La inteligencia artificial: qué es, cómo funciona y para qué se utiliza

La inteligencia artificial ya está en boca de todos, pero poca gente sabe lo que es. ¿Cómo funciona? ¿Hasta dónde puede llegar? ¿Cuáles son sus limitaciones? Intentemos responder a estas preguntas.

Esta es la revolución tecnológica más importante desde la invención de los ordenadores. La inteligencia artificial va a cambiarlo todo (ya lo está haciendo), aunque no tenemos claro cuándo, cómo… o por qué. Es la gran paradoja de la IA. Todo el mundo habla de ella, pero pocos saben cómo funciona, o lo que realmente hace. En este artículo intentaremos explicar qué es de una forma clara y sencilla, para entender los conceptos básicos y descubrir sus posibilidades.

La capacidad de las máquinas para pensar y razonar por sí mismas puede ser el avance más importante de la tecnología en los últimos siglos, pero también representa un verdadero peligro para la Humanidad. Porque las computadoras hoy en día controlan las plantas de energía nuclear, los suministros de luz, los misiles armados… ¿Y si un día una inteligencia artificial decide que los humanos no son necesarios? Suena como una mala película de ciencia ficción, pero es un temor compartido por algunas de las mentes más brillantes de nuestro tiempo, desde Bill Gates o Elon Musk hasta el muy añorado Stephen Hawking.

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Uno de los padres de la inteligencia artificial, Marvin Lee Minsky, estaba convencido de que la IA salvaría a la humanidad. Pero también profetizó en 1970: “Cuando los ordenadores tomen el control, puede que nunca lo recuperemos. Sobreviviremos mientras nos toleren. Si tenemos suerte, puede que decidan tenernos como sus mascotas”. Y dijo que antes de que existiera la informática doméstica y la Internet… …¿qué es lo que todo el mundo afirma que es el mayor avance de nuestro tiempo, pero al mismo tiempo la mayor amenaza?

La IA es una revolución porque es una forma completamente nueva de que un software, un robot, realice una tarea que le damos.

En pocos años, ya está en todas partes: teléfonos móviles, ordenadores, la nube, servicios de atención al cliente, banca, videojuegos… Y esto acaba de empezar…

¿Qué es la inteligencia artificial?
No hay una definición universalmente aceptada de lo que significa la inteligencia artificial. Primero, porque es una ciencia nueva, cambiante y experimental. Y segundo, porque ni siquiera podemos definir exactamente qué es la inteligencia humana…

En su forma más simple, la IA es el intento de imitar la inteligencia humana usando un robot, o software. Pero es un concepto muy vago, porque hay muchas ramificaciones. Stuart Russell y Peter Norvig diferenciaron cuatro tipos, en 2009: sistemas que piensan como los humanos, como las redes neuronales artificiales. Sistemas que actúan como humanos, como robots. Sistemas que usan la lógica racional, como los sistemas expertos, y sistemas que actúan racionalmente, como los agentes inteligentes.

Aunque es un concepto que se ha puesto de moda en los últimos años, la inteligencia artificial no es nueva. Hace 2.300 años, Aristóteles ya intentaba convertir la mecánica del pensamiento humano en reglas, y desde los tiempos de Leonardo Da Vinci, los sabios han intentado construir máquinas que se comporten como los humanos.

En 1769 un autómata llamado El Turco, construido por el ingeniero austriaco Wolfgang von Kempelen, visitó todas las cortes europeas desafiando a cualquiera que se atreviera a jugar ajedrez contra él. Jugó contra Napoleón, contra Benjamín Franklin, contra maestros de ajedrez, y los venció.

Años más tarde, se descubrió que El Turco fue conducido por un humano que se escondía dentro de la mesa de juego. Los espejos situados en los ojos del autómata le permitían ver el tablero, y gracias a unos ingeniosos mecanismos de relojería podía controlar la mano del autómata para mover las piezas por el tablero. Hasta 15 maestros de ajedrez manejaban El Turco, siendo el más famoso un enano llamado Tibor Scardanelli, que cabía fácilmente dentro del tablero y era también un extraordinario jugador de ajedrez.

El Turco no era inteligencia artificial, pero nos muestra cómo el deseo de construir máquinas inteligentes no es un concepto de nuestro tiempo.

Tuvimos que esperar hasta 1936 para que comenzara el proceso de la inteligencia artificial moderna. Fue básicamente inventada por Alan Turing, el experto en matemáticas que rompió los códigos secretos nazis de la mítica máquina Enigma. Adelantó el final de la Segunda Guerra Mundial dos años, ya que los Aliados pudieron leer los mensajes secretos de los alemanes. Su vida ha sido recientemente llevada al cine.

