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Inteligencia artificial
Alvaro José de Albornoz
Patricia Escamilla
Ramón Brena
Raúl Monroy
Rogelio Soto Rodríguez
Sairam Cerón
Manuel Valenzuela
Edgar Vallejo
7.1 Descripción
7.1.1 Definición
La Inteligencia Artificial es la rama de las ciencias computacionales que busca crear computadoras que se comporten como humanos en varios tipos de
tareas que requieren el uso de inteligencia, entre ellas:
• Procesamiento de lenguaje natural (hablado y escrito)
• Robótica y visión (máquinas capaces de percibir y actuar sobre un medio
ambiente físico)
• Razonamiento experto (uso de conocimiento y razonamiento)
• Juegos (ajedrez, damas, backgammon)
La megatendencia se define como el uso generalizado y creciente de las
técnicas de la inteligencia artificial para controlar, optimizar, predecir, diagnosticar, diseñar y explicar, procesos y sistemas en diversos sectores como
salud, transporte, gobierno, empresa, manufactura, cómputo, comunicación
y educación.
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LAS MEGATENDENCIAS TECNOLÓGICAS ACTUALES Y SU IMPACTO EN LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ESTRATÉGICAS DE NEGOCIOS
106
CAPÍTULO 7: INTELIGENCIA ARTIFICIAL
7.1.2 Detonadores
Dentro de los procesos que detonan e impulsan el avance de la megatendencia se encuentran: el aumento de la capacidad del hardware, ya que permiten procesar más información en menos espacio; la evolución en las formas de comunicarse entre el hombre
y las computadoras, gracias al desarrollo de sistemas de interacción, recepción y generación de información que involucran todos los medios humanos posibles; la necesidad
tecnológica de las personas para comunicarse en cualquier lado y en cualquier momento, en la actualidad la gente busca estar comunicada y conectada en cualquier lugar a
donde va, porque el trabajo se vuelve parte de nuestra vida; la creciente movilidad de
personas y mercancías, ya que se requiere infraestructura que permita esta la movilidad
por vías marítimas, aéreas y terrestres, de manera real o virtual; el aumento del comercio
internacional, pues al existir menos barreras arancelarias y más acuerdos comerciales
se generan nuevos mercados de productos y servicios alrededor del mundo; la estandarización de procesos y tecnologías en las empresas, debido a que al globalizarse,
las compañías y sus sistemas deben armonizarse para poder compartir información y
realizar sus operaciones.
7.1.3 Comportamientos tecnológicos
Esta megatendencia tendrá un fuerte impacto en la sociedad; por ejemplo, las empresas
utilizarán sistemas inteligentes para el diagnóstico y toma de decisiones, el creciente uso
del Internet provoca el desarrollo de más servicios basados en web, el reconocimiento de
patrones se utiliza en sitios de Internet y sistemas de seguridad, la expansión del Internet
a diversas poblaciones genera el desarrollo de más servicios de e-learning, las empresas
buscan continuamente una optimización de sus procesos que incluya todos los aspectos
del negocio y lo hacen a través de sistemas inteligentes de planeación de los recursos.
Además, el aumento de tráfico genera medios de transporte y autopistas inteligentes, la
comunicación entre personas se realiza a través de interfaces inteligentes y será común
el control de dispositivos mediante el pensamiento.
7.2 Temas de investigación
Temas de investigación de mayor relevancia:
Tabla 7.1Temas de investigación
Diseño inteligente
Logística inteligente
Algoritmos de “ruteo” en redes
E-learning y tutores inteligentes
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Modelos de usuarios
Agentes inteligentes
Sistemas expertos difusos para la toma de decisiones
Automatización de procesos administrativos
Diagnóstico médico
Planeación de producción
Optimización de procesos y de la red grid
Programación de tareas en cómputo grid
Patrones de comportamiento
Seguridad informática
Robótica
Control automático de procesos industriales
Manejo y descubrimiento de conocimiento
Fuente: Elaboración propia.
7.3 Tecnologías existentes
Dentro del conjunto de tecnologías existentes que sostienen a la megatendencia se encuentran:
Tabla 7.2 Tecnologías existentes
Modelación del comportamiento normal y anómalo de aplicaciones, usuarios y sistemas operativos
Criterios de seguridad (autenticación, integridad, no repudiación y privacidad)
Aplicaciones en protocolos de seguridad y de transacciones
Algoritmos genéticos y de schedulling
Diseño mecánico
Reconocimiento de patrones
Teorías de manipulación
Minería de datos (árboles de decisión, redes neurales, reglas expertas, entre otros)
Controles automáticos y simuladores interactivos inteligentes
Modelado estadístico y modelos predictivos
Protocolos recocido simulado
Lógica difusa
Semántica cuantitativa
Fuente: Elaboración propia.
