investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

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S.E.P. D.G.E.S.T. D.I.T.D. INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE LIBRES Organismo Público Descentralizado del Gobierno del Estado de Puebla INGENIERIAEN SISTEMAS COMPUTACIONALES “TITULO” CIBERNETICA, INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y ROBOTICA PRESENTA: GERARDO PINEDA GUTIERREZ LIBRES, PUEBLA, SEPTIEMBRE 2011

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Page 1: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

S.E.P. D.G.E.S.T. D.I.T.D.

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE LIBRES

Organismo Público Descentralizado del Gobierno del Estado de Puebla

INGENIERIAEN SISTEMAS

COMPUTACIONALES

“TITULO”

CIBERNETICA, INTELIGENCIA ARTIFICIAL

Y ROBOTICA

PRESENTA:

GERARDO PINEDA GUTIERREZ

LIBRES, PUEBLA, SEPTIEMBRE 2011

Page 2: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

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ÍNDICE

PAGINA

INTRODUCCIÓN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v

CAPÍTULO I. ORIGEN DE LA CIBERNETICA, INTELIGENCIA

ARTIFICIAL Y ROBOTICA

1.1 Antecedentes………. ……………………………………..

1.1.1 Antecedentes históricos de la robótica……………………

1.1.2 Historia la inteligencia artificial ………………………………..

1.1.3 Historia de la cibernética…………………………………………..

CAPITULO II CIBERNETICA, INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y

ROBOTICA COMO HERRAMIENTAS CIENTIFICAS

2.1. Caracterización del área …………………………..............

2.2. Planteamiento del problema……………………………..

2.3. Justificación………………………………………………….

2.4. Objetivos……………………………………………………..

2.4.1 Objetivos específicos…………………………………. ..

2.5. Alcances. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.5.1 Robots mosquitos………………………………………..

2.5.2 Biochips………………………………………………

Page 3: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

2.5.3 Granja de evolución………………………….

2.5.4 Monje cibernético………………………………

2.5.5 Pato que evacua…………………………………..

2.5.6 La muñeca escribana………………………………..

2.6. Limitaciones…………………………………………..

CAPITULO III MARCO TEORICO

3.1 LA BIÓNICA……………………………………………………………….

3.2 CONCETOS Y RELACION EXISTENTE ENTRE LA ROBOTICA,

INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y CIBERNETICA………………………..

3.3 La máquina pensante y los sistemas expertos………..

3.3.1 Componentes de los sistemas expertos……………….

3.4 Redes neuronales…………………………………………………..

3.5 El principio de incompatibilidad

3.6 Robótica y sus leyes

3.6.1 Historia de las tres leyes de robótica

CAPÍTULO IV. METODOLOGÍA

CAPÍTULO V. RESULTADOS

Page 4: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

INDICE DE FIGURAS

Figura 1huesos bonicos

Figura 1musculos bonicos

Figura 2 matriz biónica

Figura 3 nariz biónica

Figura 4 ojo bionico

Figura 5 oído bionico

Figura 6 gusto bionico

Figura 7 hombre bionico

CONCLUSIONES Y/O RECOMENDACIONES

FUENTES DE INFORMACIÓN

GLOSARIO

ACRÓNIMOS

Page 5: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

INTRODUCCION

La cibernética, la inteligencia y la robótica son conceptos de dominio público puesto

que la mayor parte de la gente tiene una idea de lo que significan y algunas de sus

aplicaciones además del potencial que estas tienen; sin embargo, no conocen el

origen de la palabra robot, ni tienen idea del origen de las grandes aplicaciones de

los tres conceptos como ciencia y la estrecha relación que existe entre estos, lo invito

a leer este trabajo completo pues le aseguro que los conocimientos que obtendrá le

resultaran muy útiles para aumentar su comprensión acerca de estos temas

además de que considero importante esta información debido a que hoy en día en

gran parte de los procesos y actividades cotidianas que realizamos se ve involucrada

la participación de un robot o algún artefacto mecanizado le sugiero lea

detalladamente los datos que le presentare a continuación pues a lo largo de la

lectura ira dándose cuenta de algunos datos que personalmente parecieron de gran

importancia ya que le iré explicando de la manera más clara el significado e

importancia de los conceptos dándole a usted una gran herramienta intelectual que le

presenta de una manera clara las ventajas y desventajas que presenta el uso de

estas tecnologías además de lo que se ha logrado como lo que son los biots y lo que

se pretende lograr. En este proyecto vamos a intentar dar un repaso a la situación

actual de la robótica, así como a analizar los distintos componentes de un robot,

espero tener la dicha de que me acompañe en la lectura de esta investigación, le

aseguro que no se arrepentirá.

Page 6: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

CAPITULO I

ORIGEN DE LA CIBERNETICA,

INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y LA

ROBOTICA

Page 7: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

1.4 ANTECEDENTES HISTORICOS

1.4.1 ANTECEDENTES HISTORICOS DE LA ROBOTICA

La robótica como hoy en día la conocemos, tiene sus orígenes hace miles de años

pues antiguamente los robots eran conocidos con el nombre de autómatas, y la

robótica no era reconocida como ciencia, es más la palabra robot surgió hace mucho

pero después del origen de los autómatas.

Los hombres creaban autómatas como un pasatiempo, estos eran creados con el fin

de entretener a su dueño, los materiales que se utilizaban para su elaboración se

encontraban al alcance de todo el mundo pues dichos materiales eran maderas

resistentes, metales como el cobre y cualquier otro material moldeable que no

necesitara de algún tipo de transformación para poder ser utilizado en la creación de

los autómatas, estos primeros autómatas utilizaban, principalmente, la fuerza bruta

para poder realizar sus movimientos. A las primeras máquinas herramientas que

ayudaron al hombre a facilitarle su trabajo no se les daba el nombre de autómata,

sino más bien se les reconocía como artefactos o simples maquinas puesto que

simplemente era un conjunto de materiales resistentes sin otra cualidad como

inteligencia artificial o circuitos complejos que emularan algún comportamiento

complejo.

1.4.2 HISTORIA LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL

El término "inteligencia artificial" fue acuñado formalmente en 1956 durante la

conferencia de Darthmounth, más para entonces ya se había estado

trabajando en ello durante cinco años en los cuales se había propuesto

muchas definiciones distintas que en ningún caso habían logrado ser

aceptadas totalmente por la comunidad investigadora. La IA es una de las

disciplinas más nuevas junto con la genética moderna. Ambos son dos de los

campos más atractivos para los científicos hoy día.

Las ideas más básicas se remontan a los griegos, antes de Cristo.

Aristóteles (384-322 a. C.) fue el primero en describir un conjunto de reglas

que describen una parte del funcionamiento de la mente para obtener

Page 8: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

conclusiones racionales, y Ctesibio de Alejandría (250 a. C.) construyó la

primera máquina auto controlada, un regulador del flujo de agua (racional

pero sin razonamiento).

En 1315 Ramón Llull en su libro Ars magna tuvo la idea de que el

razonamiento podía ser efectuado de manera artificial.

En 1936 Alan Turing diseña formalmente una Máquina universal que

demuestra la viabilidad de un dispositivo físico para implementar cualquier

cómputo formalmente definido.

