecen y actúan como seres humanos. Los robots de hoy en día vienen en todas las formas y tamaños, pero a excepción de los que aparecen en las ferias y espectáculos, no se parecen a las personas y por tanto no son androides. Actualmente, los androides reales sólo existen en la imaginación y en las películas de ficción.
eight.- Los robots móviles.- Están provistos de patas, ruedas u orugas que los capacitan para desplazarse de acuerdo su programación. Elaboran la información que reciben a través de sus propios sistemas de sensores y se emplean en determinado tipo de instalaciones industriales, sobre todo para el transporte de mercancías en cadenas de producción y almacenes. También se utilizan robots de este tipo para la investigaciónen lugares de difícil acceso muy distantes, como es elcaso de la exploración espacial y las investigacioneso rescates submarinos.
CLASIFICACION DE LOS ROBOTS
ANDROIDES
Los androides son robots que se parecen y actúan como seres humanos. Los robots de hoy en día vienen en todas las formas y tamaños, pero a excepción de los que aparecen en las ferias y espectáculos, no se parecen a las personas y por tanto no son androides. Actualmente, los androides reales sólo existen en la imaginación y en las películas de ficción.
MOVILES
Los robots móviles están provistos de patas, ruedas u orugas que los capacitan para desplazarse de acuerdo su programación. Elaboran la información que reciben a través de sus propios sistemas de sensores y se emplean en determinado tipo de instalaciones industriales, sobre todo para el transporte de mercancías en cadenas de producción y almacenes. También se utilizan robots de este tipo para la investigación en lugares de difícil acceso muy distantes, como es el caso de la exploración espacial y las investigaciones rescates submarinos.
ZOOMORFICOS
Robots caracterizados principalmente por sus sistema de locomoción que imita a diversos seres vivos. Los androides también podrían considerarse robots zoomórficos.
MEDICOS
Los robots médicos son, fundamentalmente, prótesis para disminuidos físicos que se adaptan al cuerpo y están dotados de potentes sistemas de mando. Con ellos se logra igualar con precisión los movimientos y funciones de los órganos extremidades que suplen.
INDUSTRIALES
Los robots industriales son artilugios mecánicos y electrónicos destinados a realizar de forma automática determinados procesos de fabricación manipulación. Son en la actualidad los más frecuentes. Japón y Estados Unidos lideran la fabricación y consumo de robots industriales siendo Japón el número uno.
TELEOPERADORES
Hay muchos “parientes de los robots” que no encajan exactamente en la definición precisa. Un ejemplo son los teleoperadores. Dependiendo de cómo se defina un robot, los teleoperadores pueden no clasificarse como robots. Los teleoperadores se controlan remotamente por un operador humano. Cuando pueden ser considerados robots se les llama “telerobots”. Cualquiera que sea su clase, los teleoperadores son generalmente muy sofisticados y extremadamente útiles en entornos peligrosos tales como residuos químicos y desactivación de bombas. Los robots teleoperadores son definidos por la NASA como:Dispositivos robóticos con brazos manipuladores y sensores con cierto grado de movilidad, controlados remotamente por un operador humano de manera directa a través de un ordenador.
HIBRIDOS
Estos robots corresponden a aquellos de difícil clasificación cuya estructura resulta de una combinación de las expuestas anteriormente.
Cabe decir que pese a que la clasificación anterior es la más conocida, existe otra no menos importante donde se tiene más en cuenta la potencia del software program en el controlador, lo que es determinante de la utilidad y flexibilidad del robotic dentro de las limitantes del diseño mecánico y la capacidad de los sensores.
De acuerdo a esta posición los robots han sido clasificados de acuerdo a:
– su generacion
– nivel del lenguaje de programación.
Estas clasificaciones reflejan la potencia del software en el controlador, en explicit, la sofisticada interacción de los sensores. La generación de un robotic se determina por el orden histórico de desarrollos en la robótica. Cinco generaciones son normalmente asignadas a los robots industriales. La tercera generación es utilizada en la industria, la cuarta se desarrolla en los laboratorios de investigación, y la quinta generación esta en investigación.
eleven. IMPACTO DE LA ROBOTICA
El ser humano desde sus inicios ha buscado la manera de adaptarse y modificar su estilo de vida, desde las condiciones más difíciles ha surgido la manera de facilitar la condición de vida humana, de mejorar su calidad y de facilitar maneras productivas de trabajos que reduzcan el esfuerzo físico del hombre en sus tareas cotidianas. La robótica, según se outline es la ciencia que estudia el diseño y construcción de máquinas inteligentes, es un conjunto de conocimientos teóricos y prácticos que permiten desarrollar la idea de realizar y automatizar sistemas basados en estructuras poli articuladas. Estas máquinas son fabricadas con cierta capacidad intelectual y están destinadas a la producción industrial para sustituir la participación real del ser humano en ciertas tareas. De manera impresionante los sistemas robóticos son capaces de recibir información y de comprender sus funciones y ejecutarlas con precisión.
Nada surge de la nada, saltan interrogantes para comprender este revolucionario concepto que ha surgido en la vida del ser humano. Para comprender este avance de la ciencia y de la alta tecnología, se hace necesario remontarnos a sus orígenes. El término Robot, es una palabra checoslovaca cuyo significado es ¨ trabajador sirviente ¨, surgió con la obra los ¨Robots Universales de Rossum ¨ de Carel Capee. Desde la antigua época griega se intentó la creación de dispositivos que tuvieran movimiento sin fin y que no tuvieran que ser controlados por las personas. Para los siglos XVII y XVIII Jacques de Vaucanson, construyó los llamados autómatas humanoides fabricados con mecanismos de relojería. La evolución continúa entre debates, incertidumbre y constantes esfuerzospor lograr lo que más tarde se conoció como la inteligencia artificial.
12. GENERACIONES DE ROBOTS
PRIMERA GENERACION
Realizan una tarea según una serie de instrucciones programadas previamente, que ejecutan de forma secuencial. Este tipo de robots dispone de sistemas de control en lazo abierto, por lo que no tienen en cuenta las variaciones que puedan producirse en su entorno.
SEGUNDA GENERACION
Este tipo sí tiene en cuenta las variaciones del entorno. Disponen de sistemas de management en lazo cerrado, con sensores que les permiten adquirir información del medio en que se encuentran y adaptar su actuación a las mismas.
TERCERA GENERACION
Poseen capacidad para la planificación automática de tareas; son robots adaptables a distintos entornos, capaces de reprogramarse de forma automática, en función de los datos proporcionados por los sensores.
las investigaciones que se llevan a cabo en la actualidad en materia de robótica están encaminadas al desarrollo de la cuarta generación de robots, que apunta hacia la creación de sistemas capaces de tomar decisiones y resolver problemas por sí mismos. Es lo que se ha dado en llamar inteligencia artificial.
thirteen. NUEVAS GENERACIONES DE ROBOTS
Del 27 de octubre al three de noviembre de 2010, Kuka Robots presenta en Ok 2010 Quantec, una nueva generación de robots. Con una extensa gama compuesta por quince robots estándar con varias opciones de montaje, la serie Quantec asegura que existe el robotic adecuado para cada aplicación y cliente específico. Por primera vez, una única familia de robots cubre por completo los modelos de carga útil de ninety a 300 kg con alcances de 2.500 a 3.a hundred mm. La automatización se facilita mediante la máxima flexibilidad a laplanificación del sistema y a la fase de diseño, reduciendo el trabajo de concepción y diseño y con una mejor planificación de la seguridad.
Los robots de la serie Quantec, de Kuka, se caracterizan por tener a hundred and sixty kg menos peso y 25% menos volumen, manteniendo el mismo alcance y carga útil. Son los más compactos de su clase, reduciendo necesidades de espacio y abriendo nuevos campos para potenciales aplicaciones, aún en espacios restringidos. Permiten incluso diseño de celdas compactas en la gama de carga útil elevada.
Los componentes más ligeros de la serie de Quantec permiten un mayor rendimiento, e incluso tiempos más cortos de ciclo, así como una mayor rigidez. La nueva serie del robot impresiona con una gran repetibilidad de precisión y postura de + /- 0,06 mm.
Los robots de la serie de Quantec siguen caracterizándose por la acostumbrada calidad y robustez de los productos Kuka. La serie ha sido diseñada basándose en un concepto de partes comunes, con sólo cuatro variantes de motor y engranajes. Todos los modelos tienen el mismo patrón para el montaje de la base, el mismo que el de la serie anterior, y una brida idéntica en la muñeca. Por esta razón la serie de Quantec es a hundred% suitable con diseños existentes de celdas basadas en la serie 2000. El diseño de la serie ha minimizado los contornos disruptivos, y su muñeca compacta ofrece mejor accesibilidad incluso en espacios restringidos.
Kuka sigue de forma activa un enfoque de tres lanzas para la protección ambiental: en procesos internos dentro la propia empresa, en su cartera de producto, y en la automatización inteligente de sequence de producción competitiva de tecnologías verdes, como celdas solares vehículos que utilicen nuevas fuentes de energía más respetuosas con el medio ambiente.
La compañía se ha marcado como objetivo, en la medida de lo posible, una producción sostenible con el menor impacto posible en los recursos naturales de nuestro planeta. Un ejemplo práctico: KUKA es el primer fabricante de robots del mundo de utilizar pintura ecológica y náutica para sus sistemas de robot. Los ahorros anuales de la energía que promedian 8% por robotic fabricado han sido logrados en la producción durante los últimos cinco años. La célula photo voltaic en los tejados de la planta proporciona electricidad.
Con el KR C4, otra de las novedades del salón, Kuka lanza al mercado un sistema de control que integra robot, movimiento, control de secuencias y procesos. Pero eso no es todo. Aún más importante es el hecho de que el controlador seguridad al completo está integrado a la perfección en el sistema de management del KR C4. Es decir, el KR C4 realiza todas las tareas inmediatamente.
En el nuevo sistema de control, Kuka ha prescindido de un hardware restrictivo y lo ha reemplazado con funciones inteligentes de software. Por tanto, el concepto se caracteriza por su absoluta transparencia y futura compatibilidad. Las interfaces convencionales son reemplazadas por flujo de datos enlazados, permitiendo así una comunicación directa entre los módulos individuales de control del KR C4.
El concepto del KR C4 proporciona una base firme para la automatización futura. La eliminación sistemática de un hardware limitado y su sustitución con elementos de uso común, estándares de la industria, como ‘multi-core’ y tecnología Ethernet, ofrecen un enorme potencial en desarrollo y rendimiento. Basado en estas tecnologías, sistemas de bus basados en Ethernet, como ProfiNet Ethernet/IP, se pueden integrar de forma sencilla como funciones de software program. De esta manera, el concepto de KR C4 beneficiará automáticamente futuros avances en desarrollo y rendimiento. Este nuevo enfoque, aplicando los procesos de management como funciones de software program, reduce el número de módulos de hardware en un 35% y conectores y cables en un 50%.
Por primera vez, el control de seguridad al completo está integrado a la perfección en el sistema de control del KR C4 sin hardware propio. Las funciones de seguridad y las comunicaciones se aplican en la base de protocolos basados en Ethernet.
El concepto de la seguridad en el KR C4 se centra en el uso de tecnología multi-core”, de esta forma se asegura el sistema de doble canal necesario para aplicaciones de seguridad. Además, el sistema ofrece mucho más que mera vigilancia de funciones. De hecho, este concepto hace posible influir en el movimiento y la velocidad del robot de forma segura. La eliminación de componentes limitadores de hardware y la capacidad de expansión ilimitada de linterfacesdeseguridad basadas en software program prepara el terreno para la aplicación de nuevos conceptos revolucionarios de seguridad en la automatización. Especialmente en el campo de cooperación entre ser humano y robot, dónde en el futuro serán utilizados nuevos sensores. Los cuales en cualquier caso requerirán muchas entradas y las salidas. La arquitectura del KR C4 da a KukaRoboterGmbH la flexibilidad necesaria para integrarlos.
14. CARACTERISTICAS DE LO ROBOTS
Los robots poseen tres características que le son propias:
– planificación
– aprendizaje.
La captación de la información sensorial es basic sobre todo el reconocimiento de formas u objetos, lo que ha dado un gran auge a las investigaciones sobre visión artificial.Muchas de las tareas que realizan conllevan un alto nivel de complejidad y toma de decisiones, actividades que no puede llevar a cabo un autómata, dado que suponen principios de acción considerados “inteligentes” por lo que este ámbito se ha constituido en uno de los más importantes de la IA (Inteligencia artificial).
Por otra parte, si comparamos a los robots con los humanos podemos distinguir las siguientes características:
-Los robots pueden ser más fuertes, lo que les permite levantar pesos considerables y aplicar mayores fuerzas.
-No se cansan y pueden trabajar fácilmente las 24 hs. del día y los 7 días de la semana. No necesitan descansos y rara vez se enferman.
-Son consistentes. Una vez que se han instruido para realizar un trabajo pueden repetirlo, prácticamente de forma indefinida, con un alto grado de precisión. El desempeño humano tiende a deteriorarse con el paso del tiempo.
-Son casi completamente inmunes a su ambiente. Pueden trabajar en entornos extremadamente fríos calientes, en áreas donde existe el peligro de gases tóxicos radiación.
-Manipulan objetos con temperaturas muy elevadas. Son capaces de trabajar en la oscuridad.
Diversas investigaciones entre usuarios industriales muestran las razones de la industria para la incorporación de robots
La lista de prioridades de la industria japonesa es la siguiente:
-ahorro de mano de obra
-mejoramiento de las condiciones laborales-mayor flexibilidad
-facilidad del control de la producción
-otros.
Un estudio en la industria alemana se tradujo en la siguiente lista de prioridades:
– aumento de la productividad
– rendimiento de la inversión-mejoramiento de la calidad
-condiciones de trabajo más humano
15. COMPONENTES DE LOS ROBOTS
Un robotic está formado por los siguientes elementos: estructura mecánica, transmisiones, actuadores, sensores, elementos terminales y controlador. Aunque los elementos empleados en los robots no son exclusivos de estos (máquinas herramientas y otras muchas máquinas emplean tecnologías semejantes), las altas prestaciones que se exigen a los robots han motivado que en ellos se empleen elementos con características específicas.