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CAPÍTULO 7: INTELIGENCIA ARTIFICIAL
7.4 Tecnologías emergentes
Algunas de las tecnologías emergentes impulsadas por la megatendencia son:
Tabla 7.3 Tecnologías emergentes
Agentes inteligentes
Argumentación y clasificadores
Fusión de sensores
Programadores lógicos controlables de alto rendimiento
Análisis de cripto-sistemas
Computación evolutiva
Planeación de movilidad y de trayectorias
Sistemas adaptativos, difusos, expertos y multiagentes
Fuente: Elaboración propia.
7.5 Productos y servicios
7.5.1 Lista de productos y servicios
Algunos de los productos y servicios generados se localizan en las áreas de procesos industriales, medicina, negocios, educación, gobierno, productos y servicios comerciales y seguridad. Algunos de ellos son:
Tabla 7.4 Procesos industriales
Procesos industriales
Sistemas de control y supervisión de calidad en procesos de producción y optimización de diseño
Sistemas de diagnóstico de fallas para autos
Ruteo y distribución para flotillas de transporte
Vehículos autónomos e híbridos
Detectores de fallas sistemas de producción en serie
Controladores automáticos de procesos industriales
Simuladores de diseño automotriz
Calles y carreteras inteligentes
Fuente: Elaboración propia.
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Tabla 7.5 Medicina
Medicina
Diagnosticadores de imágenes médicas
Detectores de predisposición genética a enfermedades
Dosificadores implantables de medicamentos
Humanoides de ayuda para discapacitados
Fuente: Elaboración propia.
Tabla 7.6 Negocios
Negocios
Sistemas de planificación automática en organizaciones
Sistemas de descubrimiento de conocimiento y de optimización multiobjetivo
Modelación de usuarios
Sistemas de digitalización y estandarización de contenidos e inteligentes de distribución de información
Sistemas de análisis de inversiones, riesgos y tendencias
Programadores de tareas en cómputo distribuido
Recursos de planeación inteligente empresarial (ierp)
Sistemas de: administración de incertidumbre; reconocimiento de patrones de compra
Buscadores inteligentes de información
Sistemas de: interpretación de índices económicos, pronósticos financieros e inteligencia de
negocios
Sistemas de clasificación y agrupamiento de bases de datos
Sistemas de optimización de la red distribuida
Fuente: Elaboración propia.
Tabla 7.7 Educación
Educación
Automatización de los procesos de gestión educativa
Tutores virtuales inteligentes
Enseñanza virtual y en línea
Fuente: Elaboración propia.
Tabla 7.8 Gobierno
Gobierno
Portales virtuales para el gobierno (e-government)
Fuente: Elaboración propia.
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CAPÍTULO 7: INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Tabla 7.9 Productos y servicios comerciales
Productos y servicios comerciales
Procesadores inteligentes de imágenes
Dispositivos móviles inteligentes
Interfaces inteligentes
Vida y visión artificial
Aparatos electrodomésticos inteligentes
Robots de servicio
Fuente: Elaboración propia.
Tabla 7.10 Seguridad
Seguridad
Aplicaciones de software y hardware para protección de equipos, datos y redes
Identificadores de patrones de conducta sospechosos
Sistemas de detección de intrusiones en programas computacionales
Dispositivos de seguridad
Fuente: Elaboración propia.
7.5.2 Proyectos de inversión
a) Vehículos híbridos, vehículos autónomos, logística, programación de tareas,
robótica, control automático de procesos: Compañías como Honda, Rockwell,
General Electric y FLSmith están apostando a proyectos de automatización de
vehículos autónomos, robótica y automatización. Los proyectos de vehículos
autónomos tienen una competencia internacional, un ejemplo importante es
“DARPA Urban Challenge”1 en donde universidades como Stanford y el mit
invierten en la investigación y desarrollo de estos proyectos que integran varias
tecnologías de Inteligencia Artificial.
b) Herramientas de software para el diagnóstico de predisposiciones genéticas a
enfermedades y sistemas inteligentes para el apoyo a la toma de decisiones: Estas
herramientas basadas en técnicas de inteligencia artificial pueden complementar los
resultados de los métodos estadísticos tradicionales en aplicaciones de medicina
para contribuir al entendimiento de los orígenes de enfermedades.
c) Sistemas inteligentes basados en reglas difusas para la toma de decisiones: Estos
sistemas expertos se utilizan para representar conocimientos, por ejemplo: procesos
de producción.
