El Paradigma Cognitivo - UCM

1 El Paradigma Cognitivo C mo surge la idea de construir m quinas o programas inteligentes? Como surge la idea de la Inteligencia Artificial? B Inteligencia = Conocimiento. "La Ciencia Cognitiva ha estado dominada por la vision computacional del pensamiento, que considera el pensar como la manipulaci n de una representacion mental ('modelo mental') de un dominio externo. La representacion debe expresarse en algun lenguaje interno que contiene dise os para estructuras bien formadas y operaciones sobre estas estructuras (Fodor, el mental s). Una teor a computacional deI pensamiento debe definir el lenguaje mental s y describir una maquina hipot tica que pueda ejecutar programas en este lenguaje.". Hunt, 1989. Cognitive Science: definition, status and questions.

2 Annual Review of Psycology, 40, 603-29. El hombre como un organismo que se mueve en un medio, que muestra y lleva a cabo conductas en un medio, porque es capaz de adquirir ciertos conocimientos sobre ese ambiente. [Construccion de representaciones] . El Organismo se constituye en secuencias de estados, cuyos contenidos son sus representaciones o las operaciones realizadas sobre estas representaciones. Una descripci n adecuada del organismo consiste en una descricpi n del estado mental en el que se encuentra. Metodologia: El Funcionalismo. [mundo => sujeto (mente) => conducta). El Funcionalismo Entre los estados mentales existen las siguientes relaciones causales: Estados mentales-est mulos Estados mentales-respuestas Estados mentales-estados mentales 1.]

3 Qu contienen estos estados mentales para poder tener un papel causal y que puedan ser analizados cientificamente? B INFORMACION QUE PUEDE PROCESARSE. Los estados deben poder relacionarse computacionalmente. Luego: presupuestos de la explicaci n funcional Representaciones internas del ambiente externo, que definen estados comprensivos y procesamiento de tales representaciones hasta desencadenar una soluci n. C mo construir teor a cient ficas que den cuenta de esta descripci n del organismo? (1) Disponer de un vocabulario descripctivo en el que el contenido mental pueda representarse persp cuamente. (2) Especificar las transformaciones a realizar sobre esas formulas que permitan construir los estados y procesos mentales deI organismo [sus actitudes proposicionales].

4 (3) Esas transformaciones deben comprenderse en funcion de los estados a lograr (sus actitudes proposicionales, planes, proyectos, etc.). [Problema de la agenda oculta, Clocksin]. Resumen: Una teor a cient fica debe construir una representacion de la secuencia de formulas relacionadas por el contenido que define el tr nsito de estados deI. organismo. La teor a es buena si puede predecir el contenido de un estado a partir de aquellos otros que mantienen con ste relaciones causales. Problemas? La Esperanza funcionalista: caracterizar el sistema de representaciones ofreciendo las condiciones necesarias y suficientes para tener actitudes proposicionales por referencia a las relaciones entre rganos y f rmulas deI sistema. B Contenido = Informacion 2.

5 Teor a de la Informaci n Sistema: Un canal de capacidad limitada que procesa y transmite informaci n desde el est mulo a la respuesta Qu es la informacion? La informacion deja transparente los contenidos de los estados mentales. El significado deja de ser relevante. B Pensamiento Inteligente: Sistemas que procesan informacion. Mentes = Maquinas La Metafora Computacional Una maquilna exige un programa que la defina un vocamente en un medio ordenado, donde los elementos que la constituyen importan por su contribucion a la totalidad. Dada una conducta inteligente puede emularse especificando un flujo de informacion capaz de transformar un punto de partida en un punto de Ilegada. Sistemas de Simbolos Fisicos (NeweIl1980). Si todos los procesos simb licos computables pueden ser procesados por cualquiera de los elementos de las clases que simulan la clase maximal o m quina universal de Turing, podemos intentar simular las conductas inteligentes de los seres humanos en sistemas equivalentes.

6 => Inteligencia Artificial 3. La Representaci n ( ndice). 1. Repaso General de la Investigaci n en IA. 2. Modelos Conexionistas/Modelos Simb licos 3. La Representaci n en los Modelos Simb licos 3. 1 Representaci n Procedural: Reglas de Producci n. 3. 2 Representaci n Declarativa: Objeto-Atributo-Valor Marcos (Misky): Herencia, Taxonom a. Procedimientos o M todos Redes Sem nticas. 3. 3 Representaci n Declarativa + Procedural: sistemas basados en el Conocimiento Sistemas Expertos (Marcos + Reglas). 3. 4 Aportes din micos: Razonamiento por casos Giones, planes y Metas Mop's, E-Mop's 3. 5 Investigaci n l gica L gicas no cl sicas: modeles, temporales, epist micas , etc. L gica Difusa. L gica Nomonot nica 4. 3. 6 Noci n de Objeto: Elementos din micos entre los elementos representados (redificici n de las arquitecturas inform ticas).