La constitución física de la mayor parte de los robots industriales guarda cierta similitud con la anatomía de las extremidades superiores del cuerpo humano, por lo que, en ocasiones, para hacer referencia a los distintos elementos que componen el robot, se usan términos como cintura, hombro, brazo, codo, muñeca, and so forth.
Los componentes principales de un robotic son los siguientes:
MANIPULADOR
Mecánicamente, es el componente principal. Está formado por una serie de elementos estructurales sólidos eslabones unidos mediante articulaciones que permiten un movimiento relativo entre cada dos eslabones consecutivos. Las partes que conforman el manipulador reciben, entre otros, los nombres de: cuerpo, brazo, muñeca y actuador final ( elemento terminal). A este último se le conoce habitualmente como aprehensor, garra, pinza gripper.
CONTROLADOR
DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA DE DATOS
Los más comunes son: teclado, monitor y caja de comandos (teachpendant). Los dispositivos de entrada y salida permiten introducir y, a su vez, ver los datos del controlador. Para mandar instrucciones al controlador y para dar de alta programas de control, comúnmente se utiliza una computadora adicional. Es necesario aclarar que algunos robots únicamente poseen uno de estos componentes. En estos casos, uno de los componentes de entrada y salida permite la realización de todas las funciones.
DISPOSITIVOS ESPECIALES
Entre estos se encuentran los ejes que facilitan el movimiento transversal del manipulador y las estaciones de ensamblaje, que son utilizadas para sujetar las distintas piezas de trabajo.
sixteen. ARQUITECTURA DE LOS ROBOTS
Existen diferentes tipos y clases de robots, entre ellos con forma humana, de animales, de plantas incluso de elementos arquitectónicos pero todos se diferencian por sus capacidades y se clasifican en 4 formas:
1. ANDROIDES
Robots con forma humana. Imitan el comportamiento de las personas, su utilidad en la actualidad es de solo experimentación. La principal limitante de este modelo es la implementación del equilibrio en el desplazamiento, pues es bípedo.
2. MOVILES
Se desplazan mediante una plataforma rodante (ruedas); estos robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro.
3. ZOOMORFICOS
Es un sistema de locomoción imitando a los animales. La aplicación de estos robots sirve, sobre todo, para el estudio de volcanes y exploración espacial.
four. POLIARTICULADOS
Mueven sus extremidades con pocos grados de libertad Su principal utilidad es industrial , para desplazar elementos que requieren cuidados.
17. PARTES DE UN SISTEMA ROBOTIZADO
En definitiva, un robotic ha evolucionado como una réplica de sus creadores, salvando las distancias. El conjunto guarda cierta similitud con nuestro propio cuerpo.
Manos y brazos se ven reflejados en las partes mecánicas: el manipulador y la herramienta. Los músculos serían los actuadotes y las terminaciones nerviosas, los reguladores.
El cerebro (equivalente del controlador) es el encargado de enviar las órdenes a los músculos a través de las terminaciones nerviosas y de recibir información a mediante los sentidos (sensores).
Finalmente, la manera de pensar y actuar vendría determinada por el software de control residente en la computadora.
18. IMÁGENES DE GENERACIONES DE ROBOTS
FUNDAMENTOS BASICOS SOBRE INTELIGENCIA ARTIFICIAL
1. DEFINICIONES DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Capacidad de razonar de un agente no vivo. John McCarthy, acuñó el término en 1956, la definió: “Es la ciencia e ingeniería de hacer máquinas inteligentes, especialmente programas de cómputo inteligentes.”Para explicar la definición anterior, entiéndase a un Agente inteligente que permite pensar, evaluar y actuar conforme a ciertos principios de optimización y consistencia, para satisfacer algún objetivo finalidad. De acuerdo al concepto previo, racionalidad es más basic y por ello más adecuado que inteligencia para definir la naturaleza del objetivo de esta disciplina.
Es una combinación de la ciencia del computador, fisiología y filosofía, tan normal y amplio como eso, es que reúne varios campos (robótica, sistemas expertos, por ejemplo), los cuales tienen en común la creación de máquinas que pueden pensar. La de thought construir una máquina que pueda ejecutar tareas percibidas como requerimientos de inteligencia humana es un atractivo. Las tareas que han sido estudiadas desde este punto de vista incluyen juegos, traducción de idiomas, comprensión de idiomas, diagnóstico de fallas, robótica, suministro de asesoría experta en diversos temas.
La inteligencia está vinculada a saber elegir las mejores opciones para resolver algún tipo de problema. Existen diversos tipos de inteligencia según sus atributos y procesos, como la inteligencia operativa, la inteligencia biológica la inteligencia psicológica. Artificial, por otra parte, es un adjetivo que señala aquello hecho por mano, arte ingenio del hombre. Lo artificial también permite nombrar a lo no natural falso. La noción de inteligencia artificial fue desarrollada en referencia a ciertos sistemas creados por los seres humanos que constituyen agentes racionales no vivo
2. HISTORIA Y EVOLUCION DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
La historia de la Inteligencia Artificial ha pasado por diversas situaciones:
•El término fue inventado en 1956, en la Conferencia de Darmouth , un congreso en el que se hicieron previsiones triunfalistas a diez años que jamás se cumplieron, lo que provocó el abandono casi complete de las investigaciones durante quince años.
• En 1980 la historia se repitió con el desafío japonés de la quinta generación de computadoras, que dio lugar al auge de lossistemas expertos pero que no alcanzó muchos de sus objetivos, por lo que este campo sufrió una nueva interrupción en los años noventa.
•En la actualidad se está tan lejos de cumplir la famosa prueba de Turing como cuando se formuló: Existirá Inteligencia Artificial cuando no seamos capaces de distinguir entre un ser humano y un programa de computadora en una conversación a ciegas.
•Como anécdota, muchos de los investigadores sobre IA sostienen que “la inteligencia es un programa capaz de ser ejecutado independientemente de la máquina que lo ejecute, computador cerebro”.
Los juegos matemáticos antiguos, como el de lasTorres de Hanoi (hacia el 3000 a.C.), demuestran el interés por la búsqueda de un bucle resolutor, una IA capaz de ganar en los mínimos movimientos posibles.
En 1903 Lee De Forest inventa el triodo , también llamado bulbo válvula de vacío Podría decirse que la primera gran máquina inteligente diseñada por el hombre fue el computador ENIAC, compuesto por 18.000 válvulas de vacío, teniendo en cuenta que el concepto de “inteligencia” es un término subjetivo que depende de la inteligencia y la tecnología que tengamos en esa época.
En 1937 Turing publicó un artículo de bastante repercusión sobre los “Números Calculables”, que puede considerarse el origen oficial de lainformática teórica.
En este artículo introdujo el concepto de Máquina de Turing , una entidad matemática abstracta que formalizó el concepto dealgoritmo y resultó ser la precursora de las computadoras digitales. Con ayuda de su máquina, Turing pudo demostrar que existen problemas irresolubles, de los que ningún ordenador será capaz de obtener su solución, por lo que se le considera el padre de la teoría de la computabilidad También se le considera el padre de la Inteligencia Artificial por su famosa Prueba de Turing , que permitiría comprobar si un programa de ordenador puede ser tan inteligente como un ser humano.
En 1951 William Shockley inventa el transistor de unión. El invento hizo posible una nueva generación de computadoras mucho más rápidas y pequeñas.
En 1956 se acuñó el término “inteligencia artificial” en Dartmouth durante una conferencia convocada por McCarthy, a la cual asistieron, entre otros, Minsky ,Newell y Simon En esta conferencia se hicieron previsiones triunfalistas a diez años que jamás se cumplieron, lo que provocó el abandono casi whole de las investigaciones durante quince años.
En 1980 la historia se repitió con el desafío japonés de la quinta generación, que dio lugar al auge de los sistemas expertos pero que no alcanzó muchos de sus objetivos, por lo que este campo sufrió una nueva interrupción en los años noventa.
En 1987 Martin Fischles y Oscar Firschein describieron los atributos de un agente inteligente. Al intentar describir con un mayor ámbito (no sólo la comunicación) los atributos de un agente inteligente, la IA se ha expandido a muchas áreas que han creado ramas de investigación enorme y diferenciada. Dichos atributos del agente inteligente son:
1.Tiene actitudes mentales tales como creencias e intenciones.
2.Tiene la capacidad de obtener conocimiento, es decir, aprender.
three.Puede resolver problemas, incluso particionando problemas complejos en otros más simples.
4.Entiende. Posee la capacidad de crearle sentido, si es posible, a ideas ambiguas contradictorias.
5.Planifica, predice consecuencias, evalúa alternativas (como en los juegos de ajedrez)
6.Conoce los límites de sus propias habilidades y conocimientos.
7. Puede distinguir a pesar de la similitud de las situaciones.
8.Puede ser unique, creando incluso nuevos conceptos ideas, y hasta utilizando analogías.
9.Puede generalizar.
eleven.Puede entender y utilizar el lenguaje y sus símbolos.
Podemos entonces decir que la IA incluye características humanas tales como el aprendizaje, la adaptación, el razonamiento, la autocorrección, el mejoramiento implícito, y la percepción modular del mundo. Así, podemos hablar ya no sólo de un objetivo, sino de muchos, dependiendo del punto de vista utilidad que pueda encontrarse a la IA.
Muchos de los investigadores sobre IA sostienen que “la inteligencia es un programa capaz de ser ejecutado independientemente de la máquina que lo ejecute, computador cerebro”.
3. OBJETIVOS DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
“Desarrollar una máquina inteligente capaz de aprender a través de la experiencia, reconocer las limitaciones de su conocimiento, exhibir verdadera creatividad, tomar sus propias decisiones e interactuar con el medio que la rodée”
“Hacer que las computadoras sean capaces de mostrar un comportamiento que sea considerado como inteligente por parte de un observador humano (Turing test)”.
“Elevar el Coeficiente Intelectual de las máquinas (machine-IQ)”
“Desarrollar las capacidades de la computadora más allá de su uso tradicional precise”.
four. FINES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Las primeras investigaciones acerca de la inteligencia artificial estaban principalmente dirigidas al hallazgo de una técnica common para la solución de problemas. Este intento a gran escala ha sido abandonado y las investigaciones actuales están dirigidas al diseño de numerosos programas para ordenadores capaces de imitar los procesos de toma de decisiones de expertos, como médicos, químicos, basados en los conocimientos de especialistas en cada materia, son ahora utilizados para diagnosticar enfermedades, identificar moléculas químicas, localizar yacimientos de minerales e incluso diseñar sistemas de fabricación. Investigaciones acerca de la percepción han sido aplicadas a los robots y se han diseñado algunos capaces de “ver”. La meta ultimate consiste en crear un sistema capaz de reproducir todas las facetas de la inteligencia humana.
5. IMPORTANCIA DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Las computadoras son fundamentales hoy día en nuestras vidas afectando todos los aspectos de esta. La Inteligencia Artificial se crea con la implementación en las computadoras para realizar mecanismo de computación que utiliza programas fijos y contiene una seria de reglas que lo hacen funcionar.
Esto permite a las computadoras a ser creadas en máquinas artificiales que desempeñan tareas monótonas, repetitivas y simples más eficiente y efectivas que un ser humano. Estudios sobre trabajos tareas repetitivas han demostrado que el ser humano no le agrada este tipo de trabajo y al pasar el tiempo son más susceptibles a cometer errores en el mismo. Para situaciones complejas el objetivo se hace más complejo debido a que la inteligente artificial dada a las computadoras tiene dificultad en entender ciertas situaciones problemas específicos y cómo reaccionar a estas. También ocurre que dentro de un problema tienen la variabilidad del mismo y no pueden adaptarece a un cambio que pueda ocurrir.
Estos problemas son de suma importancia para la Inteligencia Artificial que busca el mejorar, aprender, entender y el razonamiento del comportamiento de las computadoras en situaciones complejas. El campo de la ciencia de Inteligencia Artificial está todavía en etapas de crecimiento comparadas con otras ramas de computadoras pero poco a poco el estudio del comportamiento humano dará paso para aplicar estos conocimientos a las computadoras y estas lograr de manera primitiva razonas sobre diferentes situaciones.
La complejidad en aplicarle conocimientos del ser humano a las computadoras es la capacidad de estos de ser impredecible y las maneras diferentes que se actúa ante una posible situación y estas reacciones hacen que no se pueda implementar un patrón dentro de la memoria de una computadora. Hasta ahora no existe la posibilidad de predecir almacenar todo tipo de comportamiento de un ser humano a todas las situaciones que se enfrenta durante su existencia.
6. FINALIDADES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
La finalidad de la inteligencia artificial consiste en crear teorías y modelos que muestren la organización y funcionamiento de la inteligencia. Actualmente, el mayor esfuerzo en la búsqueda de la inteligencia artificial se centra en el desarrollo de sistemas de procesamientos de datos que sean capaces de imitar a la inteligencia humana, realizando tareas que requieran aprendizaje, solución de problemas y decisiones. A veces llamada inteligencia de máquina, la inteligencia artificial AI (Artificial Inteligencie) cubre una vasta gama de teorías y prácticas.
La finalidad de que las máquinas y computadoras imiten las habilidades humanas como: el reconocimiento de objetos, colores distancias, en otros casos imitar reacciones afectivas y representarlas mediante gestos.
Siguiendo esta línea de investigación han sido diseñados sistemas como Deep Blue, programa de ajedrez, implementado en una IBM en el año 1996, que contaba con un algoritmo de inteligencia artificial. Para probar el sistema, se invitó al campeón mundial de ajedrez, Kasparov, a competir conDeep Blue. La victoria correspondió al ser humano. Al año siguiente, se le volvió a invitar y fue derrotado por Deep Blue, debido a que el sistema había aprendido sus propias técnicas. En otras palabras, Kasparov había jugado contra él mismo.
Así como este proyecto, ingenieros y científicos de todo el mundo están realizando un sinnúmero de investigaciones cuyos fines van desde reproducir comportamientos de insectos hasta imitar la mente del hombre mismo. Las aplicaciones para estos sistemas son diversas.
Por ejemplo, pueden poseer un uso industrial: adaptados a máquinas industriales, éstas logran una productividad mayor que la de un ser humano; pues realizan, con mayor velocidad y sin cometer errores, las mismas tareas que desempeña un obrero. Sin embargo, estos sistemas también pueden emplearse con fines destructivos, como es el caso de las armas de guerra.
