lunes, 23 de noviembre de 2015

La realidad sobre la inteligencia artificial en el año 2015




La realidad sobre la inteligencia artificial en el año 2015
Ricardo Jassan Martínez


Universidad Abierta y a Distancia de México UnADM
Ingeniería en desarrollo de software


Curso propedéutico UnADM
Eje 4 Actividad 1. Lectura y escritura exploratoria
Elaborado el 22 de Noviembre 2015


La realidad sobre la inteligencia artificial en el año 2015 

Resumen


     La tecnología ha llegado a un punto en el que el crecimiento en materia computacional a comenzado a ser mas lento. Esto debido a que los materiales y técnicas de construcción de Circuitos Integrados se comienzan a saturar y ya no pueden procesar más información. Esto dificulta que las máquinas puedan aprender y tener Inteligencia Artificial con la tecnología de hoy en día. Es posible que las computadoras cuánticas y los discos duros de ADN nos ayuden a resolver los problemas actuales a los que la Inteligencia Artificial de enfrenta.
    
Palabras clave: recesión de la inteligencia artificial, ley de moore en decadencia, computadoras cuánticas, qubits, discos duros de adn

Introducción


     Mucho ya se ha visto de lo que son capaces los robots en la actualidad, desde barrer toda tu casa de manera autónoma hasta construir automóviles en fábricas automotrices, sin embargo, la mayoría de estos robots han sido programados con rutinas de código que deben ser ejecutadas una y otra vez para poder cumplir su propósito, esto, sin poder cambiar de parecer ni tomar decisiones propias como la de “dejar de trabajar”.

     Algunos autores conservan la idea de que los avances computacionales harán que en poco tiempo tengamos compañeros robots que puedan convivir con nosotros y ser autosuficientes como lo sugieren algunos textos de ciencia ficción; la realidad es que la tecnología computacional pronto llegará a detener su proceso evolutivo y necesitaremos de nueva tecnología para poder continuar desarrollando Inteligencia Artificial y resolver los problemas que ello conlleva.


¿Cuál es el problema actual de la Inteligencia Artificial?


     Michio Kaku (2009) comenta que en el famoso Laboratorio de Inteligencia Artificial del MIT (Massachusetts Institute of Technology), los robots experimentales tienen dificultades para duplicar hazañas que incluso las cucarachas pueden realizar, tales como maniobrar en una habitación llena de muebles, encontrar lugares ocultos y reconocer el peligro.

“Ningún robot en la Tierra puede entender un sencillo cuento de niños que se le lea”

     Bajo ese contexto, él hace énfasis en el hecho de que en la actualidad podemos crear robots tan inteligentes como una cucaracha, una cucaracha con retraso mental.

     La ley de Moore que escribió nos dice que la cantidad de componentes que habrá en los circuitos integrados se duplicará al doble cada dos años durante la primer década a partir de 1965, diez años después en 1975 revisa de nuevo su predicción y asegura que así será consecutivamente (Gordon E. Moore, 1965). Tal fue la fuerza de su predicción que todos los fabricantes de procesadores se basaban en este modelo para establecer objetivos de diseño y desarrollo.

             


Fig. 1 Cantidad de componentes dentro de un circuito integrado, predicción de Moore en 1965


Fig. 2 Seguimiento a través del tiempo de la ley de Moore contra los procesadores diseñados

     Sin embargo, Intel en 2015 confirmó que se ha llegado a la desaceleración en la elaboración de nuevos procesadores que en vez de producir nuevos procesadores cada dos años ahora se tardarán dos años y medio en crearlos debido a las dimensiones cada vez mas reducidas y a que los materiales con que son construidos comienzan a tener limitantes en sus características físicas (Bradshaw, Tim, 2015).

     Desde el 2004 se dieron cuenta de este problema y para solventarlo se  desarrollaron procesadores de varios núcleos que dividen las tareas a procesar entre varios circuitos para tener la salida de información de manera mucho mas rápida, pero el software debía que ser programado a manera “multi tarea” para que sea reconocido por este nuevo diseño, lo cual creó sobre carga de trabajo en el procesador y no se logró un crecimiento lineal de velocidad al aumentar la cantidad de núcleos. Esto es mas notable cuando el número de núcleos incrementa, hay casos en que al aumentar los núcleos en un 45% sólo obtenemos 10-20% más de poder de procesamiento (Shimpi, Anand Lal 2004).

     Esto representa un problema para la ciencia de la Inteligencia Artificial por que la cantidad de procesamiento que se requiere actualmente para ejecutar tareas básicas es demasiado para estos procesadores y el problema no se soluciona aumentando más y más procesadores, por el poco rendimiento que se tiene. Pareciera ser que con la tecnología actual los robots serán lentos y torpes en sus movimientos.


¿Qué es la Inteligencia?


     Al utilizar la herramienta de google “define:” Inteligencia es la Facultad de la mente que permite aprender, entender, razonar, tomar decisiones y formarse una idea determinada de la realidad.