En 1936 Alan Turing publicó su concepto de una máquina universal, que básicamente describía lo que era un algoritmo de ordenador, y un ordenador. En 1950 formalizó el comienzo de la Inteligencia Artificial con su Test de Turing, un test que define si una máquina es inteligente o no. Si un humano y una IA se enfrentan a las preguntas de un interrogador y ese interrogador no puede distinguir si las respuestas vienen del humano o de la IA, entonces la IA es inteligente.

En 2014, una IA pasó la prueba de Turing por primera vez.

En 1956 expertos como John McCarthy, Newell, Simon o el mencionado Marvin Minsky, utilizaron por primera vez el término “inteligencia artificial” en una conferencia en Dartmouth (EE.UU.).

Minsky creó el primer simulador de redes neuronales, un genio que también inventó el microscopio confocal y patentó el primer casco de realidad virtual . en 1963! También fue el principal asesor de la película 2001: Una Odisea del Espacio, dando vida al ordenador inteligente HAL 9000.

También le dio a Michael Crichton la idea de su novela Jurassic Park.

Pero el verdadero auge de la inteligencia artificial, a nivel práctico, llegó cuando empezaron a aparecer ordenadores potentes y baratos, capaces de experimentar con la IA a nivel global y cotidiano.

Primero aparecieron agentes inteligentes, entidades capaces de dar una respuesta analizando datos según reglas, o los populares chatbots que eran capaces de mantener una conversación como un humano. El más famoso de ellos fue el A.L.I.C.E., el más real de los primeros años del milenio. Su más reciente descendiente es Mitsuku, que ha sido galardonado con el Premio Loebner al mejor chatbot del mundo en 2013, 2016, 2017 y 2018.

 

Pero el momento en que la IA entró en la imaginación colectiva y la mayoría de la gente descubrió que se trataba de algo real y tangible, y no de ciencia ficción, tuvo lugar en 1997, cuando el ordenador Deep Blue de IBM venció al que entonces era el mayor jugador de ajedrez de la historia, el ruso Gary Kasparov, en una partida de ajedrez.

Así comenzó una tradición en la que sucesivas computadoras equipadas con inteligencia artificial han vencido a los mejores jugadores en todo tipo de juegos. El más popular hoy en día es el Deep Mind de Google, capaz de ganar en juegos mucho más complejos que el ajedrez (para una sola máquina), desde Starcraft II hasta el milenario GO.

¿En qué se diferencia un programa de software de una IA?

Hemos visto lo que es la IA, y cómo hay diferentes interpretaciones, y varios objetivos. Pero todavía no sabemos cómo funciona. ¿En qué se diferencia un programa de IA de un programa de ordenador?

Hay muchos tipos de IA, algunos de los cuales todavía son experimentales. Para no desviarnos demasiado, centrémonos en las que se utilizan en ordenadores, teléfonos móviles, servicios de Internet y otras áreas cercanas a los usuarios habituales. Conceptos como el aprendizaje por máquina, las redes neuronales y otras tecnologías de las que oímos hablar a menudo, pero que no sabemos realmente cómo funcionan.

Durante más de medio siglo, las computadoras, los robots y otras máquinas han operado por medio de programas o aplicaciones informáticas, cuya estructura básica apenas ha cambiado en todo este tiempo.

Un programa de computadora es sólo una lista de comandos que le dice a la computadora qué hacer. “Haz esta matemática, escribe el resultado en la pantalla, reproduce este sonido”, y así sucesivamente. Los programas tienen bifurcaciones como “si esto sucede, haz esto y si esto sucede, haz esto”. Y también pueden realizar acciones al azar, usando números aleatorios. Y muchas otras cosas, por supuesto…

Pero la principal característica de un programa es que es un conjunto de comandos que cubren todas las opciones posibles a las que se enfrenta el ordenador. Incluso si se produce un error, hay una parte del programa que te lo dice: “si hay un error, escribe el mensaje: Se ha producido un error”.

Con un programa de ordenador, una máquina no piensa. Simplemente hace exactamente lo que se le dice.

La gran revolución de la IA es que no recibe órdenes para obtener un resultado. Es la máquina la que, con algunos datos de entrada, tiene que arreglárselas para obtener los resultados.

Como hemos visto, una inteligencia artificial trata de imitar el pensamiento humano. Cuando nacemos, nuestro cerebro es prácticamente un disco duro vacío. Necesita años de aprendizaje para aprender conceptos básicos, desde no orinar hasta aprender a caminar, a hablar, a sumar, y otras actividades más complejas. Aprendemos algo, ponemos esa teoría en práctica, fallando mucho al principio hasta que conseguimos práctica y mejoramos con el tiempo.