7. DESARROLLO DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
La inteligencia artificial, comúnmente abreviada como IA, es una parte de la tecnología y la ciencia que se encarga de diseñar sistemas robóticos que puedan tomar decisiones; es decir, que muestren cierto tipo de inteligencia robótica para resolver determinado tipo de problemas. Si bien aún falta mucho para desarrollar máquinas pensantes, en los últimos años se han realizado grandes avances al respecto, pero ¿como surgió el desarrollo de la inteligencia artificial?
Para conocer los orígenes de la inteligencia artificial tenemos que remontarnos a 1943, cuando el matemático Walter Pitts y el neurofisiólogo Warren McCulloch presentaron el primer trabajo de investigación donde se hablaba de IA y en donde hacían mención de conceptos de fisiología humana básica, la forma en que las neuronas funcionan en nuestro cerebro y la teoría computacional de Alan Turing, entre otras cosa.
La importancia del trabajo presentado por Pitts y McCulloch se centra en que fue el primer trabajo de la historia enfocado en la IA, además que el análisis del cerebro humano que hicieron implica entenderlo como si fuese un organismo computacional, y por último, propusieron laconstrucción de computadoras a semejanza de las redes neuronales biológicas del cerebro humano. Es de esta manera que la más grande contribución de Pitts y McCulloch al desarrollo de la inteligencia artificial fue que fundaron las bases de las redes neuronales artificiales.
Trece años después, allá por 1958, un ingeniero de nombre Josehp Engelberger diseñó y construyó el primer robotic industrial de la historia, conocido como Unimate, motivo por el cual se le otorgó el título de padre de la robótica. Sin embargo, según el propio Engelberger, lo que lo inspiró a construir su robotic fueron las historias de la ciencia-ficción escritas por el bioquímico y escritor ruso Isaac Asimov.
Así es, la ciencia-ficción a lo largo de su historia le ha atinado a muchos de los desarrollos futuros, aunque ciertamente también ha fallado en algunas de sus ideas; lo cierto es que Asimoves uno de esos autores que podríamos considerar un visionario, pues gran parte de lo que ha escrito en sus obras se ha ido cumpliendo, sobre todo aquello que implique robots y robótica.
Fue en 1942 que Asimov publicó su libro Runaround, en el cual expresaba por primera vez sus ahora ya célebres Leyes de la Robótica, con las cuales se forzaba a los robots a mantenerse bajo las órdenes de los humanos.
8. CARACTERISTICAS DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Aplicabilidad a datos y problemas mal estructurados, sin las técnicas de Inteligencia Artificial los programas no pueden trabajar con este tipo de problemas. Un ejemplo es la resolución de conflictos en tareas orientadas a metas como en planificación, el diagnóstico de tareas en un sistema del mundo actual: con poca información, con una solución cercana y no necesariamente exacta.
Los sistemas expertos, que reproducen el comportamiento humano en un estrecho ámbito del conocimiento, son programas tan variados como los que diagnostican infecciones en la sangre e indican un tratamiento, los que interpretan datos sismológicos en exploración geológica y los que configuran complejos equipos de alta tecnología.
Tales tareas reducen costos, reducen riesgos en la manipulación humana en áreas peligrosas, mejoran el desempeño del personal inexperto, y mejoran el control de calidad sobre todo en el ámbito comercial.
9. PRINCIPALES AREAS DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Las definiciones anteriores implican que las máquinas para ser consideradas inteligentes deben exhibir ciertas habilidades, suficientemente complejas como para ser tratadas como áreas independientes. La forma de abordaje de cada una de estas áreas suele ser tan disímil, que es difícil reconocerles un origen común.
1- Procesamiento del Lenguaje Natural
three- Robótica
8- Percepción y reconocimiento de patrones
9- Auto aprendizaje
Representación del conocimiento en estructuras de datos
Exploración del espacio de estados:
Busca soluciones en problemas modernizados con grafos
Heurística:
Con ayuda de un experto humano
Diagnóstico:
11. AREAS DE APLICACIÓN DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Las áreas de aplicación de la Inteligencia Artificial se pueden dividir en dos, de acuerdo al contenido del estudio de acuerdo a las herramientas y técnicas utilizadas. Se desarrollan a continuación.
(A) CONTENIDO
Ya que los seres humanos y otros animales, y también los robots inteligentes y otros artefactos, tienen una amplia variedad de capacidades, todas ellas muy complejas y difíciles de explicar modelar, tanto en el plano científico como ingenieril, la IA ha generado varios sub campos, tratando aspectos particulares de la inteligencia.
(B) TECNICAS
Debido a que las aplicaciones de la IA son muchas y muy diversas, algunos de los sub campos se agrupan en torno a las técnicas relevantes a cada clase de problemas.
A. SUB CAMPOS BASADOS EN EL CONTENIDO
Percepción, especialmente la visión, sino también la percepción auditiva y táctil, y, más recientemente, el gusto y el olfato. Esto se desglosa en el estudio de los diferentes tipos de procesos incluyendo la transducción física, el análisis y reconocimiento de patrones, la segmentación y “parsing” complejo de los datos sensoriales, la interpretación y el management de la atención. Este es un enorme subcampo y puede dividirse en más campos especializados de acuerdo a la modalidad sensorial, el tipo de cosas que se perciben, las formas de representación utilizadas, si la percepción está puramente dirigida por los datos incluye procesos prime-down, los mecanismos utilizados (por ejemplo neuronales simbólicos), la arquitectura más grande que contiene el sistema sensorial, y el dominio de aplicación.
Procesamiento de lenguaje natural, incluida la producción y la interpretación de la lengua hablada y escrita, ya sea manuscrita, impresa electrónica en todo (por ejemplo el correo electrónico).
Aprendizaje y desarrollo, incluidos los procesos de aprendizaje simbólico (por ejemplo la regla de inducción), la utilización de las redes neuronales (a veces descrita como sub-simbólica), el uso de algoritmos evolutivos, sistemas de autodepuración, y diversos tipos auto-organización.
Planificación, solución de problemas, diseño automático: dado un problema complejo y una colección de recursos, restricciones y criterios de evaluación crear una solución que cumpla con las restricciones y lo haga bien sea óptima de acuerdo con los criterios establecidos, si ello no es posible proponer algunas buenas alternativas.
Variedad de razonamiento: Esto incluye estudio tanto del razonamiento casual de sentido común como de razonamiento experto especializado. El primero 2 incluye el estudio del razonamiento analógico, la inferencia con revocación, razonamiento basado en casos. El último incluye la lógica y razonamiento matemático, incluyendo el diseño de demostradores de teoremas y de sistemas de inferencia, ya sea con la intención de modelar diversas clases de capacidades inferenciales y matemáticas humanas, para fines prácticos, por ejemplo, en toolkits” de álgebra simbólica, razonamiento en robots sistemas de management autónomos.
Estudio de las representaciones: la investigación de las propiedades formales de los diferentes tipos de representaciones, los mecanismos necesarios para su funcionamiento, y el tipo de tareas para las que son buenas malas. Esto puede incluir el estudio de ontologías de diversos tipos. Sobre algunos mecanismos se afirma a veces que no utilizan ninguna representación (por ejemplo las redes Neuronales), mientras que realmente son un tipo especial de representación, por ejemplo, numérica y continua, en contraposición a la estructural y discreta.
Técnicas y mecanismos de memoria: análisis de las necesidades de los diversos tipos de memoria, incluyendo grandes almacenes de conocimiento conteniendo diversos tipos, ya sea para modelar el conocimiento humanos para su utilización en diversos tipos de aplicaciones.
Sistemas multi agente: el estudio de los diversos tipos de comunicación (lingüística y no lingüista, explícita e implícita, intencional y no intencional), los tipos de cooperación y conflicto, reconocimiento de los planes e intenciones de otros, and many others. Algunos estudios de sistemas multi agente tienen que ver con la comprensión de interacciones sociales humana, mientras que otros están preocupados con el diseño de aplicaciones que implican múltiples robots múltiples sistemas software concurrente. Algunos sistemas multi agente se proponen como una arquitectura para un único agente inteligente complejo.
Mecanismos afectivos: durante los años 90 ha habido un creciente interés en el papel de la motivación y las emociones en la inteligencia. Esto se estudia a veces como un tema propio, y, a veces, como parte del estudio de arquitecturas completas para sistemas autónomos inteligentes. Una teoría normal tendría que representar a una amplia variedad de estados afectivos y procesos, incluidos deseos, preferencias, antipatías, placeres, dolores, objetivos de largo plazo, intenciones, ideales, valores, actitudes, estados de ánimo, y mucho más. Uno de los debates actuales se refiere a si las emociones son necesarias para la inteligencia, si son simplemente efectos secundarios nuevas características de los mecanismos que se requieren para otras funciones.
Robótica: uno de los más sub campos más antiguos de la IA. A veces estudiado con el propósito de producir nuevos tipos de máquinas útiles, y, a veces, porque diseñar completamente robots de trabajo proporciona un banco de pruebas para la integración de las teorías y técnicas de distintos sub campos de la IA, por ejemplo, percepción, aprendizaje, memoria, control motor, planificación, and so forth. Es decir, se trata de un contexto para explorar concepts acerca de sistemas completos. A veces, los diseñadores de robots intentan mostrar que ciertos tipos de mecanismos no son necesarios en los sistemas con un cierto tipo de inteligencia, por ejemplo, mostrando lo que pueden hacer los robots que no usan las capacidades de planificación deliberación.
Desarrollo de lenguajes y herramientas.
Arquitecturas de sistemas completos. Hasta mediados de los 80 la mayor parte del trabajo en la IA se refiere a formas específicas de representación y algoritmos específicos para realizar alguna tarea. Desde entonces, se ha dado una importancia creciente a la arquitectura en la que muchos y diferentes mecanismos se combinan para proporcionar un sistema con muchos tipos distintos de funcionalidades, a menudo mecanismos activos simultáneamente.
La búsqueda es otro tema que debería haber sido mencionado anteriormente, ya la búsqueda de una solución a algún problema en un espacio de posibilidades es un tema recurrente en la IA. Se han estudiado muchas formas diferentes de búsqueda, en relación a las diferentes formas de representación, diferentes dominios del problema y diferentes requisitos (por ejemplo, ¿Debe ser la solución óptima, la meta es satisfactoria? Si no es suficientemente satisfactoria, y es muy difícil de lograr el óptimo, ¿puede bastar con hallar una solución que está garantizada de encontrarse cerca de la óptima, dentro de cierto límite?)
Las ontologías han recibido una atención appreciable después de que se haya demostrado que no es suficiente especificar las formas de representación que utiliza un sistema inteligente. También es importante investigar qué tipo de cosas deberían estar representadas. Una especificación de ontología es una especificación de qué tipo de cosas tienen que existir: dos personas que comparten una ontología puede, no obstante, discrepar en cuanto a qué cosas que realmente existen ontología se podrían permitir, qué las leyes rigen su comportamiento. (Este tema está estrechamente vinculado a las viejas teorías filosóficas acerca de lo que existe lo que puede existir.) El desarrollo de una ontología como resultado de la interacción con algún entorno es una clase importante de aprendizaje. Lo anterior no pretende ser una lista completa. Hay muchos otros campos secundarios que podrían enumerarse.
B. SUB CAMPOS DE LA APLICACIÓN DE IA
Hay un conjunto muy abierto de campos de aplicación de la IA. Los siguientes son sólo ejemplos, y no una lista completa:
IA en la educación: incluye diversos tipos de sistemas tutores inteligentes y sistemas de gestión de estudiantes. Aplicaciones particulares incluyen diagnóstico de lagunas en los conocimientos del estudiante, diversos tipos de tutores de ejercicios y prácticas, marcado automático de ejercicios de programación, and so forth.
IA en las matemáticas: diseño de herramientas para ayudar con distintas clases de funciones matemáticas, ahora tan utilizadas que ya no se reconocen como productos de la IA.
IA en la industria del entretenimiento: cada vez más se utiliza la IA en los juegos de ordenador y los sistemas de management y de generación de caracteres sintéticos, ya sea en la interacción a través de texto con la generación de películas con dibujos animados avatares” interactivos en mundos virtuales.
IA en la biología: hay muchos problemas complicados en biología donde se están desarrollando sistemas informáticos más menos inteligentes, por ejemplo, análisis de ADN, predicción de la estructura de plegado de moléculas complejas, la predicción, la elaboración de modelos de procesos biológicos, evolución, desarrollo de embriones, comportamientos de los distintos organismos.
IA en la Ley: por ejemplo, sistemas expertos para ayudar a los abogados, los sistemas para dar asesoramiento jurídico y ayuda a los no letrados.
IA en la arquitectura, el diseño urbano, la gestión del tráfico: herramientas para ayudar a resolver problemas de diseño que presentan múltiples restricciones, ayudar a predecir el comportamiento de las personas en los nuevos entornos, herramientas para analizar los patrones de los fenómenos observados. En Internet y otras tecnologías de comunicación modernas, se denomina avatar a una representación gráfica, generalmente humana, que se asocia a un usuario para su identificación. Los avatares pueden ser fotografías dibujos artísticos, y algunas tecnologías permiten el uso de representaciones tridimensionales.
IA en la literatura, el arte y la música: la identificación de los autores, la modelización de los procesos de generación y el reconocimiento, las aplicaciones de enseñanza.
IA en la detección y prevención de la delincuencia: por ejemplo, detección de falsificaciones, aprendizaje para detectar indicios de corrupción policial, software program para controlar las transacciones en Web, ayudar a planificar las operaciones de la policía, búsqueda en bases de datos policiales de evidencias de que los crímenes son cometidos por la misma persona, etc.
IA en el comercio: Web ha permitido que una de las áreas de mayor crecimiento en cuanto al número de aplicaciones desarrolladas sea el comercio, especialmente el comercio electrónico y el uso de agentes software de distintas clases para proporcionar, buscar, analizar interpretar información, tomar decisiones, negociar con otros agentes, and so forth.
IA en el espacio: el management a distancia de los vehículos espaciales y robots autónomos.
IA en las actividades militares: Este puede ser el ámbito en el que se ha gastado la mayor parte de los fondos y dónde no es fácil aprender de los detalles.
Existen varias y son:
Tratamiento de Lenguajes Naturales:
Sistemas Expertos:
Sistemas que se les implementa experiencia para conseguir deducciones cercanas a la realidad.
Robótica:
Navegación de Robots Móviles, Control de Brazos móviles, ensamblaje de piezas, and so forth.