     Para poder crear Inteligencia Artificial tenemos que resolver cada uno de los paradigmas que integran a la Inteligencia humana como tal.

     Ray Kurzweil (1999) propone que para poder copiar la inteligencia del ser humano se podría utilizar un “escáner” que clonase cada neurona del cerebro en uno artificial, sin embargo, John Searle (1992) propone que existen dos estados mentales, uno de intención y otro de conciencia que son personales, intrínsecos y no pueden ser eliminados, es decir, tendríamos que enseñar al robot desde su creación todos los preceptos que hemos creado en la sociedad para que pudiese tener conciencia. Para poder darnos una idea de cómo funcionaría esta teoría en la realidad podemos ver la película escrita por Neill Blomkamp junto a su esposa Terri Tatchell llamada “Chappie” en donde un inventor crea un prototipo de inteligencia artificial que imita la mente humana hasta el punto de sentir emociones y tener opiniones. Hay que recordar esto es sólo ficción y que actualmente estos cálculos computacionales no son posibles.

   Fig. 3 - "Chappie" aprendiendo lo que es una familia

Nuevas tecnologías que podrían ayudar


     Existen dos tecnologías emergentes que podrían ayudar a resolver algunos de los problemas actuales con respecto a la creación de la Inteligencia Artificial.

Computadoras Cuánticas


     De acuerdo con Seth Loyd (2014) Investigador del MIT, la física cuántica permite un nuevo campo de aplicación para la Inteligencia Artificial, ya que ahora en vez de tener Bits de solo “0” y “1” tendremos QuBits que pueden representar un “0”, un “1” y por la teoría de la superposición tener los estados de “0 y 1” al mismo tiempo, esto quiere decir que si tenemos dos QuBits pueden tener 4 estados en cualquier momento (00,01,10 y 11) y así exponencialmente, lo que hace las velocidades de cómputo extremadamente rápidas.

     Un ejemplo de cómo “aprende” actualmente una computadora sería el de cómo se resuelve salir de un laberinto una persona. Normalmente las computadoras (en este caso la persona) tienen que ir pasillo por pasillo e identificar si hay o no salida y volver a intentar el cálculo corrigiendo su rumbo hasta que por suerte encuentra la salida. En las computadoras cuánticas gracias al principio de superposición esta persona puede estar en dos lugares al mismo tiempo y poder reducir así su tiempo para encontrar la salida.

     Lo más increíble es que al aumentar los QuBits, el procesamiento de la información no se ve degradado hasta el momento, por lo que mientras mas QuBits existan en el procesador, más cantidad de información se puede procesar al mismo tiempo (Cade Metz 2015).

      

Fig. 4 - ¿Cómo resuelve una computadora común?

     

   Fig. 5 - ¿Cómo resuelve una computadora cuántica?

     Esta tecnología aún esta en crecimiento y los primeros interesados en comprar una computadora quántica al proveedor “D-Wave” fueron Google y la NASA. Aún están descubriendo que mas pueden hacer con ellas.

Discos duros de ADN


     Supongamos que logramos hacer que los robots aprendan mucha más rápido que nosotros y que también puedan auto corregirse. ¿Dónde almacenaríamos toda esta información?

     Al parecer la respuesta está en el ADN, que por siglos y siglos ha sido nuestro mejor medio para guardar información.

     Tan solo un pequeño trozo de ADN del tamaño de la uña del dedo pulgar puede almacenar un PetaByte de información, eso es casi lo de mil y medio millones de CD-ROMS.  

     El ADN es una molécula química que se conforma de 4 tipos diferentes de moléculas en secuencia guardando la información genética a manera codificada de todos los seres vivos. Las moléculas son:
·      Adenina  -> A
·      Timina    -> T
·      Citosina  -> C
·      Guanina -> G

     El Instituto Europeo de Bioinformática ha asignado un valor a cada molécula para representar bits siendo:
·      Adenina  -> A = 1
·      Timina    -> T = 0
·      Citosina  -> C = 1
·      Guanina -> G = 0

     Por lo que ya se puede guardar información digital en el ADN, lo cuál es muy costo por que aún la tecnología para sintetizarlo es muy tardía y difícil de llevar acabo, sin embargo, el leer esta información es muy económico y hasta se ha diseñado un dispositivo USB para poder leer código almacenado en un pedazo de ADN (Nick Goldman, 2015).

Conclusión


     Aún hace falta mucho camino por recorrer a la ciencia de la Inteligencia Artificial, no obstante, ya existen tecnologías emergentes que podrían ayudar a resolver el complejo modelo de crear Inteligencia Artificial.

     En competencia a la creación de Inteligencia Artificial de manera electrónica, se encuentra el campo de la clonación, que a mi punto particular de vista llegará antes de que la Inteligencia Artificial a manera electrónica emerja.

Bibliografía


  •       Michio Kaku (2009) La Física de lo Imposible: ¿Podremos ser invisibles, viajar en el tiempo y teletransportarnos? (traducción al español) Ed. DEBATE, 124.