1) http://cs.stanford.edu/group/roadrunner/
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d) Sistemas de toma de decisiones gubernamentales, portales de e-Gobierno (como
en Ciudad de México y Morelos), sistemas de toma de decisiones en reclusorios y
juzgados, sistemas de distribución y acceso a la información, sistemas de detección
de patrones sospechosos y sistemas inteligentes: fuertes proyectos de inversión
se están desarrollando para integrar la tecnología computacional y en particular los
sistemas inteligentes en las áreas de seguridad y procuración de justicia, así como
en el poder judicial. La creación de sistemas inteligentes específicamente diseñados
para descubrimiento de patrones de comportamiento delictivos, soporte a la toma de
decisiones judiciales y pre-liberaciones en reclusorios, ha generado una nueva área
de trabajo dentro de la megatendencia.
e) Paquetes computacionales de Analytics para la toma de decisiones basada en datos:
que buscan apoyar la toma de decisiones optimizando herramientas como la minería
de datos, econometría, optimización y administración de modelos.2
f) Bussiness intelligence, pronósticos financieros, distribución de información y análisis
de riesgos, son áreas en las que el ritmo de inversión es creciente. Prácticamente
todas las grandes compañías dedicadas al manejo de información y de datos –como
Oracle, IBM, Bull y SAP- están invirtiendo grandes cantidades en el desarrollo de
nuevos proyectos.3
7.6 Taxonomía
Tabla 7.11 Taxonomía
Áreas de aplicación
Áreas específicas
de aplicación
Tecnologías
Productos y servicios
Sistemas expertos
Clasificadores
Computación evolutiva
Procesos industriales
Fabricación y
diseño
Sistemas de diagnóstico de fallas
para autos
Redes neurales
Sistemas difusos
Sistemas expertos
Lógica difusa
Planeación de trayectorias
Vehículos híbridos
Vehículos autónomos
2) Compañías como Google y sas ofrecen paquetes computacionales de Analytics
3) Existen productos en etapa de prototipo como JITIK: www.ensitech.com
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Áreas de aplicación
Áreas específicas
de aplicación
Tecnologías
Productos y servicios
Árboles de decisión
Sistemas expertos
Lógica difusa
Vehículos autónomos
Computación evolutiva
Fabricación y
diseño
Programador lógico
controlable de alto
rendimiento
Simuladores de diseño automotriz
Modelado estadístico
Procesos industriales
Clasificadores
Calles y carreteras inteligentes
Sistemas expertos
Planeación de trayectorias
Ruteo y distribución para flotillas de
transporte
Computación evolutiva
Sistema de optimización de diseño
Sistemas expertos
Computación evolutiva
Redes neurales
Control de calidad
Sistemas difusos
Sistemas de control y supervisión
de calidad en procesos de
producción
Modelos predictivos
Sistemas expertos
Clasificadores
Planeación de trayectorias
Recocido simulado
Detectores de fallas sistemas de
producción en serie
Controladores automáticos de
procesos industriales
Reconocimiento de patrones
Redes neurales
Minería de datos
Agentes inteligentes
Diagnosticadores de imágenes
médicas
Sistemas expertos
Medicina
Diagnóstico y
detección
Clasificadores
Computación evolutiva
Reconocimiento de patrones
Lógica
Redes neurales
Minería de datos
Agentes inteligentes
Detectores de predisposición
genética a enfermedades
Sistemas expertos
Reglas expertas
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Áreas de aplicación
Áreas específicas
de aplicación
Tecnologías
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Productos y servicios
Sistemas expertos
Fusión de sensores
Lógica difusa
Dosificadores implantables de
medicamentos
Computación evolutiva
Fusión de sensores
Medicina
Atención médica
Teoría de manipulación
Planeación de trayectorias
Planeación de movilidad
Árboles de decisión
Humanoides de ayuda para
discapacitados
Modelado estadístico
Lógica difusa
Computación evolutiva
Modelado estadístico
Computación evolutiva
Redes neurales
Sistemas de planificación
automática en organizaciones
Sistemas difusos
Sistemas expertos
Planeación y
administración
Árboles de decisión
Clasificadores
Redes neurales
Computación evolutiva
Lógica difusa
Algoritmos genéticos
Negocios
Recursos de planeación inteligente
empresarial (ierp)
Sistemas de descubrimiento de
conocimiento
Sistemas de optimización
multiobjetivo
sistemas de administración de
incertidumbre
Sistemas expertos
Lógica difusa
Modelado estadístico
Modelación de usuarios
Semántica cuantitativa
Algoritmo genético
Mercadotecnia
Sistemas expertos
Lógica difusa
Clasificadores
Modelado estadístico
Sistemas de reconocimiento de
patrones de compra
Semántica cuantitativa