En 1943 Warren McCulloch y Walter Pitts presentaron su modelo de neuronas

artificiales, el cual se considera el primer trabajo del campo, aun cuando

todavía no existía el término. Los primeros avances importantes comenzaron a

principios de los años 1950 con el trabajo de Alan Turing, a partir de lo cual la

ciencia ha pasado por diversas situaciones.

En 1955 Herbert Simón, Allen Newell y J.C. Shaw, desarrollan el primer

lenguaje de programación orientado a la resolución de problemas, el IPL-11.

Un año más tarde desarrollan el LogicTheorist, el cual era capaz de demostrar

teoremas matemáticos.

En 1956 fue inventado el término inteligencia artificial por John McCarthy,

Marvin Minsky y Claude Shannon en la Conferencia de Darthmounth, un

congreso en el que se hicieron previsiones triunfalistas a diez años que jamás

se cumplieron, lo que provocó el abandono casi total de las investigaciones

durante quince años.

En 1957 Newell y Simón continúan su trabajo con el desarrollo del General

Problem Solver (GPS). GPS era un sistema orientado a la resolución de

problemas.

En 1958 John McCarthy desarrolla en el Instituto de Tecnología de

Massachusetts (MIT), el LISP. Su nombre se deriva de LISt Processor. LISP

fue el primer lenguaje para procesamiento simbólico.

En 1959 Rosenblat introduce el Perceptrón.

Page 9: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

A finales de los 50 y comienzos de la década del 60 Robert K. Lindsay

desarrolla Sad Sam, un programa para la lectura de oraciones en inglés y la

inferencia de conclusiones a partir de su interpretación.

En 1963 Quilina desarrolla las redes semánticas como modelo de

representación del conocimiento.

En 1964 Bertrand Raphael construye el sistema SIR (Semantic Information

Retrieval) el cual era capaz de inferir conocimiento basado en información que

se le suministra. Bobrow desarrolla STUDENT.

Posteriormente entre los años 1968-1970 Terry Winograd desarrolló el

sistema SHRDLU, que permitía interrogar y dar órdenes a un robot que se

movía dentro de un mundo de bloques.

A mediados de los años 60, aparecen los sistemas expertos, que predicen la

probabilidad de una solución bajo un set de condiciones. Por ejemplo

DENDRAL, iniciado en 1965 por Buchanan, Feigenbaum y Lederberg, el

primer Sistema Experto, que asistía a químicos en estructuras químicas

complejas euclidianas, MACSYMA, que asistía a ingenieros y científicos en la

solución de ecuaciones matemáticas complejas.

En 1968 Minsky publica Semantic Information Processing.

En 1968 Seymour Papert, Danny Bobrow y Wally Feurzeig, desarrollan el

lenguaje de programación LOGO.

En 1969 Alan Kay desarrolla el lenguaje Smalltalk en Xerox PARC y se

publica en 1980.

En 1973 Alain Colmenauer y su equipo de investigación en la Universidad de

Aix-Marseille crean PROLOG (del francés PROgrammation en LOGique) un

lenguaje de programación ampliamente utilizado en IA.

En 1973 Shank y Abelson desarrollan los guiones, o scripts, pilares de

muchas técnicas actuales en Inteligencia Artificial y la informática en general.

En 1974 Edward Shortliffe escribe su tesis con MYCIN, uno de los Sistemas

Expertos más conocidos, que asistió a médicos en el diagnóstico y tratamiento

de infecciones en la sangre.

Page 10: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

En las décadas de 1970 y 1980, creció el uso de sistemas expertos, como

MYCIN: R1/XCON, ABRL, PIP, PUFF, CASNET, INTERNIST/CADUCEUS,

etc. Algunos permanecen hasta hoy (Shells) como EMYCIN, EXPERT, OPSS.

En 1981 Kazuhiro Fuchi anuncia el proyecto japonés de la quinta generación

de computadoras.

En 1986 McClelland y Rumelhart publican Parallel Distributed Processing

(Redes Neuronales).

En 1988 se establecen los lenguajes Orientados a Objetos.

En 1997 Garry Kasparov, campeón mundial de ajedrez pierde ante la

computadora autónoma Deep Blue.

En 2006 se celebró el aniversario con el Congreso en español 50 años de

Inteligencia Artificial - Campus Multidisciplinar en Percepción e Inteligencia

2006.

En el año 2009 ya hay en desarrollo sistemas inteligentes terapéuticos que

permiten detectar emociones para poder interactuar con niños autistas.

En el año 2011 IBM desarrolló una supercomputadora llamada Watson , la

cual ganó una ronda de tres juegos seguidos de Jeopardy, venciendo a sus

dos máximos campeones, y ganando un premio de 1 millón de dólares que

IBM luego donó a obras de caridad.

Existen personas que al dialogar sin saberlo con un chatbot no se percatan de

hablar con un programa, de modo tal que se cumple la 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 o cerebro.

Page 11: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

1.4.3 HISTORIA DE LA CIBERNÉTICA

La cibernética es una ciencia, nacida hacia 1942 e impulsada inicialmente por

Norbert Wiener, que tiene como objeto “el control y comunicación en el animal y en la

máquina” o “desarrollar un lenguaje y técnicas que nos permitirán abordar el

problema del control y la comunicación en general”. En 1950, Ben Laposky, un

matemático de Iowa, creó los oscilones o abstracciones electrónicas por medio de un

ordenador analógico: se considera esta posibilidad de manipular ondas y de

registrarlas electrónicamente como el despertar de lo que habría de ser denominado

computer graphics y, luego, computer art e infoarte. La cibernética dio gran impulso a

la teoría de la información a mediados de los 60, la computadora digital sustituyo la

analógica en la elaboración de imágenes electrónicas. En esos años aparecen la

segunda generación de computadoras (con transistores en 1960) concretándose

para entonces los primeros dibujos y gráficos de computadora, y la tercera (con

circuitos integrados, en 1964) así como los lenguajes de programación. En 1965 tuvo

lugar en Stuttgart la exposición “Computer-grafik”. Pero la muestra que consagró la

tendencia fue la que tuvo lugar en 1968 bajo el título “Cibernetic Serendipity” en el

Instituto de Arte Contemporáneo de Londres. También en ese año se destacó la

exposición “Mindextenders” del Museum of Contemporary Crafs de Londres. En 1969

el Museo Brooklin organizó la muestra “Some more Beginnings”. En ese mismo año,

en Buenos Aires y otras ciudades de Argentina, se presentaba Arte y cibernética,

organizada por Jorge Glusberg con esta muestra se inauguraría los principios de la

relación arte/ imagen digital en ese país. En España la primera manifestación fue la

de “Formas computables”- 1969- “Generación automática de formas plásticas” -1970-

ambas organizadas por el Centro de Cálculo de la Universidad de Madrid. En los

primeros meses de 1972, el Instituto Alemán de Madrid y de Barcelona han

presentado una de las muestras más completas que ha tenido lugar en España,

titulada “Impulso arte computador”

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CAPITULO II

CIBERNETICA, INTELIGENCIA

ARTIFICIAL Y ROBOTICA COMO

HERRAMIENTAS CIENTIFICAS

Page 13: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

2.1. Caracterización del área de desarrollo

Las áreas en las cuales se desarrollan los temas mencionados en esta investigación

se caracterizan por la estrecha relación que tienen con las matemáticas pues como

se ha mencionado anteriormente los científicos han tratado de recrear acciones

humanas mediante comandos enviados a los computadores integrados en un

conjunto de piezas ensambladas de tal manera que los movimientos se den de una

manera constante y ordenada que realice de manera eficiente las acciones además

de que se apoyan de otras ciencias como la física, la química, la psicología etc. Pero

dejando de lado las ciencias en las que se apoyan lo que caracteriza más que nada a

la cibernética, robótica y la inteligencia artificial es el sueño de lograr crear un robot

que posea las características de un ser humano en su totalifdad

2.2 Planteamiento del problema

Esta investigación fue realizada con el objetivo de poder dar una mayor comprensión

de la robótica, inteligencia artificial y la cibernética puesto que dentro de algunos

años todo lo que nos rodea será automatizado con el fin de optimizar los procesos

que se llevan a cabo en la vida diaria pues el hombre siempre ha buscado la mayor

comodidad posible.