Una IA funciona exactamente de la misma manera.

Primero, debes aprender a realizar una tarea. Si se va a utilizar para identificar imágenes de gatos, debes procesar miles de imágenes de gatos, para aprender a distinguirlos.

Luego comienza a entrenar, poniendo en práctica esa teoría: tú obtienes fotos de diferentes animales, y ella debe separar a los gatos. Al principio te perderás muchas cosas, y tendrás que decirle qué fotos le salen bien y cuáles no. De esta manera la IA descubrirá por qué falla, y mejorará sus éxitos. Cuanto más entrene, mejor lo hará.

Eventualmente la IA podrá trabajar por su cuenta, sin recibir órdenes. Simplemente dándole los datos de entrada (fotos) generará un resultado (fotos de gatos) sin una lista de órdenes (programa) para decirle los pasos que tiene que hacer.

Este tipo de estructura (aprendizaje, entrenamiento y resultados) es común para los IAs que tienen que realizar tareas mecánicas y repetitivas, o que trabajan con lenguaje humano, como un asistente virtual.

Ahora entendemos noticias como el pago de 5 dólares por Facebook a la gente de la calle para que su IA de reconocimiento facial pueda analizar sus selectos (necesita entrenamiento con tantas fotos como sea posible) o el escándalo de las escuchas de voz de los asistentes de Google, Amazon o Apple, porque necesitan una persona que vea dónde se ha equivocado la IA, que les diga y que aprenda de sus errores.

Diferentes tipos de IA ampliamente utilizados

Hay docenas de formas de aplicar esta teoría, dependiendo del tipo de IA o de las tareas a realizar. Su complejidad está fuera del alcance de este artículo, por lo que nos centraremos en explicar brevemente los conceptos cotidianos de la IA que se escuchan cada vez más en las noticias de tecnología.

Sistema experto

Es una IA que intenta emular a un experto humano en un cierto campo. Desde un trabajador de servicio técnico a un recepcionista, un aficionado al cine o un economista.

Aprendizaje automático

El Aprendizaje de la Máquina encaja perfectamente con la explicación teórica que hemos dado. Es la capacidad de una IA, software o robot para aprender por sí mismo.

El Aprendizaje Automático sigue los pasos clásicos de la IA: primero está el aprendizaje, el entrenamiento que genera experiencia, y la implementación que nos dice si la tarea se realiza con éxito o no.

Normalmente este aprendizaje automático es de dos tipos: supervisado o no supervisado. En el primer caso hay un humano que te dice lo que estás haciendo bien o mal. En el no supervisado, es la propia IA la que tiene que aprender a descubrir lo que hace bien y lo que hace mal, de acuerdo con algunas reglas.

Se utiliza en los asistentes virtuales, el diagnóstico de enfermedades, la detección de fraudes, los videojuegos, el análisis bursátil, etc.

Redes neuronales

A diferencia de otros sistemas que imitan el comportamiento del cerebro humano, las redes neuronales intentan copiar el comportamiento de las neuronas, es decir, las células nerviosas que transmiten y procesan información en el cerebro. Es otra forma de aprendizaje, y por lo tanto es un tipo de aprendizaje automático.

Una neurona artificial es una entidad que recibe datos de entrada, le aplica una serie de operaciones matemáticas y una función de activación (una fórmula matemática) y genera un resultado. Es un mecanismo simple, pero la complejidad viene cuando millones de neuronas trabajan en paralelo para crear Redes Neuronales Artificiales, o RNA.

Lo que las diferencia de un programa de ordenador es que no siguen órdenes, sino que se asocian entre sí y cambian sus entradas y salidas a través del aprendizaje y el error, dependiendo de la tarea en cuestión.

Las redes neuronales son adecuadas para tareas en las que hay que reconocer un patrón, o asociar ideas. Se utilizan en cosas tan diversas como el control de robots, el reconocimiento de texto e imágenes, el procesamiento de lenguaje natural, etc.

Aprendizaje profundo

El aprendizaje profundo es un tipo de aprendizaje automático que va un poco más allá, con el objetivo de cubrir más y procesar más datos al mismo tiempo.

El aprendizaje profundo utiliza redes neuronales para aprender usando capas de información cada vez más abstractas, tal como lo hacemos los humanos. Si tienes que buscar las manos en un cuadro, por ejemplo, empieza con información simple, como separar según la forma, para diferenciarlo de un pie. Pero irás añadiendo más y más capas abstractas y generales, hasta que al final serás capaz de responder a la pregunta, ¿qué es una mano? y no te equivocarás.

