sábado, 12 de octubre de 2019

Así se usan las redes bayesianas para hacer funcionar los sistemas expertos de una IA

Así se usan las redes bayesianas para hacer funcionar los sistemas expertos de una IA

En estas últimas décadas, se han desarrollado una multitud de métodos que crean Inteligencia Artificial para diferentes tipos de problemas y aplicaciones. Uno de esos métodos son los llamados sistemas expertos.

Los sistemas expertos o sistemas basados en conocimiento son aplicaciones informáticas que resuelven problemas con conocimiento de expertos humanos en una dominio específico, es decir, que los sistemas expertos emulan la habilidad de tomar decisiones de un experto humano.

Sistemas Expertos

Estas aplicaciones tienen dos componentes básicos: el sistema de razonamiento y una base de conocimiento formado por hechos y reglas. El sistema de razonamiento aplica reglas a los hechos para deducir nuevos hechos que se incorporan a la base de conocimiento. La forma más básica de implementar ese sistema de razonamiento es con reglas condicionales del estilo “Si X entonces Y”, y deducir nuevos hechos a través de la inferencia.

Un sistema experto básico se compone de una base de conocimiento con hechos y reglas y un motor de inferencia para obtener nuevos hechos.

Sistemas parecidos ya se están utilizando en hospitales para ayudar al médico a diagnosticar y proponer tratamientos médicos. Por ejemplo, el sistema de salud público de Inglaterra utiliza un sistema de este estilo para hacer un primer diagnóstico rápido y así ayudar al médico a analizar un nuevo paciente con una lista de posibles diagnósticos deducidos por un sistema experto.

Redes bayesianas

Un tipo de sistema experto ampliamente usado hoy en día es el basado en una red bayesiana. En esencia, consiste en un gráfico que representa un conjunto de variables conocidas y las relaciones de dependencia entre ellas a fin de inferir, es decir, estimar la probabilidad, de las variables no conocidas. Dadas sus características, este modelo resulta idóneo para la clasificación, la predicción o el diagnóstico.

Imaginemos que disponemos de dos variables para que pueden determinar que la hierba de un jardín esté húmeda: que el aspersor esté activado o que esté lloviendo (suponiendo que si llueve, el aspersor se apaga). Una vez disponemos de estas variables, podemos crear un modelo bayesiano en el que las tres variables tienen dos posibles valores (T verdadero, F falso). Las tres variables son: G = Hierba húmeda, S = Aspersor activado, y R = Lloviendo.

El modelo puede responder preguntas como "¿Cuál es la probabilidad de que esté lloviendo dado que la hierba está húmeda?"

Con todo, los sistemas expertos también tienen sus propias limitaciones inherentes:

  • Sentido común: Para un Sistema Experto no hay nada obvio. Por ejemplo, un sistema experto sobre medicina podría admitir que un hombre lleva 40 meses embarazado, a no ser que se especifique que esto no es posible ya que un hombre no puede gestar hijos.
  • Lenguaje natural: Con un experto humano podemos mantener una conversación informal mientras que con un SE no podemos.
  • Capacidad de aprendizaje: Cualquier persona aprende con relativa facilidad de sus errores y de errores ajenos, que un SE haga esto es muy complicado.
  • Perspectiva global: Un experto humano es capaz de distinguir cuáles son las cuestiones relevantes de un problema y separarlas de cuestiones secundarias.
  • Capacidad sensorial: Un SE carece de sentidos.
  • Flexibilidad: Un humano es sumamente flexible a la hora de aceptar datos para la resolución de un problema.
  • Conocimiento no estructurado: Un SE no es capaz de manejar conocimiento poco estructurado.
  • Un sistema experto no posee sentimientos ni puede comprender ciertas emociones y conceptos humanos como el matrimonio, la moralidad, el amor o planear el futuro.

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Vía Xataka Ciencia

viernes, 11 de octubre de 2019

Fallece a los 85 años de edad la primera persona que dio una caminata espacial

Fallece a los 85 años de edad la primera persona que dio una caminata espacial

El cosmonauta ruso Alexei Leonov, que el 18 de marzo de 1965 protagonizó la gesta del primer paseo espacial, ha muerto en Moscú a los 85 años de edad.