2.3 Justificación

La razón por la cual decidí realizar esta investigación es porque desde pequeño al

igual que muchas personas me asombraba al ver películas que tenían relación con la

robótica, la inteligencia artificial y la cibernética, en esta investigación tome la

decisión de juntar los tres temas porque considero que tienen una estrecha relación,

me refiero a que si a un robot le integramos propiedades de inteligencia artificial y

enfocamos nuestros conocimientos de cibernética en la construcción de este robot

Page 14: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

tendremos como producto resultante una especie de humanoide, que resultaría

bastante útil en todas las ciencias y sus ramas.

2.4 Objetivos.

2.4.1Objetivos específicos

Es dar a conocer los alcances y avances que ha tenido la robótica, la inteligencia

artificial y la cibernética para despertar el interés en las personas por estos campos

de estudio que resultan ser fascinantes si estudiamos a fondo lo que se puede hacer

y lo que se pretende alcanzar, sin embargo para ello necesitamos lograr que la gente

se sienta atraída y comparta nuestros intereses de los estudiantes de ingeniería en

sistemas computacionales.

2.5 ALCANCES

2.5.1 ROBOTS MOSQUITOS

La cucaracha metálica se arrastra con gran destreza por la arena, como un

verdadero insecto. A pesar de que Atila avanza a 2 km/h, tratando de no tropezar con

las cosas, es gramo por gramo el robot más complejo del mundo, según su creador,

Rodney Brooks. En su estructura de 1,6 kg y 6 patas, lleva 24 motores, 10

computadores y 150 sensores, incluida una cámara de video en miniatura.

Los descendientes de Atila, que Brooks comienza a diseñar en el Laboratorio de IA

del Massachusetts Institute of Technology (MIT), tendrán la forma de robóts

mosquitos mecanismos semiinteligentes de 1 mm de ancho tallados en un único

pedazo de silicio -cerebro, motor y todo-, a un costo de centavos por unidad.

Provistos de minúsculos escalpelos, podrán arrastrarse por el ojo o las arterias del

corazón para realizar cirugía... Vivirán en las alfombras, sacando continuamente el

polvo partícula a partícula. Infinidad de ellos cubrirán las casas en vez de capas de

pintura, obedeciendo la orden de cambiar cada vez que se nos antoje un nuevo

color.

Page 15: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Atila representa un quiebre con la rama tradicional de la IA, que por años buscó un

sistema computacional que razone de una manera matemáticamente ordenada, paso

a paso, de arriba hacia abajo Brooks incorporó la arquitectura de subsunción que

utiliza un método de programación de abajo hacia arriba en el que la inteligencia

surge por sí sola a través de la interacción de elementos independientes

relativamente simples, tal como sucede en la naturaleza.

A la década de los ochenta pertenecen progresos en robótica verdaderamente

notables. Una tarea tan simple como la de quitar el polvo con una aspiradora y

esquivar convenientemente los obstáculos que haya, no se programa tan fácilmente

en un robot. El punto importante es la detección de los obstáculos y la maniobra para

eludirlos y seguir trabajando con la aspiradora. En comparación, los robots

industriales, que realizan operaciones muy precisas y a veces complejas, no

plantean tanta dificultad en su diseño y fabricación. La razón de ello estriba en la

fijeza de sus respectivas tareas. ¡Limpiar el polvo del suelo de un salón es más difícil

que ajustar piezas en una cadena de montaje de automóviles!

La experimentación en operaciones quirúrgicas con robots abre nuevos campos tan

positivos como esperanzadores. La cirugía requiere de los médicos una habilidad,

precisión y decisión muy cualificadas. La asistencia de ingenios puede complementar

algunas de las condiciones que el trabajo exige.

En operaciones delicadísimas, como las de cerebro, el robot puede aportar mayor

fiabilidad. Últimamente, se ha logrado utilizar estas máquinas para realizar el cálculo

de los ángulos de incisión de los instrumentos de corte y reconocimiento en

operaciones cerebrales; así mismo, su operatividad se extiende a la dirección y el

manejo del trepanador quirúrgico para penetrar el cráneo y de la aguja de biopsia

para tomar muestras del cerebro. Estos instrumentos se utilizan para obtener

muestras de tejidos de lo que se suponen tumores que presentan un difícil acceso,

para lo que resulta esencial la intervención del robot.

El progreso de estas aplicaciones va más allá de la mejora de las condiciones de

intervención. Aporta ventajas tan revolucionarias como

Page 16: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Inteligencia artificial

Software inteligente

2.5.2 BIOCHIPS

En la oficina del científico Masuo Aizawa, del Instituto de Tecnología de Tokio, nada

llama demasiado la atención, excepto una placa de vidrio que flota en un recipiente

lleno de un líquido transparente. Se trata de un chip que parece salpicado con barro.

Pero las apariencias engañan. Los grumos alargados del chip de Aizawa no son

manchas, sino ¡células neurales vivas!, criadas en el precursor de un circuito

electrónico-biológico: el primer paso hacia la construcción neurona por neurona, de

un cerebro semiartificial. Cree que puede ser más fácil utilizar células vivas para

construir máquinas inteligentes que imitar las funciones de éstas con tecnología de

semiconductores, como se ha hecho tradicionalmente. En el futuro, se podría utilizar

el chip neuronal de Aizawa como interfaz entre la prótesis y el sistema nervioso de

pacientes que hubieran perdido una extremidad.

Si continúa el uso de células vivas en sistemas eléctricos, en los próximos años casi

con toda seguridad ocurrirá el advenimiento de dispositivos computacionales que,

aunque rudimentarios, serán completamente bioquímicos.

2.5.3 GRANJA DE EVOLUCIÓN

La evolución en la naturaleza fue la clave para mejorar los organismos y desarrollar

la inteligencia. Michael Dyer, investigador de IA de la U de California, apostó a las

características evolutivas de las redes neurales (redes de neuronas artificiales que

imitan el funcionamiento del cerebro) y diseñó Bio-Land. Es una granja virtual donde

vive una población de criaturas basadas en redes neuronales. Los biots pueden usar

sus sentidos de la vista, el oído e incluso el olfato y tacto para encontrar comida y

localizar parejas. Los biots cazan en manadas, traen comida a su prole y se apiñan

buscando calor.