Computación evolutiva
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Áreas de aplicación
Áreas específicas
de aplicación
Tecnologías
Productos y servicios
Clasificadores
Mercadotecnia
Simuladores interactivos
inteligentes
Sistemas de digitalización y
estandarización de contenidos
Sistemas expertos
Modelado estadístico
Computación evolutiva
sistemas de análisis de inversiones
Lógica difusa
Sistemas expertos
Computación evolutiva
Lógica difusa
Sistemas expertos
Modelado estadístico
Sistemas de interpretación de
índices económicos
Sistemas de pronósticos financieros
Sistemas expertos
Análisis económico
Modelado estadístico
Sistemas de análisis de tendencias
Computación evolutiva
Lógica difusa
Sistemas expertos
Negocios
Modelado estadístico
Sistemas de análisis de riesgos
Computación evolutiva
Sistemas expertos
Modelado estadístico
Computación evolutiva
Sistemas de inteligencia de
negocios
Lógica difusa
Semántica cuantitativa
Sistemas expertos
Modelos predictivos
Algoritmos de schedulling
Minería de datos
Computación evolutiva
Sistemas inteligentes de
distribución de información
Lógica difusa
Clasificadores
Clasificadores
Modelado estadístico
Semántica cuantitativa
Buscadores inteligentes de
información
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Áreas de aplicación
Áreas específicas
de aplicación
Tecnologías
Productos y servicios
Sistemas expertos
Programadores de tareas en
cómputo distribuido
Algoritmos de Schedulling
Computación evolutiva
Algoritmos de Schedulling
Negocios
Minería de datos
115
Patrones de comportamiento
Sistemas de optimización de la red
distribuida
Sistemas expertos
Clasificadores
Semántica cuantitativa
Sistemas de clasificación y
agrupamiento de bases de datos
Algoritmo genético
Sistemas expertos
Gestión educativa
Educación
Enseñanza
inteligente
Computación evolutiva
Simuladores interactivos
inteligentes
Automatización de los procesos de
gestión educativa
Computación evolutiva
Enseñanza virtual y en línea
Sistemas expertos
Tutores virtuales inteligentes
Árboles de decisión
Modelado estadístico
Semántica cuantitativa
Computación evolutiva
Gobierno
Minería de datos
Comercio
Semántica cuantitativa
Portales virtuales para el gobierno
(e-government)
Clasificadores
Procesadores inteligentes de
imágenes
Clasificadores
Visión artificial
Planeación de trayectorias
Dispositivos móviles inteligentes
Lógica difusa
Aparatos electrodomésticos
inteligentes
Sistemas expertos
Modelado estadístico
Productos y servicios
comerciales
Lógica difusa
Sistemas
inteligentes
Interfaces inteligentes
Planeación de trayectorias
Computación evolutiva
Sistemas adaptativos
Árboles de decisión
Modelado estadístico
Vida artificial
Lógica difusa
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Áreas de aplicación
Áreas específicas
de aplicación
Tecnologías
Productos y servicios
Computación evolutiva
Vida artificial
Diseño mecánico
Control automático
Productos y servicios
comerciales
Sistemas
inteligentes
Árboles de decisión
Modelado estadístico
Planeación de trayectorias
Robots de servicio
Lógica difusa
Computación evolutiva
Sistemas multiagentes
Fusión de sensores
Modelación del
comportamiento normal y
anómalo de aplicaciones,
usuarios y sistemas operativos
Análisis de cripto-sistemas
Aplicaciones en protocolos
de seguridad
Protocolos de transacciones
Seguridad
biométrica
Criterios de privacidad
Dispositivos de seguridad
Criterios de autenticación
Criterios de integridad
Criterios de no repudiación
Sistemas expertos
Seguridad
Clasificadores
Modelado estadístico
Semántica cuantitativa
Argumentación
Seguridad
informática
Modelación del
comportamiento normal y
anómalo de aplicaciones,
usuarios y sistemas
operativos
Análisis de cripto-sistemas
Aplicaciones de software y hardware
para protección de equipos, datos
y redes
Aplicaciones en protocolos
de seguridad
Protocolos de transacciones
Criterios de privacidad
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Áreas de aplicación
Áreas específicas
de aplicación
Tecnologías
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Productos y servicios
Criterios de autenticación
Criterios de integridad
Criterios de no repudiación
Sistemas expertos
Seguridad
informática
Clasificadores
Aplicaciones de software y hardware
para protección de equipos, datos
y redes
Modelado estadístico
Semántica cuantitativa
Seguridad
Argumentación
Clasificadores
Redes neurales
Sistemas de detección de
intrusiones en programas
computacionales
Sistemas expertos
Criminalística
Modelado estadístico
Computación evolutiva
Identificador de patrones de
conducta sospechosos
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