El acontecimiento histórico se produjo durante el vuelo de la Vosjod 2, junto al comandante Pavel Beliayev. Estuvo fuera de la nave durante 12 minutos y nueve segundos el 18 de marzo de 1965, unido con la nave por una correa de 5,35 metros. Lo podéis ver en el siguiente vídeo:

Alexei Leonov

Leónov había pasado un año y medio en entrenamiento intensivo de ingravidez para la misión.

"¡La tierra es redonda!" exclamó, cuando captó su primera visión del mundo. "Las estrellas estaban a mi izquierda, derecha, arriba y debajo de mí. La luz del sol era muy intensa y sentí su calor en la parte de mi cara que no estaba protegida por un filtro", dijo Leonov en una entrevista de 2015 con el Fédération Aéronautique Internationale (FAI) en el 50 aniversario de su caminata espacial.

Lenov también fue seleccionado para ser el primer soviético en la Luna, a bordo de la nave espacial LOK/N1, pero este proyecto fue cancelado finalmente.

El segundo viaje al espacio de Leónov fue igualmente significativo: fue el comandante de la mitad soviética de la misión Apolo-Soyuz (la Soyuz 19) la primera misión espacial conjunta entre la Unión Soviética y los Estados Unidos.

Por su servicio a su nación, Leonov fue nombrado dos veces Héroe de la Unión Soviética y recibió la Orden de Lenin, entre muchos otros honores. Miembro fundador de la Asociación de Exploradores del Espacio, Leonov fue incluido en el Salón Internacional de la Fama del Espacio en el Museo de Historia Espacial de Nuevo México en 1976 y en el Salón Internacional de la Fama del Aire y el Espacio en el Museo del Aire y el Espacio de San Diego en 2001.

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Vía Xataka Ciencia

Este nuevo material captura CO2 del aire y lo transforma en materiales orgánicos útiles

Este nuevo material captura CO2 del aire y lo transforma en materiales orgánicos útiles

Problemas asociados con el calentamiento global y el cambio climático se vinculan con las emisiones mundiales de CO2. Una posible solución es capturar y secuestrar carbono de la atmósfera, pero los métodos actuales requieren mucha energía.

Este nuevo material podría ser la solución, porque captura y convierte el CO2 de manera hasta diez veces más eficiente de lo habitual en materiales orgánicos útiles.

El material ha sido diseñado en el Instituto de Ciencias Integradas de Materiales Celulares (iCeMS) de la Universidad de Kioto y sus propiedades han sido descritas en un estudio publicado en la revista Nature Communications.

Se trata de un polímero de coordinación poroso (PCP, también conocido como MOF; estructura organometálica), una estructura que consta de iones metálicos de zinc.

El material tiene un componente orgánico con una estructura molecular similar a una hélice, y a medida que las moléculas de CO2 se acercan a la estructura, giran y se reorganizan para permitir la captura de CO2, lo que produce ligeros cambios en los canales moleculares dentro de la PCP, lo que le permite actuar como tamiz molecular que puede reconocer moléculas por tamaño y forma.

Después de capturar el carbono, el material convertido puede usarse para fabricar poliuretano, un material con una amplia variedad de aplicaciones que incluyen ropa, electrodomésticos y envases. Según explica Susumu Kitagawa, químico de materiales en la Universidad de Kyoto:

Uno de los enfoques más ecológicos para la captura de carbono es reciclar el dióxido de carbono en productos químicos de alto valor, como los carbonatos cíclicos que se pueden utilizar en productos petroquímicos y farmacéuticos.

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Vía Xataka Ciencia

Desarrollan una técnica más eficaz para la detección de gluten

Investigadoras de la Universidad Complutense de Madrid han desarrollado una técnica de reacción en cadena de la polimerasa capaz de detectar en alimentos comercializados bajas concentraciones de trigo, cebada y centeno, principales especies de cereales portadoras de la proteína del gluten.



Fuente: Noticias

Se calcula que el plástico no tardaba tanto en degradarse como se creía: de miles de años a décadas

Se calcula que el plástico no tardaba tanto en degradarse como se creía: de miles de años a décadas

No se trata de afirmar que la contaminación por plásticos no sea mala, solo que la persistencia del poliestireno (no de los plásticos más comunes) en el medio ambiente puede ser más corto y más complejo de lo que se cree.