Lo que su creador quiere que hagan es hablar entre ellos; tiene la esperanza de que

desarrollen evolutivamente un lenguaje primitivo.

Page 17: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

A partir de ese lenguaje, con el tiempo podrían surgir niveles más altos de

pensamiento.

2.5.4 MONJE CIBERNÉTICO

El primer autómata digno de mención del que noticias existen, se cree que fue

construido por Giovanni Torriani durante la primera mitad del siglo XVI. El invento,

que simula la figura de un monje de la época, funcionaba mediante un mecanismo de

resorte al que se le daba cuerda con una llave.

El monje era capaz de girar e inclinar la cabeza, mover los ojos de un lado para otro,

abrir la boca ygolpearse el pecho con la mano derecha mientras subía y bajaba la

izquierda.

2.5.5 EL PATO QUE EVACUABA

El pato automático de Jacques Vaucanso, invento mecánico se construyó en 1738

con el propósito venerable de recaudar dinero para su inventor.

El patito, construido en cobre puro y duro, no sólo graznaba, se bañaba y bebía agua

sino que comía grano, lo digería y, aún no contento, lo evacuaba.

Tras andar perdido durante treinta y tantos años, un suizo llamado Reichsteiner logró

hallarlo y reconstruir sus más de 4000 piezas. Después de su debut en la Scala de

Milán ya en el siglo pasado, el animalito volvió a perderse y hoy en día su paradero

es un misterio.

2.5.6 LA MUÑECA ESCRIBANA

Fue a principios del siglo pasado cuando un mecánico llamado Maillardet creó un autómata

capaz de escribir. La aplicada máquina, de apariencia femenina, podía escribir en inglés y

francés y además hasta dibujaba paisajes.

Unos años más tarde la autómata escribana quedó destruida y en 1812 se reconstruyó con

una nueva identidad y pasó a ser conocida como "La muñeca de Filadelfia".

Page 18: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

2.6 LIMITACIONES

A pesar de que existen muchos robots que efectúan trabajos industriales, aquéllos

son incapaces de desarrollar la mayoría de operaciones que la industria requiere. Al

no disponer de unas capacidades sensoriales bien desarrolladas, el robot es incapaz

de realizar tareas que dependen del resultado de otra anterior me refiero a que no

memoriza como lo hacemos los seres humanos. Por otra parte las maquinas tienen

una gran limitación que es la dependencia de una fuente de alimentación que es la

corriente eléctrica.

Otra gran limitación que aun presentan las maquinas es que no cuentan con la

capacidad de regenerarse o darse a sí mismas mantenimiento y aunque existe una

variante que es la nanotecnología pero considero que no es más que el primer paso

hacia el futuro que nos depara.

Page 19: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

CAPITULO III MARCO TEOTICO

Page 20: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

3.1 LA BIÓNICA

La medicina se beneficia de los descubrimientos las aplicaciones de la electrónica,

se asiste sin embargo desde hace muchos años a un cambio inverso. Cuando dos

disciplinas se fusionan, es muy raro que la colaboración se haga en sentido único; un

día u otro hay un cambio mutuo. La aplicación de la biología a la electrónica, el

estudio de los fenómenos fisiológicos que puedan inducir los dispositivos

electrónicos, ha incitado a los electrónicos a examinar su propia disciplina bajo un

ángulo nuevo: La biónica.

3.2 CONCETOS Y RELACION EXISTENTE ENTRE LA ROBOTICA,

INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y CIBERNETICA

Se denomina inteligencia artificial (IA) a las inteligencias no naturales de las ciencias

de la Computación en agentes- racionales no vivos.

La inteligencia artificial es la disciplina que se encarga de construir procesos que al

ser ejecutados sobre una arquitectura física producen acciones o resultados que

maximizan una medida de rendimiento determinada, basándose en la secuencia de

entradas percibidas y en el conocimiento almacenado en tal arquitectura, para esto

existen distintos tipos de conocimiento y medios de representación del mismo, esta

dependerá de su diseñador. Por otra parte se distinguen varios tipos de procesos

válidos para obtener resultados racionales, que determinan el tipo de agente

inteligente. De más simples a más complejos, los cinco principales tipos de procesos

son:

1. Ejecución de una respuesta predeterminada por cada entrada (análogas a

actos reflejos en seres vivos).

2. Búsqueda del estado requerido en el conjunto de los estados producidos por

las acciones posibles.

Page 21: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

3. Algoritmos genéticos (análogo al proceso de evolución de las cadenas de

ADN).

4. Redes neuronales artificiales (análogo al funcionamiento físico del cerebro de

animales y humanos).

5. Razonamiento mediante una lógica formal (análogo al pensamiento abstracto

humano).

Los sistemas de IA actualmente son parte de la rutina en campos como economía,

medicina, ingeniería y la milicia, y se ha usado en gran variedad de aplicaciones de

software, juegos de estrategia como ajedrez de computador y otros videojuegos

3.3 LA MÁQUINA PENSANTE Y LOS SISTEMAS EXPERTOS

Uno de los primeros intentos de construir una máquina pensante se llevó a cabo en

la década de los sesenta. El resultado fue la creación del GPS (General Problem

Solver,; solucionador general de problemas), que podía resolver sencillos juegos,

siempre que tuvieran un número reducido de reglas precisas. El fundamento del GPS

era que un problema podía resolverse partiendo del análisis de todas sus soluciones

posibles y actuando con sucesivos intentos hasta hallar el camino adecuado. La

cuestión que inmediatamente se planteó fue que, dada la ignorancia absoluta sobre

determinado tema, la búsqueda de salidas requerirla de un tiempo inadmisible.

Evidentemente, la aplicación del GPS a la resolución de problemas reales resultaba

imposible.

Poco tiempo después se idearon los primeros sistemas expertos, especializados en

determinados ámbitos; el más célebre, el Mycin, fue diseñado en 1974. Se aplicó al

campo médico, concretamente al área de diagnosis, con resultados más que

aceptables. Los sistemas expertos actúan en función de normas que regulan una

relación con el usuario; su misión no es sustituir a la persona encargada de realizar

Page 22: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

determinada tarea, sino tener la posibilidad de operar sobre la base de sus

conocimientos en ausencia de ella. El especialista es, lógicamente, el encargado de

instruir al sistema experto, que dispondrá de una base de conocimientos acerca de

un tema en cuestión. Dichos conocimientos adoptan la forma de principios a partir de

los cuales el sistema deduce conclusiones, elabora juicios o toma decisiones.

Además de la exigencia de que la respuesta del sistema experto venga dada en un

intervalo de tiempo razonable, son también elementos fundamentales la capacidad

de indicar el proceso de resolución efectuado y la posibilidad de adquirir

conocimientos a partir de la propia experiencia. En este último caso, el sistema podrá

aplicar los resultados obtenidos en situaciones análogas futuras.

3.3.1 COMPONENTES DE LOS SISTEMAS EXPERTOS

Un sistema experto consta de cuatro elementos básicos: banco de conocimientos,

motor de inferencia, módulo de adquisición e interfaz de interpretación. El primero de

ellos es el conjunto de datos que posee el sistema. El motor de inferencia se define

como el mecanismo de razonamiento, que opera en una fase intuitiva y en otra

deductiva. Por su parte, el módulo de adquisición es el elemento que permite al

especialista instruir al sistema transmitiéndole sus conocimientos. Finalmente, la

interfaz de interpretación permite al sistema explicarse sobre el camino seguido

hasta llegar a determinada conclusión.