  •   Gordon E. Moore (1965) Cramming More Components onto Integrated Cirtuits, Electronics, 114-117.

  •       Ray Kurzweil (1999) The Age of Spiritual Machines: When Computers Exceed Human Intelligence, Ed. PENGUIN BOOKS, 9-17.

  •       John R. Searle (1992) The rediscovery of the mind, (2da ed). Ed. “A Bradford Book”, XI – XV.


Referencias electrónicas



Reseña


     Elegí este tema por que definitivamente es el que mas me apasiona, aunque me di cuenta de que al investigar me metía cada vez más y más en el fondo de los problemas de la Inteligencia Artificial.

     Comencé a escribir este texto a partir de la premisa de que debía desmentir que los robots ya van a contar con inteligencia artificial en el futuro cercano, digamos dentro de 5 años. A partir de ahí se me ocurrió expresar las limitantes que actualmente existen para que esto suceda y cuáles serían las posibles soluciones.

miércoles, 21 de octubre de 2015

¿Qué es ser un estudiante en línea?

“Estudiar no es un acto de consumir ideas, sino de crearlas y recrearlas.” – Paulo Freire

El uso de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) ha cambiado nuestra forma de interactuar, pero sobre todo, nuestra manera de aprender. Claro es el ejemplo de las escuelas virtuales, en las que uno puede aprender desde casa o el trabajo, sin embargo, existen nuevos retos a superar para aquellos que somos estudiantes en línea.

Evolución del estudio en la modalidad abierta y a distancia:

Un estudiante en línea colabora, no se somete 

Como podrás darte cuenta, en la modalidad abierta y a distancia no existe la figura del profesor que tiene el conocimiento absoluto e inapelable al que los alumnos se someten, sino que al contrario, los alumnos se convierten en agentes activos de su propio aprendizaje.

En la etapa evolutiva actual de esta modalidad, es importante mencionar que los recursos disponibles de las TICs (chat, videoconferencia, correo electrónico y foros de discusión entre otros) permiten la constantes colaboración y retroalimentación de otros estudiantes y el docente facilitador.

Un estudiante en línea debe cumplir con ciertas características 

Estudiante en línea al éxito
Debe tener una Actitud proactiva al tomar decisiones de su propio aprendizaje y desempeño para lograr sus objetivos.

Debe tener Compromiso con el propio aprendizaje y ser responsable de sus estudios.

Debe tener Conciencia de las actitudes, destrezas, habilidades y estrategias propias para desarrollarlas y aplicarlas al aprender para acceder a la información en cualquier momento al ritmo que decida.

Debe tener Actitud para trabajar en entornos colaborativos y aprender con los demás, enriqueciendo el conocimiento adquirido.

Debe establecer Metas propias más allá de pasar el curso y tener siempre a la vista que los límites los pone uno mismo.

Debe generar destrezas relacionadas con la comunicación, la búsqueda, la selección, la producción, la difusión de la información y el conocimiento para obtener un Aprendizaje autónomo y Autogestivo.


Un estudiante en línea tiene retos que superar 

Retos que nos llenan de satisfacción
Dejar atrás el aprendizaje dirigido ya que ahora su aprendizaje y desempeño depende de él.

Evitar memorizar y repetir el conocimiento, debe hacerlo suyo con entendimiento.

Dejar atrás los entornos competitivos y aprender de manera conjunta.

Gestionar y administrar el tiempo para distribuir todas sus actividades (escolares, personales, laborales, etcétera).

Destrezas comunicativas que debe de adquirir para potencializar sus habilidades de lectura y escritura.

Quizá el desafío más grande será el de convertirse en todo un alfabeta digital para “navegar en la red y no naufragar en ella” y diferenciar entre lo que es información de calidad y la que no.

Mitos relacionados con la educación en línea

  • Es fácil y sencillo estudiar en línea, solo hay que estar en la computadora y ya.
  • No hay que leer nada, basta con copiar y pegar la información que encuentre en la red.
  • Como no me conocen (físicamente), puedo dejar de estudiar en cualquier momento.

Conclusiones

El estudio en la modalidad a distancia y en línea nutre mucho más las redes interpersonales y el conocimiento de lo que normalmente se piensa. En definitiva esta modalidad responde a nuestras necesidades de aprendizaje en la actualidad y vale la pena utilizarla.

Los retos son muchos pero los beneficios son mayores, lo difícil se vuelve fácil, solo hay que practicar una y otra vez hasta lograrlo, como cuando un niño aprende a andar en bicicleta y al principio se cae una y otra vez hasta que después de varios intentos logra andar “hasta sin manos en el manubrio”.


“Aprender a estudiar en línea es como aprender a andar en bicicleta” – Ricardo Jassan

Fuentes de Información:

 1. Millán Martínez, S. (2014). ¿Qué es ser un estudiante en línea? Documento elaborado para el curso propedéutico para el aprendizaje Autogestivo en un ambiente virtual. México: UnADM.