Cuando se expone a la luz solar, en lugar de miles de años como se pensaba anteriormente, este material parece degradarse en cuestión de siglos o incluso décadas. Es lo que sugiere un nuevo estudio realizado por investigadores de la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI).

Considerar el sol y no solo los microbios

Publicado en Environmental Science and Technology Letters, el estudio muestra que la luz solar no solo hace que los plásticos se descompongan físicamente, sino que también los degrada químicamente en carbono orgánico disuelto y trazas de dióxido de carbono, a niveles demasiado bajos para afectar el cambio climático.

Estudios anteriores se han centrado en gran medida en el papel que juegan los microbios para degradarlos, en lugar de considerar otros factores como la luz solar. El presente estudio también advirtió que los aditivos del poliestireno, que pueden determinar su color, flexibilidad y otras características físicas, juegan un papel importante en la descomposición.

Tal y como explica Collin Ward, químico marino del WHOI y autor principal del estudio:

Considerar cómo ocurre esta transformación será una parte importante de la estimación de la cantidad de plástico que hay en el medio ambiente.

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Vía Xataka Ciencia

El científico de dieciocho años que quiso hacerse rico sintetizando el color malva

El científico de dieciocho años que quiso hacerse rico sintetizando el color malva

El químico inglés William Henry Perkin, en 1856, accidentalmente, mezcló anilina y dicromato potásico, una mezcla que aparentemente carecía de valor.

Sin embargo, Perkin se fijó en un destello purpúreo en la mezcla y añadió alcohol, que disolvió la mezcla y dejó una sustancia de color púrpura que era capaz de teñir excelentemente la seda. Enseguida vio que allí podía haber un buen negocio.

Malva

Como en otros grandes casos de serendipia en la historia de la ciencia, este descubrimiento no fue pura casualidad. Aunque el azar jugó un papel importante, resultó más relevante la actitud observadora de Perkin, que supo ver más allá de un resultado decepcionante.

Perkin, de solo dieciocho años, abandonó sus estudios y patentó el producto. Con la ayuda de todos los recursos de su familia, construyó una fábrica de tintes y empezó a producir lo que Perkin llamó púrpura de anilina.

Malva 2

Los tintoreros franceses enseguida usaron masivamente este nuevo tinte, cuyo color bautizaron como malva.

El tinte alcanzó tales cotas de popularidad que este periodo es conocido por los historiadores como "década del malva", inaugurando también una gran industria de tintes sintéticos y estimulando, paralelamente, la expansión de la síntesis de la química orgánica.

Perkin se convirtió en empresario de éxito y en visionario de los negocios, ya que no solo realizó el descubrimiento y lo patentó, sino que también organizó la fábrica, obtuvo el capital necesario, realizó labores comerciales y de venta, así como diversas mejoras técnicas en el proceso industrial.

A los 21 años, ya era millonario. En medio de la Revolución industrial, Perkin había creado una nueva industria: la química.

En los años siguientes William Henry Perkin desarrolló una gran variedad de tintes sintéticos y también diversificó su producción con perfumes, a la vez que se convirtió en una persona popular en el mundo de la moda por su aportación a los colores en los tejidos. Ya siendo célebre y rico, Perkin pronunció una conferencia sobre tintes en la Sociedad de Química de Londres.

En el auditorio, por cierto, se encontraba nada menos que un septuagenario Michael Faraday.

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Vía Xataka Ciencia

Estas son alguna de las pruebas que debería superar una Inteligencia Artificial para considerarse capaz de ser como un humano o mejor

Estas son alguna de las pruebas que debería superar una Inteligencia Artificial para considerarse capaz de ser como un humano o mejor

El objetivo de la IA fuerte es alcanzar lo que se denomina la Inteligencia Artificial General (IAG). La IAG se define como la inteligencia de una máquina que podría desarrollar cualquier tarea intelectual de un ser humano de forma exitosa.

Si la IA débil estudia el desarrollo de inteligencia para resolver problemas concretos, la IA fuerte persigue el concepto de inteligencia general, para que la máquina combine varias aptitudes inteligentes para actuar como una máquina verdaderamente inteligente en el sentido más humano del término. A continuación, las pruebas que debería superar para considerarse como tal.