Problemas de Percepción:
Visión y Habla, reconocimiento de voz, obtención de fallos por medio de la visión, diagnósticos médicos, and so on.
Aprendizaje:
Pero también la Inteligencia Artificial tiene numerosas aplicaciones comerciales en el mundo de hoy. Véase:
Configuración:
Selección de distribución de los componentes de un sistema de computación.
Prognosis:
Interpretación y análisis:
Monitorización:
Equipos, monitorización de procesos, fabricación y gestión de procesos científicos, amenazas militares, funciones vitales de pacientes hospitalizados, datos financieros en tiras de papel perforado por tele impresora, informes industriales y guberna mentales.
Planificación:
Gestión de activo y pasivo, gestión de cartera, análisis de créditos y préstamos, contratos, programación de trabajos de taller, gestión de proyectos, planificación de experimentos, producción de tarjetas de circuito impreso.
Interfaces inteligentes:
Hardware (fiscal) de instrumentación, programas de computadora, bases de datos múltiples, paneles de control.
Sistemas de lenguaje natural:
Interfaces con bases de datos en lenguaje natural, gestión de impuestos (ayudas para contabilidad), consultoría en temas legales, planificación de fincas, con-sutoria de sistemas bancarios.
Sistemas de diseño:
Integración de microcircuitos en muy alta escala, síntesis de circuitos electrónicos, plantas químicas, edificios, puentes y presas, sistemas de transporte.
Sistemas de visión computarizada:
Desarrollo de software:
Programación automática.
Programas de reconocimiento de voz para reservar billetes de avión para un vuelo.
Sistemas expertos que controlan el correcto funcionamiento de un transbordador espacial.
Sistemas expertos de diagnóstico de enfermedades.
Protección de fraudes en tarjetas de crédito y cuentas a través de sistemas de redes neuronales sistemas expertos.
Detección de pequeñas anomalías invisibles al ojo humano en radiografías.
Sistemas de mensajería de voz.
En el mundo de los videojuegos.
Rivales con comportamiento lógico.
Traducción automática de documentos.
Sistemas que piensan como humanos:
Estos sistemas tratan de emular el pensamiento humano; por ejemplo las redes neuronales artificiales La automatización de actividades que vinculamos con procesos de pensamiento humano, actividades como la Toma de decisiones , resolución de problemas, aprendizaje
Sistemas que actúan como humanos:
Estos sistemas tratan de actuar como humanos; es decir, imitan el comportamiento humano; por ejemplo la robótica El estudio de cómo lograr que los computadores realicen tareas que, por el momento, los humanos hacen mejor.
Sistemas que piensan racionalmente:
Es decir, con lógica (idealmente), tratan de imitar emular el pensamiento lógico racional del ser humano; por ejemplo los sistemas expertos El estudio de los cálculos que hacen posible percibir , razonar y actuar.
Sistemas que actúan racionalmente (idealmente):
SIMBOLOS VS METODOS NUMERICOS
El primer período de la Inteligencia Artificial, llamado sub-simbólico, data de aproximadamente 1950 a 1965. Este período utilizó representaciones numéricas ( sub-simbólicas) del conocimiento. Aunque la mayor parte de los libros de Inteligencia Artificial enfatizan el trabajo realizado por Rosenblatt y Widrow con redes neuronales durante este período, la realidad es que otra importante escuela sub-simbólica knowledge también de la misma época y estos son los algoritmos evolutivos.
La escuela clásica dentro de la Inteligencia Artificial, utiliza representaciones simbólicas basadas en un número finito de primitivas y de reglas para la manipulación de símbolos. El período simbólico se considera aproximadamente comprendido entre 1962 y 1975, seguido por un período dominado por los sistemas basados en el conocimiento de 1976 a 1988. Sin embargo, en este segundo período las representaciones simbólicas (por ejemplo, redes semánticas, lógica de predicados, etc.) siguieron siendo parte central de dichos sistemas.
La Programación Lógica tiene sus orígenes más cercanos en los trabajos de J. A. Robinson que propone en 1965 una regla de inferencia a la que llamaresolución, mediante la cual la demostración de un teorema puede ser llevada a cabo de manera automática.
La resolución es una regla que se aplica sobre cierto tipo de fórmulas del Cálculo de Predicados de Primer Orden, llamadas cláusulas y la demostración de teoremas bajo esta regla de inferencia se lleva a cabo por reducción al absurdo.
Otros trabajos importantes de esa época que influyeron en la programación lógica, fueron los de Loveland, Kowalski y Inexperienced, que diseña un probador de teoremas que extrae de la prueba el valor de las variables para las cuales el teorema es válido.
Estos mecanismos de prueba fueron trabajados con mucho entusiasmo durante una época, pero, por su ineficiencia, fueron relegados hasta el nacimiento de Prolog, que surge en 1971 en la Universidad de Marsella, Francia.
16. INTELIGENCIA ARTIFICIAL CONVENCIONAL
Se conoce también como IA simbólico-deductiva. Está basada en el análisis formal y estadístico del comportamiento humano ante diferentes problemas:
Que tienen autonomía y pueden auto-regularse y controlarse para mejorar.
La inteligencia computacional (también conocida como IA sub simbólica-inductiva e IA fuerte) implica desarrollo aprendizaje iterativo (. modificaciones iterativas de los parámetros en sistemas conexionistas). El aprendizaje se realiza basándose en datos empíricos. Algunos métodos de esta rama incluyen:
Máquina de vectores soporte:
Sistemas que permiten reconocimiento de patrones genéricos de gran potencia.
Redes neuronales:
Modelos ocultos de Markov:
Sistemas difusos:
Técnicas para lograr el razonamiento bajo incertidumbre. Ha sido ampliamente usada en la industria moderna y en productos de consumo masivo, como las lavadoras.
Computación evolutiva:
18. LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y HUMANA
Es notable como hoy en día la tecnología se ha desarrollado hasta puntos quizás inimaginables algunas décadas atrás… tan solo años atrás. La variedad y rapidez de las funciones de una PC nos llevan a pensar…serán nuestros cerebros inferiores a las máquinas…?
Creo que si a alguien le hacen esta pregunta y debe responder en una manera impulsiva y rápida, esta podría llegar a decir que las maquinas son más inteligentes”. No sería una respuesta totalmente errónea, hoy en día las maquinas realizan, por ejemplo, complicadísimos cálculos matemáticos en segundos, buscan información también en segundos. Esto podría provocar que la gente irreflexivamente conteste que las más inteligentes son las máquinas.
Personalmente, me atrevo a criticar esta respuesta. El fundamento es simple, sabemos que los seres humanos no somos perfectos, no habrá una sola vez en la que no comentamos ni el más mínimo error; es por eso que algo imperfecto no puede hacer algo perfecto ¿Me explico? Simplificadamente. Acaso Microsoft no tiene fallas ? Esto quedo corroborado por Pablo en el submit anterior, y supongo que los demás sistemas operativos también constan de fallas, aunque quizás sean pequeñas no estén descubiertas.
Otro de mis argumentos es la variedad de lo que llamamos inteligencia. No es solamente todo aquello que tenga que ver con ciencias de algún tipo. Existe también lo que el llamado inteligencia emocional, es decir ese tipo de inteligencia que abarca las capacidades de reconocer las emociones propias y ajenas. Supongo que una maquina no puede determinar el estado de animo de una persona.
1. ELEMENTOS DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
En verdad, la inteligencia artificial consiste en la asimilación de los procesos inductivos y deductivos del cerebro humano. Este intento de imitación se enfrenta a duras restricciones del hardware. Una computadora no es un cerebro; su complejidad electrónica se encuentra a una distancia abismal de la superior complejidad neurológica cerebral. La inteligencia artificial acepta el reto de la imitación de los procesos del cerebro aplicando mucho ingenio para aprovechar los medios de que se dispone y que se elaboran.
Sea cual sea la aplicación de que se trate, la lA se sustenta sobre los dos elementos siguientes:
Estrategias de comportamiento inteligente.
Saber.
Estos elementos forman una construcción coherente: son forma y contenido, estructura y materia. El primer elemento es el de las estrategias de comportamiento inteligente; se conjuga en la disposición de reglas para formular buenas inferencias conjeturas y, también, en su utilidad para la búsqueda de una solución a la cuestión tarea planteada. De esta forma, las estrategias son la parte estructural formal.
Por oposición, el segundo elemento significa lo material el contenido, y, por tanto, varía en cada caso de un modo más profundo; se trata del saber. En realidad, no se puede pretender reunir el saber, sino los saberes. Por ejemplo, cada sistema experto posee en memoria todos los conocimientos distintivos que tendría un especialista en la materia, sea un médico, un abogado un químico. El saber que se recoge tiene un carácter especializado y alcanza un volumen conceptual considerable.
2. ENFOQUES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
En principio el trabajo se hará desde un enfoque filosófico, ya que nos centramos en el conocimiento y superación de límites humanos, artístico, ya que, también se puede hacer una lectura del arte cibernético a través de la teoría de la complejidad y de las tecnologías de la cognición, pero también tendrá una vertiente biológica debido a que las ciencias cognitivas son de gran interdisciplinariedad y abarcan campos como ; la psicología cognitiva, neurolingüística, neurofisiología.
Sistemas que actúen como humanos (enfoque del test de Tú ring)
Las criticas suelen subrayar el hecho de que habría que caracterizar lo que es actuar como humanos. Para ello, desde luego, el sistema debe contar con una base de conocimiento (simbólico) y un proceso que debe utilizar lenguaje pure, algo que todavía no hace. Otro grupo de críticas contra este enfoque viene dado por el hecho de que olvida aspectos tan esenciales en el actuar humano como las emociones, los sentimientos, la moral, etc.
Sistemas que piensen como humanos (enfoque cognitivo)
Para lograr construir esta clase de sistemas, habría que partir de una determinada definición del pensar. La principal tarea, para este enfoque, seria formalizar un modelo del pensamiento.
Sistemas que piensen racionalmente (enfoque lógico)
Los antepasados de este enfoque son Aristóteles y la Lógica Clásica. Según este paradigma, lo racional es razonar lógicamente.
Sistemas que actúen racionalmente (enfoque del agente racional)
Este es un enfoque integrador de aprendizaje y razonamiento.
three. LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y LOS SENTIMIENTOS
El concepto de IA es aún demasiado difuso. Contextualizando, y teniendo en cuenta un punto de vista científico, podríamos englobar a esta ciencia como la encargada de imitar una persona, y no su cuerpo, sino imitar al cerebro, en todas sus funciones, existentes en el humano inventadas sobre el desarrollo de una máquina inteligente.
A veces, aplicando la definición de Inteligencia Artificial, se piensa en máquinas inteligentes sin sentimientos, que «Obstaculizan» encontrar la mejor solución a un problema dado.
Muchos pensamos en dispositivos artificiales capaces de concluir miles de premisas a partir de otras premisas dadas, sin que ningún tipo de emoción tenga la opción de obstaculizar dicha labor.
En esta línea, hay que saber que ya existen sistemas inteligentes. Capaces de tomar decisiones «acertadas».
Aunque, por el momento, la mayoría de los investigadores en el ámbito de la Inteligencia Artificial se centran sólo en el aspecto racional, muchos de ellos consideran seriamente la posibilidad de incorporar componentes «emotivos» como indicadores de estado, a fin de aumentar la eficacia de los sistemas inteligentes.
Particularmente para los robots móviles, es necesario que cuenten con algo related a las emociones con el objeto de saber -en cada instante y como mínimo- qué hacer a continuación.
Al tener «sentimientos» y, al menos potencialmente, «motivaciones», podrán actuar de acuerdo con sus «intenciones».
Así, se podría equipar a un robot con dispositivos que controlen su medio interno; por ejemplo, que «sientan hambre» al detectar que su nivel de energía está descendiendo que «sientan miedo».
four. PRINCIPALES RAMAS DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Aquí se brinda una lista de algunos de las muchas que existen dentro del estudio de la Inteligencia Artificial e inclusive muchos de estos son considerados conceptos tópicos por muchos.
Inteligencia Artificial Logística
Sistemas con programación que tiene una base de datos con conocimiento common sobre el mundo que los rodean y dentro de estos tienen information de cómo reaccionar a las situaciones específicas. El fin de estos sistemas es representar en oraciones soluciones a problemas mediante un lenguaje matemático tal como algoritmo. El énfasis se hace mediante el análisis de información y la reacción de este según su fuente de datos.
Investigación
Los sistemas de Inteligencia Artificial muchos de ellos se basan en examinar grandes números de posibilidades dentro de la búsqueda de una solución movimiento por parte del sistema. Un ejemplo de estos es la capacidad de analizar un movimiento de fichas en un juego de ajedrez, donde evalúa millones de posibilidad en un segundo y de acuerdo al razonamiento de esta toma su decisión.
Representación:
Los sistemas van a ilustrar en sus tareas hechos del mundo que los rodean y los que estos tengan la knowledge suficiente para poder representar la información en un lenguaje matemático.
Inferir:
Los sistemas en ciertas ocasiones obtiene datos que son factibles pero en a veces estos no existen para poder lograr entender el proceso de decisión. El ser esto así el sistema basado en acciones pasadas puede llegar a deducir ciertas tareas soluciones de acuerdo con cálculos matemáticos hechas por el sistema. Para lograr estos tiene que haber estado en situaciones similares de lo contrario no reaccionara a la situación. Esto es lo que se le conoce Inferencia Monotonía donde se llega a una conclusión marroneando las alternativas y de acuerdo a la situación se puede cambiar.
El conocimiento, sentido común y razonamiento
Aunque realmente están lejos del ser humano en cuanto a estas capacidades el fin de toda al Indiligencia Artificial comienza y termina aquí. Menciona esto porque el lograr que una computadora logre a analizar y reaccionar a diferentes situaciones este es el fin común de todo este campo.
Aprendizaje por experiencia
Los sistemas van aprender a reaccionar y actuar de acuerdo a situaciones anteriores, es decir el sistema tomara en cuenta decisiones pasadas para reaccionar a situaciones corrientes. A medida que va obteniendo experiencia en situaciones similares las archiva en su base de datos como memoria.
Planificación
Los sistemas en este campo contienen data que contiene una serie de niveles y de acuerdo a la information en estos niveles es que el sistema reacciona a la situación. El sistema reacciona a la situación mediante el nivel que este la situación en specific y en este busca en su base de datos las alternativas para este.