3.4 REDES NEURONALES

En la década de los cuarenta surgió la teoría de las redes neuronales que parte de

una comparación entre el ordenador y el cerebro humano, y cuyo objetivo es imitar el

funcionamiento del sistema neuronal. Podría decirse que el cerebro en el lenguaje

informático, sería un sistema paralelo formado por ingentes cantidades de

procesadores interconectados entre si: las neuronas. Veamos cómo actúan Cada

neurona consta de un cuerpo celular ramificado en una serie de fibras nerviosas, las

dendritas; dentro d cuerpo celular se encuentra el núcleo, y de la célula sale el axón,

una fibra larga que termina en filamentos nerviosos. Las células nerviosas están

Page 23: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

conectadas entre sí mediante millares de sinapsis —unidas a las dendritas o

directamente al cuerpo celular— El mecanismo de razonamiento se verifica cuando

se produce una transmisión de señales químicas entre las células nerviosas

encargadas de procesar la información Así las neuronas reciben señales de otras

células; a continuación, procesan dicha información y, en determinadas condiciones

al alcanzar el umbral especifico, transmiten la señal correspondiente -envían el

mensaje— a través de su axón y por medio de la sinapsis. Si bien el cerebro es muy

superior en determinadas tareas, que realiza a mayor velocidad que la máquina , el

ordenador dispone de una capacidad de memorización muy superior y está

Preparado para realizar otras operaciones en tiempos que resultan mínimos con

relación a ¡os empleados por la mente humana.

Siguiendo el proceso de funcionamiento de las neuronas cerebrales los

investigadores McCulloch y Pitts idearon en 1943 el modelo que lleva su nombre. El

modelo de McCulloch y Pitts se realiza a partir de una red de gran tamaño, formada

por elementos simples cuya misión es el cálculo de sencillas funciones —4a neurona

únicamente debe realizar la suma ponderada de los impulsos de otras neuronas, un

programa básico. Sin embargo, habitualmente, un número reducido de calculadores

ejecuta programas de enorme complejidad; en el transcurso del proceso, un pequeño

error puede repercutir fatalmente en el resultado. Por otra parte, las neuronas

cerebrales se comunican con una velocidad varios millones de veces más lenta que

la velocidad de operación de los circuitos electrónicos. Por el contrario, el cerebro

humano procesa determinado tipo de datos, como imágenes o sonidos, mucho más

rápidamente que el ordenador.

3.5 EL PRINCIPIO DE INCOMPATIBILIDAD

Un paso fundamental en la aproximación entre el modo de razonamiento humano y

el de la máquina es comprender que, en situaciones con determinado grado de

complejidad, no existe una solución única, sino que pueden aplicarse métodos

Page 24: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

diversos. La mente del ser humano es capaz de ponderar las ventajas e

inconvenientes que ofrece cada uno y, en consecuencia, tomar una decisión.

Normalmente, el ordenador se encuentro determinado hacia un único camino. El

principio de incompatibilidad de los sistemas complejos fue formulado en 1972 por

Zadeh. Expresa el hecho de que a medida que se profundizo en el estudio de las

propiedades de un determinado sistema, mayor riesgo de imprecisión y error existe

para su descripción característica. Al aumentar la complejidad, las posibilidades de

expresamos con exactitud y pertinencia disminuyen, en razón del número creciente

de factores que intervienen el análisis.

3.6 ROBOTICA Y SUS LEYES

Si algún autor ha influido sobre manera en la concepción del universo de los robots

de ficción, éste ha sido sin duda alguna Isaac Asimos. Muchos otros, desde luego,

han escrito sobre robots, pero ninguno ha relatado tan minuciosamente las actitudes

y posibilidades de estas máquinas como lo ha hecho él.

Tanto es así, que el Oxford English Dictionary reconoce a Asimos como inventor de

la palabra "robótica" y, aunque todos conocemos la facilidad de los anglófonos para

inventar palabras nuevas, no por ello tiene mucho mérito.

Cuando tenía 22 años, Asimos escribió su cuarto relato corto sobre robots. El círculo

vicioso. En boca de unos de sus personajes planteó lo que consideraba axiomas

básicos para el funcionamiento de un robot. Los llamó las Tres reglas fundamental de

la robótica y dicen así:

1. Ningún robot puede hacer daño a un ser humano, o permitir que se le haga

daño por no actuar.

2. Un robot debe obedecer las órdenes dadas por un ser humano, excepto si éstas

órdenes entran en conflicto con la primera ley.

3. Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que está protección

no sea incompatible con las leyes anteriores.

Page 25: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

En definitiva, las famosas leyes de Asimos son aplicables a un universo donde los

robots son seres inteligentes, pero quedan relegadas a una cartilla de parvulario al

enfrentarse con la dura realidad. Pero esto son sólo anécdotas.

3.6.1 Historia de las tres leyes de robótica

Los primeros Robots construidos, en la tierra, eran modelos poco avanzados. Era

una época en donde la Robo psicología no estaba muy bien desarrollada. Estos

Robots podían ser enfrentados a situaciones en las cuales se vieran en un conflicto

con sus leyes. Una de las situaciones más sencillas se da cuando un Robot debe

dañar a un ser humano para evitar que dos o más sufran daño. Aquí los Robots

decidían en función de un criterio exclusivamente cuantitativo, quedando luego

inutilizados, al verse forzados a violar la primera ley.

Es así que un Robot puede llegar a dañar a un ser humano por proteger a otro que

considere de más valor (su amo por ejemplo). También podría darse el caso de que

un Robot dañara físicamente a un ser humano para evitar que otro sea dañado

psicológicamente, pues llega a ser una tendencia el considerar los daños

psicológicos más graves que los físicos.

Estas situaciones nunca se hubieran dado en Robots más antiguos. Asimov plantea

en sus historias de Robots las más diversas situaciones, siempre considerando las

posibilidades lógicas que podrían llevar a los Robots a tales situaciones.

Uno puede llegar a encariñarse con los Robots de Asimov, él que nos muestra en

sus historias Robots cada vez más "humanos". En El hombre bicentenario, Asimov

nos narra la historia de Andrew Martín, nacido Robot, y que luego de una vida de

lucha, logró morir como un ser humano. Están también R. Daneel Olivaw y R.

Giskard Reventlov, los cuales tienen un papel fundamental en la segunda expansión

de los seres humanos y la posterior fundación del imperio galáctico. Estos dos

personajes son importantes en la medida en que, siendo los Robots más complejos

jamás creados, fueron capaces de desarrollar la ley cero de la Robótica (Zeroth law):

Page 26: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

"Un Robot no puede hacer daño a la humanidad o, por inacción, permitir que la

humanidad sufra daño."

Se supone que la Ley Cero sería el resultado de la reflexión filosófica por parte de

estos Robots más sofisticados.

R Giskard muere luego de tener que dañar a un ser humano en virtud de la ley cero.