7 Programaci n orientada a objetos Arquitecturas Cliente-servidos Programaci n visual Hiperextos Internet, 5. Esquema General del Software Inteligente Programaci n Procedural C mo Hacerlo? Aprendizaje por ejemplos Est tico Din mico Aprendizaje por Primeros Programaci n Declarativa Ingenier a del Principios Qu hacer? Conocimiento Basados en Reglas Inducci n Aprendizaje por Dirigido por Marcos Analog a Logica Difusa, Nomonot MACHINE LEARNING. PROLOG. Razonamiento por H bridos Casos REDES NEURALES. 6. La Representaci n Procedural Reglas de Producci n Si A1, A2,..,An entonces C1, C2,..,Cn Ejemplo: I. Se ha derramado El ph < 6 Huele a vinagre El l quido es un cido un l quido inflamable Emparejamiento Acci n Si el ph < 6, el material es un cido II. Se ha derramado El ph < 6 Huele a El l quido El l quido es cido un l quido vinagre es un Ac tico inflamable cido Emparejamiento Acci n Si el vertido es un cido y huele a vinagre , el l quido es cido ac tico Llamar a los Bomberos 7.

8 Ciclo del Motor de Inferencia en el sistema de reglas en la secuencia Emparejamiento-acci n Hechos [] [] [][] . Emparejamiento Acci n [] [] [][] . Reglas Representaci n Declarativa Marcos o Frames (M. Minsky). Objeto Agua Maxi-Cola Ginebra Atributo Valor Bebida Esencial Refrescante Alcoh lica Color Incolora Oscura Incolora Sabor Ins pida Bubujeante/dulce Fuerte Temperatura Fr a Muy Fr a Con hielo Olor Inodora dulce alcohol Combina con Sola Bebidas alcoh licas Bebidas refrescantes .. Consumo En todo momento Refresco Tarde/noche 8. Taxonom as Bebidas Calientes Refrescantes Alcoh licas De baja De alta Infusiones Alimenticias Graduaci n Graduaci n Con Gas Sin Gas Ron Vino Ginebra Caf Cerveza T Refrescos Zumos G isqui Consom . Poleo Vodka Caldos Tila De Cola De Frutas Tequila Pur s De frutas De Verduras Redes Sem nticas 9.

9 Aportes Din micos Razonamiento por Casos Proceso Cu l es la Situaci n? Qu casos recuerdo? Cu les son relevantes? Se puede aplicar a la Situaci n? Si No Qu me dice que haga? Determinar lo correcto Recordarlo para la pr xima vez Hacerlo 10. Guiones, Planes, Metas 11. 12. Ejemplos de Primitivas Sem nticas ATRANS = Transferir una relaci n MOVE = Mover una parte del cuerpo =. abstracta = Dar Dar una patada PTRANS = Transferir la posici n f sica MTRANS = Transferir informaci n =. de un objeto = Ir Decir PROPEL = Aplicar fuerza f sica a un MBUILD = Crear nueva informaci n =. objeto = Empujar Decidir 13. Mop's, E-Mop's Visitas a Museos Es un Instancia de Es un Instancia de Visitas a Museos de Arte Visitas a Museos en Europa Es un Es un. Es un. Es un Instancia de.

10 Instancia de. Visitas a Museos en Visitas a Museos en Londres Par s Instancia de Es un Es un Instancia de Instancia de Visita al Louvre Visita a la National Gallery Instancia d Janet L. Kolodner (1984). 14. Modelo Conjuntista de Rasgos. Prototipos Ganso z Cabra z z cerdo z Pato z Pollo Oveja z Paloma z Vaca z z animal z loro z caballo z perro Animal z Ave z periquito z conejo Mam fero . z halc n z gorri n z ciervo z rat n z petirrojo z guila Grajo z z oso Gato z z le n z cardenal Memoria. Modelos de Memoria 0 30 segundos Almac n Memoria a Memoria Sensorial a Corto Plazo Funcional Corto Plazo (Working Respuesta Estimulo Memory). Memoria a Largo Plazo Sin l mite 15. Arquitectura del Ordenador Digital Instrucciones Programa Sistema de Entrada CPU MEMORIA.