Epistemología
Es el estudio de los diferentes conocimientos que se tiene para resolver problemas en nuestro medio ambiente.
Ontología
Estudio de las cosas existentes en el mundo, donde se estudia las diferentes clases de objetos y su relación con el ambiente que los rodean.
Programas genéticos
Son sistema que tiene una programación técnica que resuelve tareas de acuerdo a las alternativas utilizadas previamente en otras tareas problemas.
5. FUTURO DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
La Inteligencia Artificial (IA) tiene tanta antigüedad como la informática y ha generado ideas, técnicas y aplicaciones que han permitido resolver problemas difíciles.
Lejos de quedarse ahí, el futuro de esta tecnología pasa por nuevos avances como el desarrollo de software que nos haga la vida más fácil, ayudándonos a tomar decisiones en entornos complejos permitiéndonos resolver problemas difíciles.
En este contexto, los investigadores cada vez hacen más énfasis en la creación de sistemas capaces de aprender y mostrar comportamientos inteligentes sin el corsé de intentar replicar un modelo humano. Ésta al menos una de las principales conclusiones del Cuarto Seminario Internacional sobre Nuevos Temas en Inteligencia Artificial, organizado recientemente por el grupo SCALAB del departamento de Informática de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M).
En este marco, cinco científicos punteros presentaron sus últimos avances en sus trabajos de investigación sobre distintos aspectos de la IA. Los ponentes abarcaron desde las cuestiones más teóricas, como algoritmos capaces de resolver problemas combinatorios, hasta robots que razonan sobre emociones, sistemas que utilizan visión para realizar seguimiento de actividades jugadores automáticos que aprenden cómo ganar en una situación determinada.
Las diferentes aportaciones en este seminario dejaron claro que este ámbito tecnológico está muy activo y aporta soluciones a sectores muy diferentes. Además, constantemente se abren nuevas líneas de investigación y todavía hay un gran margen de mejora en la transferencia de conocimiento entre los investigadores y la industria.
De igual modo, el encuentro sacó a relucir el prometedor futuro de la IA, que a juicio de los investigadores del grupo SCALAB contempla una explosión del número de dispositivos capaces de capturar y procesar información, lo cual, junto al crecimiento de la capacidad de cómputo los avances en algoritmos, dispara las posibilidades de aplicación práctica.
Entre otras cosas, la IA permitirá avances en el desarrollo de sistemas capaces de comprender automáticamente la situación y el contexto a partir de datos de sensores y sistemas de información y establecer planes de actuación, en aplicaciones de soporte a la toma de decisión en condiciones dinámicas. Esto es debido, según los investigadores, a los rápidos avances y disponibilidad de tecnologías de sensores que proporcionan un flujo continuo de datos acerca del entorno, información que debe ser tratada de forma apropiada en un nodo de fusión de datos e información. Y también al desarrollo de sofisticadas técnicas de planificación de tareas que permiten componer planes de acción, ejecutar dichos planes, comprobar su correcta ejecución, rectificar los planes en caso de fallos y aprender de los errores cometidos.
Estas tecnologías han permitido el planteamiento de una amplia gama de aplicaciones tales como los sistemas integrados de vigilancia, monitorización y detección de anomalías, reconocimiento de actividades, sistemas de tele-asistencia, planificación de logística de transportes, and so forth. Según Antonio Chella, catedrático de la Universidad de Palermo y experto en Conciencia Artificial, el futuro de la IA implicará descubrir un nuevo significado de la palabra inteligencia”. Hasta ahora, se ha equiparado con el razonamiento automático en sistemas software, pero en el futuro la IA abarcará conceptos más atrevidos como la encarnación de la inteligencia en robots, las emociones y sobre todo la conciencia.
6. TEST DE TURING
El Take a look at de Tú ring ( Prueba de Tú ring) es una prueba propuesta por Alan Tú ring para demostrar la existencia de inteligencia en una máquina. Fue expuesto en 1950 en un artículo (Computing equipment and intelligence) para la revista Mind, y sigue siendo uno de los mejores métodos para los defensores de la Inteligencia Artificial.
Se fundamenta en la hipótesis positivista de que, si una máquina se comporta en todos los aspectos como inteligente, entonces debe ser inteligente.
La prueba consiste en un desafío. Se supone un juez situado en una habitación, una máquina y un ser humano en otras. El juez debe descubrir cuál es el ser humano y cuál es la máquina, estándoles a los dos permitido mentir al contestar por escrito las preguntas que el juez les hiciera. La tesis de Tú ring es que si ambos jugadores eran suficientemente hábiles, el juez no podría distinguir quién era el ser humano y quién la máquina. Todavía ninguna máquina puede pasar este examen en una experiencia con método científico.
En 1990 se inició un concurso, el Premio Loebner, una competición de carácter anual entre programas de ordenador que sigue el estándar establecido en la prueba de Tú ring. Un juez humano se enfrenta a dos pantallas de ordenador, una de ellas que se encuentra bajo el management de un ordenador, y la otra bajo el control blog de inteligencia artificial de un humano. El juez plantea preguntas a las dos pantallas y recibe respuestas. El premio está dotado con 100.000 dólares estadounidenses para el programa que pase el take a look at, y un premio de consolación para el mejor programa anual.
La primera y única vez que un juez confundió a una máquina con un humano fue en el año 2010, cuando el robot Suzette, de Bruce Wilcox, superó la prueba.
Existe otra prueba parecida, propuesta por John Searle y popularizada por Roger Pen rose: la “sala china”, para argumentar que la máquina no ha superado la Prueba de Turing.2 En esencia, es igual en la forma, pero se realiza con personas encerradas en una habitación y se requiere que estas no conozcan el idioma en que se realiza la conversación. Para ello se usa un diccionario que permite confeccionar una respuesta a una pregunta dada, sin entender los símbolos.
Como consecuencia, se argumenta que por mucho que una persona sea capaz de enviar una cadena de símbolos en chino relacionada con otra cadena recibida, no quiere decir que sepa chino, sino que sabe aplicar un conjunto de reglas que le indican lo que ha de enviar. Falta la semántica en el proceso y por eso es muy cuestionada como inteligencia artificial, puesto que equipara una máquina pensante con una que parece que piensa. Ray Kurzweil predice que el ordenador pasará la prueba de Tú ring hacia el 2029, basado en el concepto de singularidad tecnológica.
7. LA VIDA ARTIFICIAL
La vida artificial es el estudio de la vida y de los sistemas artificiales que exhiben propiedades similares a los seres vivos, a través de modelos de simulación. El científico Christopher Langton fue el primero en utilizar el término a fines de la década de 1980 cuando se celebró la “Primera Conferencia Internacional de la Síntesis y Simulación de Sistemas Vivientes” (también conocido como Vida Artificial I) en Laboratorio Nacional de Los Álamos en 1987.
El área de vida artificial es un punto de encuentro para gente de otras áreas más tradicionales como lingüística, física, matemáticas, filosofía, psicología, ciencias de la computación, biología, antropología y sociología en las que sería inusual que se discutieran enfoques teóricos y computacionales.
Como área, tiene una historia controvertida; John Maynard Smith criticó ciertos trabajos de vida artificial en 1995 calificándolos de “ciencia sin hechos”, y generalmente no ha recibido mucha atención de parte de biólogos.
Sin embargo, la reciente publicación de artículos sobre vida artificial en revistas de amplia difusión,1 como Science y Nature son evidencia de que las técnicas de vida artificial son cada vez más aceptadas por los científicos, al menos como un método de estudio de la evolución.
Estudio de sistemas artificiales que muestran comportamientos característicos de los sistemas vivos reales. Término acuñado a finales de los 80s por Christopher Langton al realizar la primera conferencia sobre el tema en Los Alamos Nationwide Laboratory in 1987, bajo el nombre de “International Conference on the Synthesis and Simulation of Dwelling Programs”.
Los investigadores en vida artificial a menudo son divididos en 2 grandes grupos:
La posición “fuerte” defiende que la vida es un proceso que puede ser abstraído de cualquier medio concreto.
La posición “suave” niega la posibilidad de que pueda existir un proceso vivo fuera de la química del carbono. Los investigadores que trabajan en esta línea intentan emular procesos relacionados con la vida para conseguir entender fenómenos simples.
El objetivo del estudio de la vida artificial no es solamente crear modelos biológicos de seres vivos, sino investigar los principios fundamentales de la vida en sí misma. Estos pueden ser estudiados incluso a través de modelos de los que no exista un equivalente físico directo.
eight. SISTEMAS INTELIGENTES Y TIPOS
Sistemas inteligentes
Es un programa de computación que reúne características y comportamientos asimilables al de la inteligencia humana animal.
La expresión “sistema inteligente” se usa a veces para sistemas inteligentes incompletos, por ejemplo para una casa inteligente un sistema experto.
Un sistema inteligente completo incluye “sentidos” que le permiten recibir información de su entorno. Puede actuar, y tiene una memoria para archivar el resultado de sus acciones. Tiene un objetivo e, inspeccionando su memoria, puede aprender de su experiencia. Aprende cómo lograr mejorar su rendimiento y eficiencia.
TIPOS
Para que un sistema inteligente pueda ser considerado completo, debe incluir diversas funcionalidades que incluyan:
Inteligencia:
Hay muchas definiciones de “inteligencia”. Para usos prácticos usamos esta: La inteligencia es el nivel del sistema en lograr sus objetivos.
Sistematización:
Un sistema es parte del universo, con una extensión limitada en espacio y tiempo. Las partes del sistema tienen más, más fuertes, correlaciones con otras partes del mismo sistema; que con partes fuera del sistema.
Objetivo:
Un objetivo es una cierta situación que el sistema inteligente quiere lograr. Normalmente hay muchos niveles de objetivos, puede haber un objetivo principal y muchos subobjetivos.
Capacidad sensorial:
Un sentido es la parte del sistema que puede recibir comunicaciones del entorno. Se necesitan los sentidos para que el sistema inteligente puede conocer su entorno y actuar interactivamente.
Conceptualización:
Un concepto es el elemento básico del pensamiento. Es el almacenamiento físico, materials de información (en neuronas electrones). Todos los conceptos de la memoria están interrelacionados en purple. La capacidad de conceptualizar implica el desarrollo de niveles de abstracción.
Reglas de actuación:
Una regla de actuación es el resultado de una experiencia el resultado de intepretar la propia memoria. Relaciona situación y consecuencias de la acción.
Memoria:
La memoria es un almacenaje físico de conceptos y reglas de actuación. Esto incluye la experiencia del sistema.
Aprendizaje:
El aprendizaje es probablemente la capacidad más importante de un sistema inteligente. El sistema aprende conceptos a partir de la información recibida de los sentidos. Aprende reglas de actuación a base de su experiencia. La actuación, a veces hecha al azar, se almacena con su valor. Una regla de actuación aumenta en valor si permitió el logro de un objetivo. El aprendizaje incluye la fijación de conceptos abstractos, a base de ejemplos concretos y la creación de conceptos compuestos que contienen los conceptos de partes de un objeto. El aprendizaje también es la capacidad de detectar relaciones (patrones) entre la parte “situación” y la parte “situación futura” de una regla de actuación.
9. REDES NEURONALES ARTIFICIALES
Una purple neuronal artificial (ANN) es un esquema de computación distribuida inspirada en la estructura del sistema nervioso de los seres humanos. La arquitectura de una red neuronal es formada conectando múltiples procesadores elementales, siendo éste un sistema adaptivo que posee un algoritmo para ajustar sus pesos (parámetros libres) para alcanzar los requerimientos de desempeño del problema basado en muestras representativas.
Por lo tanto podemos señalar que una ANN es un sistema de computación distribuida caracterizada por:
Un conjunto de unidades elementales, cada una de las cuales posee bajas capacidades de procesamiento.
Una densa estructura interconectada usando enlaces ponderados.
Parámetros libres que deben ser ajustados para satisfacer los requerimientos de desempeño.
Un alto grado de paralelismo.
Es importante señalar que la propiedad más importantes de las redes neuronales artificiales es su capacidad de aprender a partir de un conjunto de patrones de entrenamientos, es decir, es capaz de encontrar un modelo que ajuste los datos. El proceso de aprendizaje también conocido como entrenamiento de la purple puede ser supervisado no supervisado.
El aprendizaje supervisado consiste en entrenar la red a partir de un conjunto de datos patrones de entrenamiento compuesto por patrones de entrada y salida. El objetivo del algoritmo de aprendizaje es ajustar los pesos de la crimson w de manera tal que la salida generada por la ANN sea lo más cercanamente posible a la verdadera salida dada una cierta entrada. Es decir, la purple neuronal trata de encontrar un modelo al procesos desconocido que generó la salida y. Este aprendizaje se llama supervisado pues se conoce el patrón de salida el cual hace el papel de supervisor de la pink.
En cambio en el aprendizaje no supervisado se presenta sólo un conjunto de patrones a la ANN, y el objetivo del algoritmo de aprendizaje es ajustar los pesos de la pink de manera tal que la crimson encuentre alguna estructura configuración presente en los datos.
10. IMÁGENES DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL
FUNDAMENTOS BASICOS SOBRE REALIDAD DIGITAL
1. DEFINICIONES DE REALIDAD VIRTUAL
La realidad digital se refiere a las simulaciones en un ordenador del mundo real por medio de imágenes tridimensionales y componentes externos como un casco para permitir que los usuarios interactúen con la simulación. Los usuarios se mueven por una realidad virtual como si estuviesen en un mundo real.
2. HISTORIA Y EVOLUCION DE LA REALIDAD VIRTUAL
El auge de la realidad digital ha estado precedido de un largo tiempo de intensa investigación. En la actualidad, la realidad virtual se plasma en una multiplicidad de sistemas que permiten que el usuario experimente “artificialmente”, sin embargo ha tenido diversos aportes entre los que destacan:
En 1958 la Philco Corporation desarrolla un sistema basado en un dispositivo visible de casco controlado por los movimientos de la cabeza del usuario.
En el inicio de los 60, Ivan Sutherland y otros crean el casco visor HMD mediante el cual un usuario podía examinar, moviendo la cabeza, un ambiente gráfico. Simultáneamente Morton Heilig inventa y opera el Sensorama.
Para 1969, Myron Krueger creó ambientes interactivos que permitían la participación del cuerpo completo, en eventos apoyados por computadoras.