El problema fundamental de esta ley está en el problema para definir "humanidad",

así como para determinar qué "daña" a la humanidad. R. Daneel logró asimilar la ley

cero gracias al sacrificio de Giskard, convirtiéndose desde entonces en el protector

de la humanidad. Daneel se convierte en uno de los personajes más importantes del

ciclo de Trántor (formado por los cuentos y novelas de Robots, las novelas del

imperio, y la saga de las fundaciones: 17 libros) siendo además el punto que le da

continuidad.

La Robótica abre una nueva y decisiva etapa en el actual proceso de mecanización y

automatización creciente de los procesos de producción. Consiste esencialmente en

la sustitución de máquinas o sistemas automáticos que realizan operaciones

concretas, por dispositivos mecánicos que realizan operaciones concretas, por

dispositivos mecánicos de uso general, dotados de varios grados de libertad en sus

movimientos y capaces de adaptarse a la automatización de un número muy variado

de procesos y operaciones.

La Robótica se ha caracterizado por el desarrollo de sistemas cada vez más

flexibles, versátiles y polivalentes, mediante la utilización de nuevas estructuras

mecánicas y de nuevos métodos de control y percepción. lustración 1 -Robot-.

Page 27: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

CAPITULO IV METODOLOGIA

Page 28: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

4.1 La inteligencia artificial y los sentimientos

Al tener sentimientos y, al menos potencialmente, motivaciones, podrán actuar de

acuerdo con sus intenciones [Mazlish, 1995, p. 318]. 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 o que sientan miedo

cuando aquel esté demasiado bajo.

Esta señal podría interrumpir los procesos de alto nivel y obligar al robot a conseguir

el preciado elemento [Johnson-Laird, 1993, p. 359]. Incluso se podría introducir el

dolor o el sufrimiento físico, a fin de evitar las torpezas de funcionamiento como, por

ejemplo, introducir la mano dentro de una cadena de engranajes o saltar desde una

cierta altura, lo cual le provocaría daños irreparables.

Esto significa que los sistemas inteligentes deben ser dotados con mecanismos de

retroalimentación que les permitan tener conocimiento de estados internos, igual que

sucede con los humanos que disponen de propiocepción, interocepción, nocicepción,

etcétera. Esto es fundamental tanto para tomar decisiones como para conservar su

propia integridad y seguridad.

A los sistemas inteligentes el no tener en cuenta elementos emocionales les permite

no olvidar la meta que deben alcanzar. En los humanos el olvido de la meta o el

abandonar las metas por perturbaciones emocionales es un problema que en

algunos casos llega a ser incapacitante. Los sistemas inteligentes, al combinar una

memoria durable, una asignación de metas o motivación, junto a la toma de

decisiones y asignación de prioridades con base en estados actuales y estados

meta, logran un comportamiento en extremo eficiente, especialmente ante problemas

complejos y peligrosos.

En síntesis, lo racional y lo emocional están de tal manera interrelacionados entre sí,

que se podría decir que no sólo no son aspectos contradictorios sino que son hasta

cierto punto complementarios.

Page 29: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

CAPITULO V RESULTADOS

Page 30: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

RESULTADOS

A lo largo de la investigación me encontré con los grandes logros que se al

alcanzado por ejemplo huesos bonicos como les presento en la fig. 1. Pues este

avance podría ayudar a las personas que se consideran lisiadas debido a fracturas y

desde mi punto de vista esto es solo el comienzo del largo camino que aun nos

queda por recorrer

Figura.1.

Otro gran avance son los nervios bonicos que pueden sustituir a los que poseemos

de manera natural además de que pueden llegar a ser mas resistentes. Dicho ejemplo se

puede apreciar en la fig. 1.1

Figura. 1.1

Page 31: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Para aquellas mujeres que sueñan con ser madres nuestros colegas ingenieros en

sistemas computacionales les presentan la siguiente alternativa que se puede ver en

la figura 2. Una matriz biónica

Si alguna vez se a quejado de su sentido del olfato, durante mi investigación

encontré una posible solución a aquel problema y es una nariz biónica como se

muestra en la figura.3

Figura 3

Page 32: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Otro órgano realmente curioso que se a obtenido es un ojo biónico como se puede

apreciar en la figura4

Figura4

Page 33: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Si de crear órganos se trata no podían olvidarse del oído para aquellos que son

sordos, dicho órgano mencionado se presenta en la figura 5

Figura5

Page 34: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Un órgano que personalmente consideraba muy difícil de lograr recrear es el del

gusto que es presentado en la figura 6

Figura6

Page 35: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Dado que se han podido crear la mayoría de órganos del ser humano es posible

crear un hombre bionico como se muestra en la figura 7

Figura 7

Page 36: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Por ultimo como resultados le presento algunas de las aplicaciones de la cibernética,

robótica e inteligencia artificial:

Lingüística computacional

Minería de datos (Data Mining)

Industriales.

Médicas

Mundos virtuales

Procesamiento de lenguaje natural (Natural Language Processing)

Robótica

Meca trónica

Sistemas de apoyo a la decisión

Videojuegos

Prototipos informáticos

Análisis de sistemas dinámicos.

Page 37: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

CONCLUSIONES Y\O

RECOMENDACIONES

Page 38: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

CONCLUCION

Con el progreso de la tecnología para unir nervios humanos a los circuitos

electrónicos y de producir elementos bio-mecánicos, con componentes electrónicos y

los avances en el área de la Inteligencia Artificial, no pasara mucho tiempo antes que

el hombre pase del umbral de crear un Organismo Bio-Electro-Mecánico, con

capacidades de razonamiento y resolución de problemas a llevar ese sueño a la

realidad pues después de haber realizado esta investigación llegue a la conclusión

de que el mejor súper computador existente en la tierra ha sido es y será el hombre

puesto que las maquinas no poseen conciencia ni sentimientos que le den una

noción de el mismo en relación con su entorno.

Page 39: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

FUENTES DE INFORMACION

(BIBLIOGRAFIA)

Page 40: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Referencias

1. http://www.csail.mit.edu/

2. http://decsai.ugr.es/

3. http://ai.stanford.edu/

4. http://es.blog.pinggers.com/2011/02/21/watson-y-otros-sistemas-que-mejoran-

nuestras-vidas-con-inteligencia-artificial/

Bibliografía

Tirso de Andrés, Homo Cybersapiens. La Inteligencia artificial y la humana,

2002, ISBN 84-313-1982-8

Luis Mª Gonzalo, Inteligencia Humana e Inteligencia Artificial, Madrid, 1987.

ISBN 84-7118-490-7

Víctor Gómez Pin, Entre lobos y autómatas. La causa del hombre, Espasa,

Madrid, 2006. ISBN 978-84-670-2303-9

Revista "Inteligencia Artificial" Revista Iberoamericana de Inteligencia Artificial.

ISSN 1137-3601

Adaraga Morales P., Zaccagnini Sancho J. L., Psicología e inteligencia

artificial, Editorial Trotta, Madrid, 1994. ISBN 84-87699-77-4

Al día en una hora ROBOTICA, Anaya Multimedia, Edición 1995, González José

Francisco.

www.micropic.arrakis.es/

Page 41: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

GLOSARIO

Algoritmo: Conjunto definido de reglas o procesos que llevan a la solución de un

problema en un número determinado de pasos.

Análogo(a): Se refiere a las magnitudes o valores que varían continuamente en el

tiempo, tales como distancia, temperatura y velocidad. Estas magnitudes pueden

variar de forma muy lenta o muy rápida, como en un sistema de audio.