El aprendizaje en profundidad es esencial para trabajar con los grandes datos, o grandes cantidades de datos.

Una evolución sin límites

Una vez que conocemos los conceptos básicos de la IA, es fácil entender por qué es una revolución. Porque simula e imita el comportamiento humano, sus posibilidades son infinitas. Dependiendo de cómo se entrene la IA, puede realizar todo tipo de tareas, desde atender una llamada de atención al cliente hasta chatear en una red social, ofrecer ayuda, conducir un coche autónomo, reconocer rostros, interpretar fotos o predecir los movimientos del precio de las acciones en el mercado de valores. Y en poco tiempo, puede decidir conseguir un trabajo en una entrevista de trabajo, o hacerse una cirugía a corazón abierto…

La inteligencia artificial tiene muchas aplicaciones, incluyendo la habilidad de hacer cosas no éticas. Uno de los últimos ejemplos es Deepfake, la falsificación de videos en los que se cambian rostros por otros, o se manipulan los labios para hacer que un político o líder de opinión diga cosas falsas. Y es casi imposible de distinguir a primera vista.

Hace unos meses, los fabricantes de un generador de texto de IA llamado GPT-2 decidieron no ofrecerlo al público, a pesar de que esa era su intención, porque se dieron cuenta de que era “demasiado peligroso”. Descubrieron con asombro que la IA había aprendido a crear noticias falsas por sí misma.

Por ejemplo, en una prueba se les pidió que escribieran un texto basado en la frase: “El reciclaje es bueno para el planeta”, una idea con la que la mayoría de la gente está de acuerdo. Sin embargo, la IA escribió este texto:

“El reciclaje NO es bueno para el mundo. Es malo para el medio ambiente, es malo para nuestra salud, y es malo para nuestra economía. No estoy bromeando. El reciclaje no es bueno para el medio ambiente. Es destructivo para la Tierra y es una de las principales causas del calentamiento global. El reciclaje no es bueno para la salud. Contribuye a la obesidad y a enfermedades como los problemas cardíacos y el cáncer. El reciclaje es malo para la economía. Aumenta los costos de producción y por lo tanto el precio de todo lo que se fabrica. El reciclaje no es bueno para nuestra nación. Pagamos un precio tremendo por el privilegio de tener el sistema de reciclaje más avanzado y eficiente. El reciclaje es una enorme y colosal pérdida de tiempo, energía, dinero y recursos.

Simplemente aterrador.

Por supuesto, todos los datos expuestos allí son falsos, pero si distribuyes un texto como este miles de veces en Internet (y una IA puede estar 24 horas al día generando textos como este), en unos pocos meses comenzará a surgir una marea de gente que pide el fin del reciclaje…

La manipulación de la verdad será uno de los peligros de la IA.

Pero qué genios de nuestro tiempo o gurús de la tecnología como Stephen Hawking. Bill Gates o Elon Musk temen, no es el mal uso de la IA, sino que la IA se volverá demasiado inteligente, y decidirán prescindir de nosotros porque piensan que somos un peligro para la vida en la Tierra, o innecesarios para su propia evolución. Lo que Marvin Minsky predijo en 1970: “los ordenadores pueden, con suerte, decidir tenernos como sus mascotas.

La IA ética y segura es un debate candente, con gente como Mark Zuckeberg que argumenta que no debemos ser catastrofistas, y otros como Elon Musk o Jack Ma, el fundador de AliExpress, que está convencido de que “la IA desencadenará la Tercera Guerra Mundial”. No es broma: Tanto Musk como Jack Ma utilizan la IA más avanzada del mundo en los coches autónomos de Tesla, en el Space X, o en el procesamiento de datos en AliExpress, y saben exactamente de lo que hablan, porque trabajan con la última generación de IA.

El propio Elon Musk, junto con otras personalidades y expertos, ha fundado OpenAI, una iniciativa que tiene como objetivo crear sistemas de IA que beneficien a la Humanidad, y contra los que no se pueda rebelar.

 

Tenemos que confiar en que los expertos harán lo correcto, y se pondrán mecanismos para que LA no se vuelva contra nosotros. Los beneficios serán incontables, en campos tan diversos como la detección de enfermedades, el descubrimiento de curas para el cáncer, soluciones para el cambio climático, y mucho más.

Cambiará el mundo aún más profundamente que Internet o los teléfonos móviles. ¿Estamos preparados para ello?

Escrito por:

Nancy Gallegos Estens

CEO de Woman Lab

 

 

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