En 1969 la NASA puso en marcha un programa de investigación con el fin de desarrollar herramientas adecuadas para la formación, con el máximo realismo posible, de posteriores tripulaciones espaciales.
En el inicio de los 70, Frederick Brooks logra que los usuarios muevan objetos gráficos mediante un manipulador mecánico.
A fines de los 70, en el Media Lab. del instituto tecnológico de Massachusetts MIT, se obtiene el mapa filmado de Aspen, una simulación de vídeo de un paseo a través de la ciudad de Aspen, Colorado. Un participante puede manejar por una calle, bajarse y hasta explorar edificios.
También en los 70, Marvin Minsky acuña el término “TELEPRESENCIA”, para definir la participación física del usuario a distancia.
William Gibson, al inicio de los eighty, publica la novela ” Neuromancer” donde la trama se desarrolla en base a aventuras en un mundo generado por computadora al que denomina CIBERESPACIO.
Las empresas Disney producen la película “TRON”.
Tom Zimmerman inventa el Dataglove.
Jaron Lanier acuña el término de Realidad Digital, concretando la variedad de conceptos que se manejaban en esa época.
En 1984, Michael McGreevy y sus colegas de la NASA desarrollan lentes de datos con los que el usuario puede ahora mirar el inside de un mundo gráfico mostrado en computadora.
Después de 1980 aparece el HOLODECK en la serie de TELEVISION Begin Trek; este es un ambiente generado por computadora, con figuras holográficas para entretenimiento de la tripulación.
Para el inicio de los ninety los sistemas de realidad digital emergen de los ambientes de laboratorio en búsqueda de aplicaciones comerciales.
Para el año 1995 los simuladores de vuelo, desde los más perfectos, como los que utilizaban Thomson-Militaire Dassault, hasta los videojuegos para microordenadores son en sí aplicaciones de la realidad virtual, cuyo fin es situar a la persona en situaciones comparables a la experiencia real.
Un grupo de investigadores de IBM desarrolla un prototipo informático para la creación de realidad virtual. Este sistema generaba modelos del mundo real basados en representaciones tridimensionales y estereoscópicas de objetos físicos con los que pueden interactuar varias personas simultáneamente.
three. ORIENTACION DE LA REALIDAD
En la actualidad, se plasma en una multiplicidad de sistemas, el más conocido es la empresa norteamericana VPL Analysis, junto con la que la NASA que trabaja en el desarrollo de sus propias aplicaciones.
Se desarrolló una arquitectura básica para el desarrollo de una variedad casi ilimitada de laboratorios virtuales. Así también, en otros campos, como la medicina, economía y exploración espacial, utilizan los laboratorios virtuales para una gran variedad de funciones. Ejemplo, los cirujanos pueden realizar operaciones simuladas para ensayar las técnicas más complicadas. Los arquitectos pueden hacer que sus clientes, dándoles la oportunidad de que abran las puertas las ventanas y enciendan apaguen las luces de la obra a realizar.
En ingeniería se desarrollan aplicaciones para aéreo-industria, industria automovilística (en modelos electrónicos de vehículos para probar confort, opciones, etc.).
En la actualidad, la realidad digital se plasma en una multiplicidad de sistemas, el más conocido de los cuales es el que ha desarrollado la empresa norteamericana VPL Analysis (Visual Programming Language), con la que la NASA trabaja en estrecha colaboración en el desarrollo de sus propias aplicaciones.
Se desarrolló una arquitectura básica para el desarrollo de una variedad casi ilimitada de laboratorios virtuales. En ellos, los científicos de disciplinas muy diversas son capaces de penetrar en horizontes antes inalcanzables gracias a la posibilidad de estar ahí: dentro de una molécula, en medio de una violenta tormenta en una galaxia distante.
Profesionales de otros campos, como la medicina, economía y exploración espacial, utilizan los laboratorios virtuales para una gran variedad de funciones. Los cirujanos pueden realizar operaciones simuladas para ensayar las técnicas más complicadas, antes de una operación real. Los economistas exploran un modelo de acción de un sistema económico para poder entender mejor las complejas relaciones existentes entre sus distintos componentes.
Los astronautas tienen la posibilidad de volar sobre la superficie simulada de un planeta desconocido y experimentar la sensación que tendrían si estuvieran allí.
Los arquitectos pueden hacer que sus clientes, enfundados en cascos y guantes, visiten los pisos-piloto en un mundo de Realidad Virtual, dándoles la oportunidad de que abran las puertas las ventanas y enciendan apaguen las luces del apartamento. Por otra parte, permite la anticipación de errores de diseño y experiencias físicas con ambientes no construidos.
Con el fin de simplificar las comunicaciones con los inversores de otros países, se ha modelizado por completo en sistema VPL, el proyecto de acondicionamiento del puerto de Seattle. Ambas partes juegan así sus cartas virtuales en el proyecto, sobrevolando los canales y obras portuarias y acercándose a ellas para apreciar los detalles con sólo flexionar los dedos.
El ámbito científico no se queda al margen, investigadores de la Universidad de Carolina del Sur estudian moléculas complejas, desplazando grupos de átomos mediante un instrumento, una simbiosis entre los punteros (del tipo del ratón) y el Dataglove.
En el área de defensa y de la investigación espacial nuclear, donde se han producido los avances más espectaculares. Thomson-Militaire dispone de un sistema utilizado para simulaciones calificadas de alto secreto. El CNRS y la Comexe poseen, asimismo equipos que les permiten realizar simulaciones en medios hostiles: reparaciones en el interior de un reactor nuclear, por ejemplo, la NASA realiza prácticas de montaje de satélites a distancia utilizando técnicas de Realidad Digital.
En Francia Videosystem utiliza el sistema Jaron Lanier para aplicaciones de apoyo a largometraje en cuanto a las cámaras, vestuario de actores, escenarios y otros.
La empresa británica W-Industries dispone de un sistema propio de realidad digital, bautizado con el nombre de Virtuality, el cual es utilizado para videojuegos, en el área de defensa y medicina, así como en la Arquitectura y diseño utilizando una versión para UNIX del software CAD.
En educación y adiestramiento se da la exploración de lugares y cosas inaccesibles por otros medios. Creación de lugares y cosas con diferentes cualidades respecto a los que existen en el mundo real. Interacción con otras personas, ubicadas en áreas remotas, de intereses afines. Colaboración en la realización de proyectos con estudiantes alrededor del mundo.
En ingeniería se desarrollan aplicaciones para aereo-industria, industria automovilística (en modelos electrónicos de vehículos para probar confort, opciones, and so on.).
4. CARACTERÍSTICAS DE LA REALIDAD VIRTUAL
Responde a la metáfora de mundo” que contiene objetos” y opera en base a reglas de juego que varían en flexibilidad dependiendo de su compromiso con la Inteligencia Artificial.
Se expresa en lenguaje gráfico tridimensional.
Abre las alternativas donde el único límite es la imaginación del hombre.
5. OBJETIVOS DE LA REALIDAD DIGITAL
Hoy en día existen muchas aplicaciones de entornos de realidad virtual con éxito en muchos de los casos. En estos entornos el individuo solo debe preocuparse por actuar, ya que el espacio que antes se debía imaginar, es facilitado por medios tecnológicos.
No obstante, muchos expertos coinciden en señalar que es posible que dentro de algunos años, pueda llegarse a lograr este objetivo, y que la realidad virtual se convierta en una materia cotidiana, gracias a la evolución del mercado orientado al desarrollo de equipamiento acorde y asequible.
6. CLASIFICACION DE LA REALIDAD
SISTEMAS VENTANAS (Window on World Techniques):
Se han definido como sistemas de Realidad Digital sin Inmersión.
Algunos sistemas utilizan un monitor convencional para mostrar el mundo digital. Estos sistemas son conocidos como WOW (Window on a World) y también como Realidad Digital de escritorio.
Estos sistemas tratan de hacer que la imagen que aparece en la pantalla luzca real y que los objetos, en ella representada actúen con realismo.
SISTEMAS DE MAPEO POR VIDEO:
Este enfoque se basa en la filmación, mediante cámaras de vídeo, de una más personas y la incorporación de dichas imágenes a la pantalla del computador, donde podrán interactuar – en tiempo real – con otros usuarios con imágenes gráficas generadas por el computador.
De esta forma, las acciones que el usuario realiza en el exterior de la pantalla (ejercicios, bailes, and so on.) se reproducen en la pantalla del computador permitiéndole desde fuera interactuar con lo de dentro. El usuario puede, a través de este enfoque, simular su participación en aventuras, deportes y otras formas de interacción física.
Otra interesante posibilidad del mapeo mediante vídeo consiste en el encuentro interactivo de dos más usuarios a distancia, pudiendo estar separados por centenares de kilómetros.
Este tipo de sistemas puede ser considerado como una forma specific de sistema inmersivo.
SISTEMAS INMERSIVOS:
Los más perfeccionados sistemas de Realidad Virtual permiten que el usuario pueda sentirse sumergido” en el inside del mundo digital.
El fenómeno de inmersión puede experimentarse mediante 4 modalidades diferentes, dependiendo de la estrategia adoptada para generar esta ilusión. Ellas son:
a) El operador aislado
b) La cabina private
d) La caverna cueva (cave)
Estos sistemas inmersivos se encuentran generalmente equipados con un casco-visor HMD. Este dispositivo está dotado de un casco máscara que contiene recursos visuales, en forma de dos pantallas miniaturas coordinadas para producir visión estereoscópica y recursos acústicos de efectos tridimensionales.
Una variante de este enfoque lo constituye el hecho de que no exista casco como tal, sino un visor incorporado en una armadura que libera al usuario del casco, suministrándole una barra (como la de los periscopios submarinos) que permite subir, bajar controlar la orientación de la imagen obtenida mediante el visor.
Otra forma interesante de sistemas inmersivos se basa en el uso de múltiples pantallas de proyección de gran tamaño dispuestas ortogonalmente entre sí para crear un ambiente tridimensional caverna (cave) en la cual se ubica a un grupo de usuarios. De estos usuarios, hay uno que asume la tarea de navegación, mientras los demás pueden dedicarse a visualizar los ambientes de Realidad Digital dinamizados en tiempo real.
SISTEMAS DE TELEPRESENCIA (Telepresence):
Esta tecnología vincula sensores remotos en el mundo real con los sentidos de un operador humano. Los sensores utilizados pueden hallarse instalados en un robot en los extremos de herramientas tipo Waldo. De esta forma el usuario puede operar el equipo como si fuera parte de él.
Esta tecnología posee un futuro extremadamente prometedor. La NASA se propone utilizarla como recurso para la exploración planetaria a distancia.
La tele presencia contempla, obligatoriamente, un grado de inmersión que involucra el uso de control remoto, pero tiene características propias lo suficientemente discernibles como para asignarle una clasificación specific.
SISTEMAS DE REALIDAD MIXTA AUMENTADA:
Al fusionar los sistemas de tele presencia y realidad digital obtenemos los denominados sistemas de Realidad Mixta. Aquí las entradas generadas por el computador se mezclan con entradas de telepresencia y/ la visión de los usuarios del mundo real.
Este tipo de sistema se orienta a la estrategia de realzar las percepciones del operador usuario con respecto al mundo real. Para lograr esto utiliza un tipo esencial de HMD de visión transparente (see trouhg), que se apoya en el uso de una caminadora que es una pantalla especial, la cual es transparente a la luz que ingresa proveniente del mundo actual, pero que a la vez refleja la luz apuntada a ella mediante los dispositivos ópticos ubicados en el interior del HMD.
En este sentido se percibe un prometedor mercado para los sistemas de Realidad Mixta en industrias y fábricas donde el trabajador debe llevar a cabo operaciones complejas de construcción mantenimiento de equipos e instrumentos.
SISTEMAS DE REALIDAD DIGITAL EN PECERA:
Este sistema combina un monitor de despliegue estereoscópico utilizando lentes LCD con obturador acoplados a un rastreador de cabeza mecánico. El sistema resultante es superior a la easy combinación del sistema estéreo WOW debido a los efectos de movimientos introducidos por el rastreador.
SISTEMAS DE REALIDAD VIRTUAL MULTIPLE:
Este sistema combina estímulos visuales, auditivos, táctiles, de movimientos, con aplicaciones de I.A y percepción que hace que el mundo virtual casi sea actual Ej.: los nuevos sistemas de entrenamiento del ejército norteamericano.
7. DIFERENCIA ENTRE LO ACTUAL Y LO DIGITAL
Desde hace un tiempo el concepto marketiniano de Reputación On-line, está muy presente como un elemento clave en la estrategia de comunicación. Hay un cierto miedo, a que la reputación caiga velozmente debido a la potencia de difusión de un canal como internet.
Se supone que es sencillo para alguien opinar en foros, criticar acertadamente desprestigiar por sistema una empresa, una marca una persona. Existe la sensación de que las marcas están todavía más expuestas en el terreno digital. En mi opinión, el rumor, la crítica, el bulo existía antes de que tuviéramos acceso a las medios modernos con los que hoy nos comunicamos.
Internet lleva ya los suficientes años con nosotros para haber pasado por diferentes etapas. En todos estos años, hemos ido aprendiendo a sacar partido de los recursos que nos ofrece. Hemos hecho búsquedas de todo tipo para resolver las dudas que nos asaltaban (gracias a Google por existir). Compramos cualquier artículo en cualquier lugar del mundo, incluso regateamos (Ebay).
Buscamos trabajo lo contratamos (portales de empleo como Infojobs). Planificamos nuestros viajes mirando siempre que referencias y recomendaciones nos da la red. Entregamos momentos, fotos, vídeos, opiniones, and so on. Una cantidad de información, impensable hace poco tiempo.
Ahora compartimos con el resto de la purple quienes somos, que hacemos, que nos gusta, con quien nos gusta estar… Y esto supone un cambio de enfoque notable.
La separación entre nuestra actividad digital y la actual, antes estaba mucho más marcada. Me atrevería a decir que actualmente, esa línea es difusa.
Y es que hoy en día nos encontramos en una fase más adulta. En la que nos presentamos en web, como somos realmente, olvidando la época de usar nombres inventados y personalidades dudosamente creíbles.