Analógica: Tipo de señal eléctrica no digital. Las señales análogas o analógicas

tienen un número infinito de valores entre los límites altos y bajos de una señal

portadora. Por ejemplo, las señales enviadas a través de una línea telefónica por

módems son análogas porque representan tonos de audio.

Androide: Tipo de robot que se parece y actúa como seres humanos. Actualmente

los androides reales solo existen en la imaginación y en las películas de ciencia

ficción.

Animación: Creación, mediante computador, de imágenes en movimiento para su

visualización en la pantalla.

Armadura: Conjunto de elementos componentes del manipulador, en donde se

articula el brazo articulado.

Autómata: Aparato que contiene los mecanismos necesarios para ejecutar ciertos

movimientos o tareas similares a las que realiza una persona

Automática: Ciencia que trata de la eventual sustitución, en la operación de un

proceso, del operador humano por un dispositivo, por lo general, electromecánico.

Automatización: Se le denomina así a cualquier tarea realizada por máquinas en

lugar de personas. Es la sustitución de procedimientos manuales por sistemas de

cómputo.

Page 42: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Asimov, Isaac: Escritor y científico norteamericano de origen ruso, importante autor

de ciencia ficción. Utilizó la palabra Robótica en su obra Runaround y se volvió

conocido internacionalmente por sus referencias a los robots y a sus implicancias en

el mundo del futuro. Autor de las famosas leyes de la robótica.

Balanceo: Movimiento de giro alrededor de un eje longitudinal (horizontal). Es uno

de los tres movimientos posibles de la muñeca un brazo robótico y llamado así por su

semejanza con el correspondiente movimiento de un barco.

Bobina: Por su forma característica (espirales de alambre enrollados) almacena

energía en forma de campo magnético. Todo cable por el que circula una corriente

tiene a su alrededor un campo magnético generado por la mencionada corriente.

Brazo robótico: Una de las partes componentes del manipulador. Incorporado en la

base de éste, sostiene y maneja la muñeca (donde va instalado el dispositivo de

agarre).

Cabeceo: Uno de los tres movimientos permitidos a la muñeca del robot. Llamado

así por similitud con el correspondiente movimiento de un barco o avión. Movimiento

de giro alrededor de un eje transversal al buque.

Cadena cinemática: Conjunto de elementos mecánicos que soportan la herramienta

o útil del robot (base, armadura, muñeca, etc.)

Capek, Karel: Dramaturgo checo, quien mencionó por primera vez en la palabra

"Robot" en 1917 en un cuento denominado Opilec. Posteriormente se popularizó el

concepto en otra de sus obras: Rossum's Universal Robots, de 1921. Robot deriva

de "robotnik", con la cual definía al "esclavo de trabajo", y con ella se designaba a un

artefacto mecánico con aspecto humano, capaz de desarrollar tareas que sólo los

hombres eran capaces de efectuar.

Cibernética: El estudio y la práctica del modelado de procesos cognitivos aplicados

a máquinas.

Page 43: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Cinemática: Término utilizado en robótica para referirse a las acciones llevadas a

cabo por un manipulador y que supone la unión física entre los mandos accionados

por el operador y el elemento que efectúa la acción

Circuito: Conjunto de conductores que son recorridos por una corriente eléctrica, y

en el cual se encuentran intercalados, aparatos productores o consumidores de esta

corriente.

Circuito integrado: Chip en el que se encuentran todos o casi todos los

componentes electrónicos necesarios para realizar alguna función. Entre estos

componentes se tienen: transistores, resistencias, diodos, condensadores, etc.

Condensador: Dispositivo eléctrico que permite acumular cargas eléctricas.

Control analógico: Mecanismo de control, generalmente automático, en el que la

información de control es dada en forma de valores (variables de un modo continuo)

de ciertas cantidades físicas (analógicas).

Control numérico: En este caso, los datos están representados en forma de

códigos numéricos almacenados en un medio adecuado. También son conocidos

como sistemas punto a punto.

Coordenadas: Sistema de ejes para el posicionamiento de un punto en el plano o en

el espacio.

Corriente alterna: Tipo de corriente eléctrica, en la que la dirección del flujo de

electrones va y viene a intervalos regulares o ciclos.

Corriente continua: Tipo de corriente eléctrica que fluye de forma constante en una

dirección. La corriente que fluye en una linterna o en cualquier otro aparato con

baterías es corriente continua

Digital: Dispositivo o método que utiliza variaciones discretas en voltaje, frecuencia,

amplitud, ubicación, etc. para cifrar, procesar o transportar señales binarias (0 o 1)

para datos informáticos, sonido, vídeo u otra información

Page 44: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Diodo: Dispositivo de dos terminales que se comporta como un interruptor común

con la condición especial de que solo puede conducir la corriente eléctrica en una

sola dirección.

Eje: Cada una de las líneas por las que se puede mover el robot o algún elemento de

su estructura). Cada eje define un grado de libertad del robot.

Electroimán: Dispositivo que adquiere propiedades magnéticas cuando se hacer

circular por él una corriente eléctrica.

Elemento: Componente de la estructura de un manipulador.

Entrada de sensor: Terminal de la interfaz en la que se pueden conectar diferentes

tipos de sensores.

Fotocélula: Dispositivo electrónico que detecta la luz. Se utiliza frecuentemente en

sensores ópticos para los robots.

Fuente de poder: Unidad que suministra energía eléctrica a otro componente de una

máquina.

Generador de corriente alterna: Dispositivo que convierte la energía mecánica en

energía eléctrica.

Giro: Movimiento básico de un manipulador

Grado de libertad: Concepto que describe las direcciones en que puede moverse el

brazo de un robot. En general, a más articulaciones, más grados de libertad.

Informática: Conjunto de técnicas y conocimientos científicos que permiten el

tratamiento automático de la información mediante la utilización de computadores.

Inteligencia Artificial: Término que, en su sentido más amplio, indicaría la

capacidad de un artefacto de realizar los mismos tipos de funciones que caracterizan

al pensamiento humano.

Page 45: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Interfaz: Conexión física y funcional entre dos aparatos o sistemas que utilizan

diferentes lenguajes de comunicación

Lenguaje de computación: Programa mediante el cual se puede especificar una

serie de instrucciones para que el computador efectúe una tarea específica y

autónoma. En otras palabras, es un "programa para hacer programas".

Leyes de la Robótica: Conjunto de reglas destinadas a ser cumplidas por los robots

de la literatura. Sin embargo estas normas podrían llegar ser aplicadas en el diseño

de los robots futuros. Estas leyes son:

1. Un robot no puede hacer daño a un ser humano o, por inacción, permitir que un

ser humano sufra daño.

2. Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, excepto si

estas órdenes entrasen en conflicto con la Primera Ley.

3. Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que esta protección

no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley.

Librerías de programación: Conjunto de archivos de computador que agregan

nuevas capacidades a un lenguaje de computación específico.

LISP: Acrónimo de LISt Processing. Lenguaje específico utilizado en el desarrollo de

la inteligencia artificial. La versión original, Lisp 1, fue desarrollada por John

McCarthy a fines de los años 50.

Logo: Completo lenguaje de programación de computadores derivado de LISP. Se

utiliza como una útil herramienta para facilitar el proceso de aprendizaje y de

pensamiento.