Pruebas

Una IAG debería ser capaz de capturar el entorno (ver, escuchar, oler, etc.) y tener la habilidad de detectar y responder a los peligros que puedan surgir.

Sin embargo, definir claramente estos parámetros no es tarea sencilla, y por ello los científicos de la IAG han propuesto una serie de pruebas para poder considerar que un sistema es un ejemplo operativo de este tipo de inteligencia:

  • La prueba de Turing (propuesta por Alan Turing): consiste en la evaluación de un humano sobre una conversación en lenguaje natural entre el sistema y una persona y sea incapaz de detectar quién es la máquina y quien la persona.
  • La prueba del café (propuesta por Ben Goertzel, científico pionero en el estudio de la IAG): consiste en la capacidad de la máquina en entrar en una casa y averiguar cómo hacer café. De este modo, la máquina debe ser capaz de localizar la máquina de hacer café, encontrar el café, poner agua, encontrar una taza, y hacer el café operando la cafetera correctamente.
  • La prueba del estudiante universitario (también de Goertzel): el sistema tiene que atender un curso universitario, aprender, y ser capaz de superar los mismos exámenes que los estudiantes.
  • La prueba del empleo (propuesta de Nils Nilsson, científico considerado uno de los padres de la IA): el sistema debe ser capaz de realizar un trabajo económicamente importante con la misma eficiencia y cumplimiento que un humano.

Por el momento, ninguna IA ha superado todas estas pruebas, aunque puede que sí se haya logrado superar el test de Turing.

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Vía Xataka Ciencia

jueves, 10 de octubre de 2019

La naturaleza no podrá cuidarnos en los próximos 30 años

El primer estudio sobre las contribuciones de los ecosistemas a la humanidad refleja que la capacidad de la naturaleza para satisfacer las necesidades de la gente está disminuyendo. El informe asegura que dentro de 30 años, más de 5.000 millones de personas –en la actualidad viven 7.600 millones– sufrirán la inseguridad alimentaria, la contaminación del agua y el aumento de tormentas costeras. 



Fuente: Noticias

Los niños creen que los genios son hombres... excepto si son negros

Los estereotipos se forman a una edad temprana y varían según el género y la raza. Un estudio publicado por investigadores de la Universidad de Nueva York muestra que, aunque los escolares de su ciudad asocian la brillantez con hombres más que con mujeres, este prejuicio se revierte cuando la comparación es con personas negras. Además, el grupo étnico de los pequeños no influye en esta decisión.



Fuente: Noticias

Las aguas absorben el 33 % de las emisiones de carbono de origen humano, no el 25 %, y eso es malo

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Hasta ahora se había estimado que los océanos absorbían un cuarto de las emisiones de carbono originadas por el ser humano, pero un nuevo estudio de la Universidad Heriot-Watt en Escocia revela que en realidad está absorbiendo un tercio.

A priori, esto parece una buena noticia porque los océanos parecen limpiar más nuestra atmósfera, pero en el fondo es una mala noticia porque esto equivale a decir que la salud de los océanos se degrada aún más rápidamente de lo que se creía.

Acidificación

Las noticias no son buenas en términos de ayudar a contrarrestar el cambio climático porque el calentamiento de las aguas oceánicas está provocando problemas como el aumento del nivel del mar a través de la expansión térmica y la fusión del hielo continental y la mayor cantidad de dióxido de carbono que se disuelve en los océanos, aumentando en último extremo la acidificación.

Este nuevo cálculo es fruto de una investigación publicada en la revista Global Biogeochemical Cycles, en la que se emplearon nuevos conocimientos sobre los procesos de transferencia en la superficie del mar junto con datos del Surface Ocean Carbon Dioxide Atlas. Según explica el autor principal del estudio, David Woolf:

Es importante saber que ahora sabemos esto con una precisión sin precedentes, hasta 0,6 gigatoneladas de carbono por año, y concluimos que la cifra anterior de alrededor de una cuarta parte subestimó el papel del océano en su capacidad de secuestrar carbono. Pudimos hacer esta investigación también gracias a los satélites desarrollados por la ESA, como SMOS, la serie MetOp y Copernicus Sentinel-3 que nos proporcionan mediciones de salinidad, velocidad del viento en la superficie y temperatura de la superficie del mar.

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Vía Xataka Ciencia