Actualmente buscamos la autenticidad, a la persona las personas que hay detrás de lo digital, y una consecuencia positiva es que somos más tolerantes con la no perfección de lo humano. Entendemos y comprendemos los posibles errores y aceptamos mejor las disculpas. La empatía gana en importancia.
Por tanto, vemos que existe una fusión de los dos mundos anteriormente separados. Lo físico y lo digital están unidos. Este hecho, influye en la comunicación de las organizaciones de cualquier tamaño, que no pueden permitirse dar un mensaje equivocado de quienes son. La sociedad demanda transparencia, cercanía, diálogo y las entidades que no sepan entenderlo, estarán alejándose de su público objetivo.
Trabajar en una comunicación coherente, para que seamos reconocibles, fiables y respetables no es una opción, el que no lo haga toma el riesgo de quedarse solo, y estamos en un mundo, sin ningún género de duda, cada día más social.
8. Sistemas inmersos
Para poder hablar de sistemas inmersos debemos hablar un poco de cómo se entiende el concepto de un sistema inmerso, podemos decir del mismo que es un sistema basado en un microprocesador cuyos componentes físicas e informáticas (hardware y software) están desarrollados, diseñados y optimizados para poder resolver un problema de manera más eficiente tratando de reducir costos y mejorando el rendimiento del proceso.
También podemos citar de los mismos que su funcionamiento es similar a los de una pequeña computadora donde para poder resolver fines más concretos se reduce la velocidad de respuesta ajustándolos a resolver los problemas concretos que son necesarios para poder resolver de manera más eficiente una actividad.
Los sistemas inmersos tienen gran cantidad de aplicaciones, que van desde controles industriales fabricación de equipos médicos, de telecomunicación que necesitan unos sistemas mas eficientes para poder resolver problemas más específicos, podemos citar por ejemplo la maximización de un receptor de señales de audio para poder recibir señales prefijadas de mayor calidad y brindar mejor servicio a sus usuarios.
Lo importante de los sistemas inmersos es la capacidad de mejorar el rendimiento de un equipo crear otro con fines específicos para mejorar el rendimiento del mismo, el conjunto de nuevos componentes que se logra insertar dentro de un sistema lo convierte en un nuevo sistema inmerso.
Nosotros podemos darnos cuenta que hablar de sistemas inmerso es hablar de innovación, desarrollo, mejora, investigación y pruebas, como estudiantes de ingeniería nosotros tener que conseguir la habilidad de construir, desarrollar y supervisar el funcionamiento y sobre todo creación de un sistema inmerso, al asegurarnos que podemos construir uno podemos estar satisfechos con la calidad de profesionales que llegamos a hacer.
Podemos brindar con la creación de sistemas inmerso lo que se quiere una mejora continua en las especificaciones (tipo de proceso) en la calidad y que se encuentre avalado por un costo que lo mantenga competitivo.
Lo que generalmente caracteriza a un sistema inmerso es el ingenio del que lo construye, ya que se deben hacer modificaciones adaptaciones que no se encuentran estipuladas, uno debe inventarse pero esto solo se logra mediante investigación de lo que queremos mejorar, ya que solo lo podemos mejorar si lo conocemos a la perfección tratando de romper sus barreras de aplicación mediante la adaptación del mismo.
9. TIPOS DE INMERSION
inmersiones simples,
inmersiones continuadas
Inmersiones simples:
Son aquellas que dejan pasar 12 horas, entre inmersión e inmersión.
Inmersiones continuadas:
El tiempo de espera entre inmersión e inmersión es de menos de 10 minutos.
Para las tablas de compresión este tipo cuenta como simple, tomando la máxima profundidad alcanzada en cualquiera de las inmersiones, y sumando los tiempos de las inmersiones.
Inmersiones sucesivas repetitivas:
Son aquellas que han pasado más de 10 minutos pero menos de 12 horas entre inmersión e inmersión realizadaTiempo de inmersión y velocidad de ascenso
El tiempo se calcula desde que se inicia el descenso hasta el momento en el que volvemos a estar en la superficie.
10. TIPOS DE REALIDAD DIGITAL
La realidad digital puede ser de dos tipos:
Inmersiva
La Realidad Virtual Inmersiva:
con frecuencia estan ligados a un ambiente tridimensional creado por computadoras, el cual se manipula a través de cascos, guantes u otros dispositivos que capturan la posición y rotación de diferentes partes del cuerpo humano.
La Realidad Virtual no inmersiva:
La realidad virtual no inmersiva utiliza medios como el que actualmente se ofrece Web en el cual se puede interactuar en tiempo actual con diferentes personas en espacios y ambientes que en realidad no existen sin la necesidad de dispositivos adicionales a la computadora. ofrece un nuevo mundo a través de una ventana de escritorio. Este enfoque no inmersivo tiene varias ventajas sobre el enfoque inmersivo como: bajo costo y fácil y rápida aceptación de los usurarios. Los dispositivos inmersivos son de alto costo y generalmente el usurario prefiere manipular el ambiente digital por medio de dispositivos familiares como son el teclado y el ratón que por medio de cascos pesados guantes.
eleven. APLICACIÓN DE LA REALIDAD DIGITAL
En un principio la realidad digital fue usada en su mayoría para aplicaciones militares incluso de entretenimiento, sin embargo, en los últimos años se han diversificado las áreas en que se utiliza. En las secciones anteriores, se mencionó los diferentes tipos de realidad digital y sus áreas de ingerencia, aquí se explora más a fondo los distintos proyectos que existen relacionadas con esta tecnología. Se describirán proyectos de distintos tipos: visualización -una de las facetas más fascinantes de la realidad virtual-, manipulación de robots, medicina, entre otros.
Realidad virtual en la IngenieríaDentro de las áreas de ingeniería hay proyectos de manipulación remota como lo son la manipulación de robots, procesos de ensamblado, tambien existen áreas dedicadas al desarrollo de prototipos virtuales. Todas estas aplicaciones facilitan la automatización dentro de diferentes áreas.Manipulación remota de robots Es claro que los robots dan una gran aportación a los procesos de ensamblado de la industria. El agregar la característica de manipulación desde un lugar remoto abre las posibilidades para el mejoramiento de este tipo de procesos, puesto que se puede tener un robot que realice proceso definidos y donde su manipulación sea dada desde un lugar distinto de donde se encuentra físicamente. Las aplicaciones forman parte un nuevo enfoque del manejo de procesos y refleja las nuevas tendencias actuales, donde los lugares se vuelven más cercanos y la distancia deja de ser un issue a considerar. Éste proyecto es un tipo de realidad inmersiva.
Realidad Digital en la Oceanología Utilizando la realidad virtual en proyectos de oceanología se puede visualizar una estructura tridimensional de la superificie del oceáno, donde se puede modelar por ejemplo el comportamiento de larvas, tener una simulación de cómo el viento afecta las olas, u observar fenómenos como los de El Niño La Niña, observando temperaturas, dirección de vientos velocidad.
Realidad digital en museos y planetariosLa realidad digital juega un papel importante para el conocimiento, es utilizada por museos, planetarios y centros de ciencia. Estos centros realizan exposiciones virtuales donde se pueden hacer recorridos en templos antiguos, palacios, galaxias, aprender de diversas áreas de conocimiento, entre otras. En algunos de los proyectos realizados en los centros, se experimenta con situaciones más cotidianas con las que los visitantes (principalmente los jovenes y niños) pueden identificarse, por ejemplo, se puede diseñar una montaña rusa(roller coaster) y posteriormente experimentar el viaje como si físicamente se estuviera en la montaña, así, mientras se disfruta del viaje se puede aprender de leyes de física. Otro de los enfoques que se le da a la realidad virtual, es el de experimentar visitas virtuales a lugares templos antiguos que por alguna razón no están disponibles al usuario (destrucción, restauración).
Algunos de los enfoques más comunes que los arquitectos dan al uso de realidad digital es en el modelado virtual de sus diseños de casas y edificios, donde además de hacer los diseños tradicionales como planos y maquetas elaboran un modelo tridimensional interactivo, donde sus clientes pueden contemplar de una manera más “actual” los diseños inclusive adentrarse en estos edificios casas y recorrerlos libremente, teniendo así una visión mas clara de las ideas que se tratan de expresar.
12. USOS ACTUALES DE REALIDAD VIRTUAL
Los usos actuales más frecuentes de la realidad digital son los siguientes:
Entrenamiento de pilotos, astronautas, soldados, and so on…
Medicina educativa, por ejemplo para la simulacion de operaciones
CAD (diseños asistido por ordenador). Permite ver e interactuar con objetos antes de ser creados, con el evidente ahorro de costes.
Creación de entornos digital (museos, tiendas, aulas, and many others…).
Tratamiento de fobias. (aerofobia, aracnofobia, claustrofobia, and so forth..)
Juegos, Cine 3D y todo tipo de entretenimiento.
thirteen. EQUIPOS UTILIZADOS PARA LA REALIDAD VIRTUAL
Para visión
La realidad digital en el área de la visión trabaja básicamente con dos tipos de implementos: cascos y growth, este último es un equipo que consiste en un brazo mecánico que sostiene un show a través del cual al girarlo se puede observar el entorno del mundo virtual en el cual se está; debido a que su peso es soportado por el brazo mecánico y no por el usuario, como ocurre con el casco, este puede ser un equipo de mayor complejidad y contenido electrónico, lo cual se traduce en ventajas tales como la obtención de una mejor solución.
Características de estos equipos para visión:
Visión estereoscópica:
Es la sensación de ver una determinada imagen en 3 dimensiones, esto se logra haciendo una representación igual para cada ojo de la imagen que se va a observar, estas representaciones son posteriormente proyectadas desde un mismo plano y separadas una distancia que está determinada por la distancia a la cual se encuentra el observador del plano de las imágenes. Desde este punto de vista, también existen equipos de visión monocular a través de los cuales se visualizan los objetos en la forma routine.
Binoculares:
Son equipos que constan de una pantalla individual para cada ojo, para el funcionamiento de la visión estereoscópica, es necesario tener un equipo que tenga esta característica; para equipos de visión monoscópica esta característica es opcional. Así mismo, también existen equipos monoculares, los cuales constan de una sola pantalla para ambos ojos.
Para interactuar
En la actualidad la realidad digital esta haciendo uso de guantes y vestidos como medio para interactuar en un ambiente digital, para lograr esto, estos dispositivos se comportan inicialmente como dispositivos de entrada que le permiten al computador conocer la ubicación del usuario dentro del ambiente virtual, así mismo, le permiten al usuario ubicarse en el medio e interactuar con el y en algunos casos recibir ciertos estímulos donde estos dispositivos se convierten en dispositivos de salida.
Algunas sensaciones estímulos que se pueden recibir son:
Sensación de estar sosteniendo un objeto que se ha cogido dentro del ambiente digital:
Esto se logra gracias a unas almohadillas que se inflan en el guante y dan la sensación de percibir un peso.
También se puede llegar a percibir la rugosidad y forma propias de objetos situados en el interior del ambiente digital:
Lo cual se logra gracias a que algunos dispositivos tienen partes de aleaciones con memoria que tras variaciones en la temperatura toman formas que se les han practicado con anterioridad.
Para audición
Los audífonos son el equipo básico empleado para escuchar los sonidos propios de un ambiente virtual.
Variantes de estos equipos para adicionar:
Audífonos convencionales:
Son los audífonos de uso más corriente, a través de estos se escucha el sonido simulado de los objetos sin identificar auditivamente el punto de ubicación del mismo.
14. ELEMENTOS BASICOS DE LA REALIDAD VIRTUAL
El Visiocasco: (El usuario se lo coloca en la cabeza)
Este Visiocasco te impide lo que te rodea. Poniéndote una pantalla en cada ojo. Las imágenes que aparecen en las dos pantallas son ligeramente diferentes, de forma que el efecto es que el usuario puede ver un relieve.
Un mando con botones:
Apretando el botón se desplazará en la dirección en la que en ese momento esté mirando.
Un sensor de posición (está en el visiocasco)
Para identificar dónde está viendo, el cual está conectado a la unidad de control, mide tu posición.
Tanto el visiocasco como el mando de control están conectados a una computadora.
15. MECANISMOS BASICOS DE LA REALIDAD DIGITAL
Existen siete mecanismos habitualmente empleados en las aplicaciones de la realidad digital. Estos son:
Gráficos tridimensionales (3D):
Técnicas de estereoscopia:
Esta técnica permite al usuario no solo percibir las claves de la profundidad, sino además ver la imagen en relieve. Esto se debe a que la imagen que percibe cada ojo es algo distinta lo que le permite al cerebro comparar las dos imágenes y deducir, a partir de las diferencias relativas.
Simulación de comportamiento:
La simulación en el mundo digital no está pre calculada la evolución, esta se va calculando en tiempo actual.
Facilidades de navegación:
Es el dispositivo de management, que te permite indicar lo que quieres navegación, esto realiza a través de un joystick de las teclas de control del computador también se puede cuando mueves la cabeza, en ese momento el sistema detecta el hecho y desplaza la imagen de la pantalla.
Técnicas de inmersión:
Consisten en aislarte de los estímulos del mundo actual, al quedar privado de sensaciones procedentes del mundo real, pierdes la referencia con la cual puedes comparar las sensaciones que el mundo digital produce.
Trajes Virtuales:
Consisten en reproducir los estimulos por medio de un traje de latex que trasmite impulsos eléctricos simulando la realidad creada y dando al sentido de tacto la percepción de que lo digital es actual.
Viajes Virtuales:
Consisten en aislarte de los estímulos del mundo real y sumergirse totalmente en interfases virtuales, donde recibes estimulos visuales, auditivos y de movimiento que hacen vivir la VR como una expresión actual y de aprendizaje múltiple, muchas veces el usurario puede ser casi separado de lo real y hacer que lo que viva en VR sea su realidad construida.
16. COMPONENTES DE UN SISTEMA DE REALIDAD DIGITAL
En un sistema de realidad digital se pueden distinguir elementos hardware y elementos software.
Los componentes hardware más importantes son el computador, los periféricos de entrada y los periféricos de salida.