Logo Writer: Una de las primeras versiones del lenguaje Logo, que trabaja en

ambiente DOS.

Page 46: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Manipulador: En general, cualquier dispositivo mecánico capaz de reproducir los

movimientos humanos para la manipulación de objetos. En particular, suele referirse

a los elementos mecánicos de un robot que producen su adecuado posicionamiento

y operación.

Micrón (micra): Medida de longitud. Corresponde a la millonésima parte de un

metro.

Motor: Máquina destinada a producir movimiento a expensas de otra fuente de

energía

Motor eléctrico: Motor que requiere de una corriente eléctrica para su

funcionamiento. Existen diversos tipos de motores eléctricos, entre los que se

destacan los de corriente continua (como los de los juguetes a pilas) y los de

corriente alterna (como los de los electrodomésticos). Los más utilizados en robótica

educativa son los de corriente continua.

Motor pasó a paso: Motor que se controla mediante una serie de pulsos eléctricos.

Cada vez que el motor recibe un pulso, gira en un ángulo fijo. Este ángulo es lo que

se llama paso del motor. La ventaja, de este tipo de motores es que es posible

controlar exactamente la posición de su eje. Las principales desventajas son su alto

costo y su baja potencia.

Programa de control: Secuencia de instrucciones que residen en la computadora

de control y que determinan el comportamiento del sistema de robótica. Estas

instrucciones están escritas en algún lenguaje, como por ejemplo Visual Basic,

LOGO, Minibloques, Pascal, etc. Algunos lenguajes fáciles de utilizar permiten

programar por medio de íconos el comportamiento del sistema robótico.

Puerto: Dispositivo presente en los computadores y que permite conectar otros

dispositivos, como ser una interfaz, impresora, un mouse etc.

Relé (o relevador): Dispositivo electromagnético que, estimulado por una corriente

eléctrica muy débil, abre o cierra un circuito en el cual se disipa una potencia mucho

mayor que en el circuito estimulador.

Page 47: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Resistencia: Es la oposición que ofrece un material al paso de los electrones (la

corriente eléctrica). Cuando el material tiene muchos electrones libres, como es el

caso de los metales, permite el paso de los electrones con facilidad y se le llama

conductor.

Robot: La definición adoptada por el Instituto Norteamericano de Robótica aceptada

internacionalmente para Robot es: "Manipulador multifuncional y reprogramable,

diseñado para mover materiales, piezas, herramientas o dispositivos especiales,

mediante movimientos programados y variables que permiten llevar a cabo diversas

tareas".

Robot industrial: Artilugios mecánicos y electrónicos destinados a realizar de forma

automática y sin necesidad de intervención humana. determinados procesos de

fabricación o manipulación.

Robótica: Rama de la Inteligencia Artificial que se ocupa de las máquinas

inteligentes.

Rotación: Movimiento básico de un manipulador

Semiconductores: Materiales no conductores que mediante la adición de ciertas

impurezas, conducen la corriente bajo ciertas condiciones. No es directamente un

conductor de corriente, pero tampoco es un aislante.

Sensor: Dispositivo que detecta una determinada acción externa, tal como

temperatura, presión, etc., y la transmite adecuadamente. Componente fundamental

a cualquier robot, cuyo programa computacional decide que hacer basándose en esa

información y en sus propias instrucciones.

Transistor: Contracción de las palabras inglesas transfer resistor. Es decir, de

resistencia de transferencia. Es un dispositivo electrónico semiconductor que se

utiliza como amplificador o conmutador electrónico y es un componente clave en toda

la electrónica moderna, donde es ampliamente utilizado.

Page 48: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

ANEXOS

CONOCIMIENTO COMPRENSIO

N

APLICACIÓN ANALISIS SINTESIS EVALUACION

Abocar

Apuntar

Citar

Definir

Describir

Designar

Determinar

Distinguir

Enumerar

Enunciar

Escribir

Explicar

Exponer

Identificar

Indicar

Escribir

Jerarquizar

Enlistar

Localizar

Marcar

Mencionar

Mostrar

Nombrar

Reconocer

Registrar

Relatar

Recordar

Referir

Repetir

Reproducir

Seleccionar

Señalar

Subrayar

Argumentar

Asociar

Codificar

Comprobar

Concluir

Contrastar

Convertir

Concretar

Criticar

Deducir

Definir

Describir

Demostrar

Discriminar

Descodificar

Discutir

Distinguir

Ejemplificar

Estimar

Explicar

Expresar

Extrapolar

Generalizar

Identificar

Ilustrar

Inferir

Interpretar

Jerarquizar

Juzgar

Localizar

Narrar

Ordenar

Organizar

Opinar

Parafrasear

Predecir

Pronosticar

Reafirmar

Relacionar

Resumir

Aplicar

Aprovechar

Calcular

Cambiar

Construir

Comprobar

Delinear

Demostrar

Describir

Despejar

Determinar

Discriminar

Diseñar

Distinguir

Dramatizar

Ejemplificar

Eliminar

Emplear

Encontrar

Esbozar

Estimar

Estructurar

Explicar

Ilustrar

Interpolar

Inventariar

Manejar

Manipular

Medir

Modificar

Mostrar

Obtener

Operar

Organizar

Practicar

Preparar

Probar

Producir

Relacionar

Representar

Analizar

Abstraer

Aislar

Calcular

Categorizar

Contrastar

Criticar

Comparar

Debatir

Describir

Descomponer

Designar

Detallar

Determinar

Descubrir

Desglosar

Detectar

Diferenciar

Discriminar

Distinguir

Dividir

Enunciar

Especificar

Examinar

Experimentar

Explicar

Fraccionar

Identificar

Ilustrar

Inferir

Investigar

Omitir

Relacionar

Seleccionar

Señalar

Separar

Seccionar

Reflexionar

Agrupar

Arreglar

Aprestar

Categorizar

Clasificar

Compilar

Componer

Combinar

Concebir

Construir

Conceptuar

Crear

Dirigir

Diseñar

Distribuir

Ensamblar

Elegir

Erigir

Escoger

Estimar

Esquematizar

Estructurar

Evaluar

Explicar

Exponer

Formular

Fundamentar

Generar

Justificar

Juzgar

Inventariar

Medir

Modificar

Narrar

Organizar

Planear

Probar

Producir

Programar

Proponer

Acordar

Apreciar

Aprobar

Apoyar

Calificar

Categorizar

Comparar

Concluir

Contrastar

Criticar

Defender

Demostrar

Descubrir

Decidir

Elegir

Escoger

Estimar

Evaluar

Explicar

Fundamentar

Integrar

Justificar

Juzgar

Medir

Modificar

Opinar

Precisar

Probar

Revisar

Reafirmar

Refutar

Relacionar

Seleccionar

Sustentar

Tasar

Valorar

Valuar

Verificar

Page 49: Investigacion cibernetica inteligencia artificial y robotica

Revisar

Sintetizar

Sostener

Transcribir

Traducir

Transformar

Resolver

Redactar

Tabular

Trazar

Seguir

Transferir

Usar

Utilizar

Proyectar

Reacomodar

Reconstruir

Reunir

Reorganizar

Reparar

Refutar

Relacionar

Seleccionar

Sustentar

Valorar

Valuar

Verificar