Los componentes software más importantes son el modelo geométrico 3Dy los programas de simulación sensorial (simulación visual, auditiva, táctil, ), simulación física (movimiento de la cámara virtual, detección de colisiones, cálculo de deformaciones, ), y recogida de datos. La siguiente figura ilustra los componentes de un sistema típico de realidad digital:
A continuación describiremos brevemente cada uno de estos componentes:
Periféricos de entrada (sensores)
Los periféricos de entrada se encargan de capturar las acciones del participante y enviar esta información al computador. Los periféricos de entrada más frecuentes en realidad digital son los posicionadores (que permiten al sistema conocer en tiempo real la posición y la orientación de la cabeza, de la mano, de todo el cuerpo del usuario), los guantes (que permiten detectar movimiento de los dedos de la mano) y los micrófonos (que graban la voz del participante).
Periféricos de salida (efectores)
Los periféricos de salida se encargan de traducir las señales de audio, video, and so forth. generados por el computador en estímulos para los órganos de los sentidos (sonido, imágenes, ). Los efectores se clasifican según el sentido al que va dirigido: existen efectores visuales (cascos estereoscópicos, pantallas de proyección, ), y de audio (sistemas de sonido, altavoces, ) de fuerza y tacto (dispositivos táctiles), y del sentido del equilibrio (plataformas móviles).
Computador
El computador se encarga de llevar a cavo la simulación de forma interactiva, basándose en el modelo geométrico 3D y en el software program de recogida de datos, simulación física y simulación sensorial. Debido a que el proceso más crítico en realidad virtual es la simulación visible (síntesis de imágenes a partir de modelos 3D), los computadores que se utilizan para realidad digital son estaciones de trabajo con prestaciones gráficas avanzadas, donde la mayor parte de las etapas del proceso de visualización están implementadas por hardware.
Modelo geométrico 3D
Dado que un sistema de realidad digital tiene que permitir explorar la escena de forma interactiva y ver el mundo digital desde cualquier punto de vista, es necesario disponer de una representación geométrica 3D de este mundo, que permita hacer los cálculos de imágenes, generación de sonido espacial, cálculo de colisiones, etc. a los módulos que describiremos más adelante.
Software program de tratamiento de datos de entrada
Los módulos de recogida y tratamiento de datos se encargan de leer y procesar la información que proporcionan los sensores. Esto incluye los controladores de los dispositivos físicos, así como los módulos para el primer tratamiento de los datos suministrados. Por ejemplo, los datos de posición y orientación de la cabeza del usuario normalmente se tienen que transformar para expresarlas en un sistema de coordenadas de la aplicación y se deben filtrar para evitar saltos repentinos como consecuencia de lecturas erróneas de los valores de posición. Los sistemas que permiten la comunicación con el ordenador mediante órdenes orales requieren un sistema de reconocimiento de voz. Otros sistemas utilizan un esquema de comunicación basado en gestos de la mano (una especie de lenguaje de sordo-mudos pero más sencillo) y que requiere el reconocimiento de gestos a partir de una secuencia de movimientos.
Software de simulación física
Los módulos de simulación física se encargan de llevar a cabo las modificaciones pertinentes en la representación digital de la escena, a partir de las acciones del usuario y de la evolución interna del sistema. Por ejemplo, si el módulo de recogida de datos indica que el usuario tiene que hacer el gesto correspondiente a abrir una puerta, el sistema debe aplicar la transformación geométrica correspondiente al objeto del modelo 3D que representa esta puerta. Estos módulos varían mucho dependiendo de la aplicación concreta. La función más básica consiste en calcular en tiempo actual los parámetros de la cámara virtual de acuerdo con los movimientos del usuario, aunque también puede encargarse del cálculo de colisiones, deformaciones, comportamiento y otras actualizaciones que afecten a la evolución en el tiempo del entorno virtual representado.
Software program de simulación sensorial
Estos módulos se encargan de calcular la representación digital de las imágenes, sonidos, and so forth. que el hardware se encargará de traducir a señales y finalmente a estímulos para los sentidos. Entre los módulos de simulación sensorial, lo más importante es el de simulación visual, que se basa en algoritmos de visualización en tiempo real del modelo geométrico. Los algoritmos de visualización que se utilizan en realidad digital son parecidos a los que se han descrito en los capítulos anteriores pero, dado que el rendimiento es crítico, se utilizan técnicas de aceleración de imagen con el propósito de reducir al mínimo posible el tiempo de generación de cada fotograma. Respecto a la simulación auditiva, es preciso comentar que la generación de sonido realista requiere tener en cuenta las propiedades acústicas de los objetos y que los algoritmos son tan complicados como los algoritmos de visualización. Respecto a la simulación táctil, es necesario distinguir entre los dispositivos que proporcionan sensación de tacto (a menudo limitado a la mano), sensación de contacto (también limitado a la mano) y realimentación de fuerza (impiden u ofrecen resistencia a hacer movimientos con la mano cuando ésta choca virtualmente con un objeto virtual). En cualquier caso, es imprescindible que el sistema sea capaz de detectar en tiempo actual las colisiones que se puedan producir entre la mano del usuario y los objetos de la escena, ya que es esto evento el que activa los dispositivos hardware apropiado.
17. SISTEMAS DE REALIDAD AUMENTADA
Una modelo anuncia ropa interior en el panel publicitario de una parada de autobús. Una usuaria se acerca, presiona sobre la imagen y la pantalla le muestra en un mapa dónde está la tienda más cercana para comprar esas prendas. Es un ejemplo de realidad aumentada, un sistema que consigue incorporar información virtual a la realidad mediante la superposición de capas de datos relacionados con una imagen preexistente. Estas técnicas ya se utilizan como complementos educativos en visitas a museos, pero también en sistemas militares y en procedimientos médicos; en arquitectura como easy entretenimiento. Ahora aterrizan en los móviles.
Con el fin de poder aplicar soluciones de realidad aumentada se necesitan aparatos específicos, como pantallas transparentes y táctiles, gafas especiales teléfonos móviles. En un futuro cercano, sin embargo, se podrán utilizar aplicaciones de realidad aumentada dentro de una lente de contacto. Esto abrirá la puerta a numerosos servicios y aplicaciones publicitarias para el consumidor, más cercanas a la ciencia ficción que a la tecnología punta actual.
No en vano películas del género como ‘Minority Report’ han permitido descubrir en la gran pantalla los posibles usos de los sistemas de realidad aumentada, antes incluso de que estos sistemas estuvieran disponibles en el mercado. La escena en la que el actor Tom Cruise recibe en su ojo publicidad personalizada a medida que pasa ante los paneles es prueba de ello.
La realidad aumentada (RA) es el término que se usa para definir una visión directa indirecta de un entorno físico del mundo real, cuyos elementos se combinan con elementos virtuales para la creación de una realidad mixta en tiempo real. Consiste en un conjunto de dispositivos que añaden información digital a la información física ya existente, es decir, añadir una parte sintética virtual a lo real. Esta es la principal diferencia con la realidad digital, puesto que no sustituye la realidad física, sino que sobreimprime los datos informáticos al mundo actual.
Con la ayuda de la tecnología (por ejemplo, añadiendo la visión por computador y reconocimiento de objetos) la información sobre el mundo real alrededor del usuario se convierte en interactiva y digital. La información artificial sobre el medio ambiente y los objetos pueden ser almacenada y recuperada como una capa de información en la parte superior de la visión del mundo actual.
La realidad aumentada de investigación explora la aplicación de imágenes generadas por ordenador en tiempo real a secuencias de vídeo como una forma de ampliar el mundo real. La investigación incluye el uso de pantallas colocadas en la cabeza, un show virtual colocado en la retina para mejorar la visualización, y la construcción de ambientes controlados a partir sensores y actuadores.
18. APLICACIÓN DE LA REALIDAD VIRTUAL EN LA EDUCACION
Con el paso de los años, estudiantes y profesores de todos los niveles han encarado un problema preocupante: algunas áreas de la educación son difíciles de asimilar y de enseñar. En busca de solución a este problema, en los últimos años se ha incrementado el interés en una importante rama de la computación que fue creada en los sesenta y desarrollada desde finales de los ochenta, llamada “Realidad Virtual”, “RV”.
En efecto, la realidad digital tiene importantes aplicaciones en la educación en normal pues hay indicios de que estimula de manera considerable el proceso de aprendizaje a través del llamado efecto de “inmersión” que genera la computadora y gracias al cual los estudiantes pueden interactuar completamente con un ambiente artificial utilizando los sentidos del tacto, el oído, y la vista por medio de aparatos especiales que están conectados a la computadora, tales como “guantes de datos” y pequeños monitores de video dentro de un casco (fotografía 1).
Estos aparatos tienen sensores que detectan el movimiento en forma precisa, repercutiendo en el mundo virtual en el que los estudiantes interactúan. El ciberespacio es también utilizado en RV, este concepto engloba a los mundos virtuales y a la Web, constituye un espacio en el que los usuarios pueden almacenar los mundos virtuales e intercambiar información, en el ciberespacio, donde pueden actuar como participantes activos. Gracias a elementos como estos, los estudiantes pueden aprender prácticamente cualquier área del conocimiento utilizando esta tecnología.
En la actualidad en el Perú funcionan cerca de 70 universidades y existen gran cantidad de expedientes presentados a CONAFU, para solicitar la autorización de funcionamiento de universidades a lo largo y ancho del Perú.
Nuestras universidades tratan de cubrir la angustiante necesidad de profesionalización en amplios sectores de la juventud peruana, pero lo único verdadero que hacen es encubrir el desempleo juvenil, ya que estos al egresar, después de más de cinco años de preparación, se encuentran con una realidad monda y lironda: No hay Empleo”
Por la preparación deficiente y porque muchas de estas universidades al ser manejadas como un negocio cualquiera, cuyos fines son el lucro, su producto social”, sus egresados, no son lo debidamente competitivos para poder ubicarse dentro del mercado de trabajo.
La proliferación de universidades privadas en el Perú ha generado todo un advertising de posicionamiento de éstas por lograr la mayor población estudiantil dentro de los diferentes segmentos A, B, C y D de los estratos poblacionales.
Las universidades en el Perú deberían considerar que su producto social: sus egresados, deben estar preparados y competitivos para desenvolverse en un mundo tecnológico, donde el cambio y donde los conceptos de educación, preparación, formación y de valores están velozmente cambiando.
Las universidades en el Perú, si bien son transmisoras del conocimiento, ya no son los únicos. Definitivamente la Universitas” deben interrelacionarse con el sector productivo de la nación para que estén adecuadas a la realidad.
No quedan dudas sobre el impacto del fenómeno de la globalización en las relaciones humanas y en las transacciones de todo tipo, pero paradójicamente; hasta ahora la educación es el único sector que ha resistido frontal y tenazmente a la globalización.
No existe una educación international”, se siguen defendiendo actitudes localistas, centralizadoras y cuando se proponen modificaciones en los programas de educación para integrar las nuevas tecnologías digitales, las mismas autoridades, por razones de una no entendida tecnofobia, buscan que todo cambie para que nada cambie”. El acceso masivo a la educación es un fenómeno positivo en sí mismo pero que no asegura calidad de ésa.
El tema del presente artículo es como la educación digital, con la utilización de sus prótesis tecnológicas sirve para unir el proceso educativo al mundo.
La tecnología se desarrolla a una velocidad tan grande que es difícil determinar sus rumbos, su calidad y sus aplicaciones educativas. Por otro lado la educación se mueve tan lentamente que la brecha entre la tecnología y el proceso educativo se hace cada día más amplia
Las nuevas tecnologías electrónicas han creado soportes verdaderamente prodigiosos para transmitir todo tipo de información que eran inimaginables hace una década en el campo de la educación, la adecuación de estas formas a los contenidos educativos es aún demasiado lenta por no decir nula.
Según la UNESCO a la fecha han existido cinco duplicaciones del conocimiento humano, desde que apareció el Hombre en la tierra; en la actualidad los conocimientos científicos y técnicos se multiplican por dos aproximadamente cada cinco años y en el siguiente milenio (por los años 2020) se estima que cada 73 días el conocimiento aumentará el doble.
19. FORMAS DE LA REALIDAD DIGITAL
En contraposición de la realidad concreta física se encuentra la realidad digital. La realidad concreta puede ser percibida por todos los sentidos: vista, oído, olfato, tacto y gusto. Mientras que la realidad digital solo puede ser percibida por la vista y el oído en algunos casos y por la conciencia en otros.
Las diferentes formas de la realidad digital son:
a) La simulación por computadoras:
Esta modalidad se consigue mediante la generación por ordenador de un conjunto de imágenes que son contempladas por el usuario a través de un casco provisto de un visor especial. Algunos equipos se completan con trajes y guantes equipados con sensores diseñados para simular la percepción de diferentes estímulos, que intensifican la sensación de realidad. Su aplicación, aunque centrada inicialmente en el terreno de los videojuegos, se ha extendido a otros muchos campos, como la medicina, simulación de vuelo, and many others.
b) Las pantallas de televisor y de cine:
Con una tecnología menos complicada y mas al alcance de la gente las imágenes, videos y películas nos ofrecen una realidad virtual sencilla y en dos dimensiones.
c) La imaginación y la cromnesia:
Sin el uso de tecnología alguna y siempre a mano nuestra mente nos ofrece un universo repleto de formas, colores, sonidos, olores, sabores y sensaciones táctiles. Esto para la imaginación. A través de la cromnesia nosotros podemos percibir y representar el tiempo y la duración. Esto no lo ofrece ninguna tecnología diseñada hasta ahora.
El poder de la imaginación es tal que cuando un sujeto imagina una acción se activan las mismas regiones cerebrales que cuando realmente la realiza. Los deportistas son los que mejor conocen este poder desde hace tiempo. Se puede entrenar mentalmente, poner en funcionamiento las actitudes adecuadas y afinar reflejos repitiendo solo mentalmente la futura prueba.
La realidad concreta está constituida por diversas cualidades características las cuales generan en el cerebro las sensaciones correspondientes. Con la realidad digital se separan y se manejan esas características para producir un efecto de realidad.
20. FUTURO DE LA REALIDAD VIRTUAL
El futuro no está escrito, pero es seguro que las comunidades virtuales conquistarán mayores y mejores conocimientos tecnológicos. Si en los próximos años el ciberespacio se utiliza con mayor eficacia, es posible que supere en todas sus dimensiones al universo actual actual. Todo ello cambiará la vida de los humanos en muchos aspectos.
En un futuro no muy lejano, existirán decorados virtuales en los que los actores se moverían como en un escenario real, obteniendo respuesta en tiempo actual de los objetos del atrezzo digital, evitando así construirlos realmente.
21. IMÁGENES DE REALIDAD VIRTU
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