Agentes inteligentes simples y complejos¶

Un agente inteligente es un sistema capaz de tomar decisiones basadas en la información que recibe de su entorno a través de sensores, para lograr metas específicas, a veces aprendiendo o adaptándose con el tiempo.

Por ejemplo:

Un robot aspiradora percibe la suciedad y decide cómo moverse para limpiar toda la casa.
Un asistente virtual interpreta tu pregunta y genera una respuesta adecuada.
Un sistema de recomendación percibe tus preferencias y te sugiere películas o productos.
El asistente de voz de nuestro teléfono móvil atiende nuestras peticiones. Podemos pedirle a Alexa que ponga una canción.

La adaptación basada en la experiencia, el análisis de los índices de errores o éxitos, la resolución de problemas en tiempo real y la utilización de almacenamiento y recuperación basados en la memoria son las características comunes de los agentes inteligentes. Se trata, por lo tanto, de programas capaces de tomar decisiones o de realizar un determinado servicio en función de su entorno y sus expectativas.

Son entes con cierto nivel de autonomía, lo que les permite ejecutar labores específicas, predecibles y repetitivas. Además, poseen la capacidad de aprender, de ahí su denominación de inteligentes. Las dos funciones principales de los agentes inteligentes incluyen la percepción y la acción. La percepción se lleva a cabo a través de sensores, mientras que las acciones se inician por medio de los actuadores.

Tipos de agentes inteligentes¶

Existen varios tipos de Agentes Inteligentes Simples según su comportamiento y sus capacidades. Aquí hay algunas de las tipologías más comunes:

Agentes Reactivos Simples

Estos agentes toman decisiones basadas únicamente en la información actual que reciben del entorno. No tienen memoria ni capacidad para aprender de experiencias pasadas.
Son adecuados para tareas específicas y predefinidas donde no se requiere adaptación a cambios en el entorno.
Ejemplo: Un sistema de riego de un jardín automático que se activa todos los días a las 8 de la mañana, aunque esté lloviendo.

Agentes Basados en Objetivos

Estos agentes tienen un objetivo o una meta específica que intentan alcanzar.
Utilizan información del entorno para tomar decisiones que los acerquen a su objetivo.
Pueden adaptar su comportamiento para lograr diferentes objetivos.
Ejemplo: El robot de un almacén de Amazon que mueve una carga de un lugar a otro.

Agentes Basados en Modelos

Estos agentes tienen un modelo interno del entorno que utilizan para predecir cómo evolucionará el entorno en respuesta a sus acciones.
Utilizan este modelo para planificar y tomar decisiones que optimicen sus resultados a largo plazo.
Ejemplo: robots aspiradores que mapean la distribución de una casa para mejorar su eficiencia en la limpieza; y sistemas de navegación GPS que predicen el tráfico para sugerir la mejor ruta.

Agentes Basados en Reglas

Estos agentes siguen un conjunto de reglas predefinidas que determinan su comportamiento.
Las reglas se crean manualmente y especifican cómo el agente debe responder a diferentes situaciones.
Ejemplo: Sistema domótico inteligente de calefacción.

Agentes de Aprendizaje por Reforzamiento

Estos agentes pueden aprender y adaptarse a través de la interacción con el entorno.
Utilizan recompensas y castigos para ajustar su comportamiento y mejorar su desempeño a lo largo del tiempo.
Ejemplo: Plataforma de streaming de vídeo que sugiere películas a los usuarios.

Agentes Híbridos

Algunos agentes combinan características de las tipologías anteriores para abordar tareas más complejas.
Por ejemplo, un agente puede ser reactivo pero también incorporar elementos de aprendizaje por refuerzo para mejorar su rendimiento con el tiempo.
Ejemplo: Sistemas de diagnóstico médico.

La elección del tipo de agente depende de la tarea que se deba realizar y de los recursos disponibles.

Actividad

📝 AA4.3 Agentes Inteligentes¶

(C.ESP1 / CE1.1, CE 1.2 / IC1-3p)

¿Qué son los Agentes Inteligentes?
¿En qué consiste la percepción y la acción y cómo se llevan a cabo en un Agente Inteligente?
Enumera los tipos de Agentes Inteligentes vistos en el tema y adjunta una foto de cada tipo.

Entrega: Crear un documento writer con las respuestas a las preguntas planteadas.

Actividad

📝 AA4.4 Akinator, el genio de la Web¶

(C.ESP1 / CE1.1/ IC1-3p)

Akinator es un juego en el que un genio, haciéndote una serie de preguntas, intenta adivinar el personaje que tú has pensado.

Suele lograrlo, y para ello se basa en dos elementos: una base de datos en la que hay almacenados más de 100.000 personajes (la cual se actualiza diariamente a medida que más personas juegan) y un algoritmo de inteligencia artificial que gestiona la elección de preguntas y se va entrenando con cada partida, es decir, que se vuelve cada vez más inteligente.

Es un ejemplo de programación top-down. El algoritmo de programación va lanzando sus preguntas en árbol y, en función de las respuestas, continúa las preguntas por un lado del diagrama o el otro y va descartando el resto

Cuando no logra acertar un personaje, solicita al jugador que indique el nombre de este. Los nuevos personajes, después de ser validados por un moderador, se incorporan a la memoria de Akinator.

Una de las claves del juego es que solamente podemos elegir una de estas respuestas: “Sí”, “No”, “No lo sé”, “Probablemente” y “Probablemente no”. Así, el programa puede seguir un algoritmo de decisiones.

Vamos a jugar una partida de prueba.

Entra en https://es.akinator.com.

Web no segura

Al acceder a la página web nos aparecerá un cartel de precaución. Debemos aceptar el riesgo para poder seguir:

Pulsa el botón Jugar que aparece debajo del nombre del juego.
Antes de empezar, piensa el nombre de un personaje o animal conocido (real o ficticio). Luego haz clic en “Personajes” o “Animales”.
En cada pregunta que te haga el genio, pulsa el botón de la respuesta que te parezca más correcta entre las que se te ofrecen: “Sí”, “No”, “No lo sé”, “Probablemente” o “Probablemente no”.
Tras unas cuantas preguntas, el genio probará suerte con la información que ha recopilado en función de tus respuestas y te dirá en qué personaje o animal cree que has pensado. Si no lo adivina, continuará la partida. Si, después de varias rondas, no logra adivinar tu personaje o animal, te pedirá que le digas su nombre, para enriquecer su base de datos de cara a futuras partidas.
Prueba el juego y haz una captura de pantalla con el resultado final de Akinator.

Entrega: Crear un documento writer con la evidencias de la realización y funcionamiento del ejercicio.

Actividad

📝 AA4.5 Akinator, el genio de la Web II¶

(C.ESP1 / CE1.1, CE 1.2 / IC1-3p)

Vuelve a poner a prueba a Akinator con un nuevo personaje y, esta vez, ve dibujando un diagrama de decisión como el que tienes en esta página.

Entrega: Crear un documento writer con la evidencias de la realización y funcionamiento del ejercicio.

Principales aplicaciones de los agentes inteligentes¶

Los agentes inteligentes y, en general, la inteligencia artificial, hace tiempo que dejaron de ser una utopía de las películas y novelas de ciencia ficción para pasar a ser una realidad que forma parte de nuestras vidas cotidianas. Actualmente, algunas de las funciones que realizan los agentes inteligentes serían:

Representación virtual

Su funcionalidad es comunicarse en lenguaje natural con los usuarios de un determinado servicio, supliendo las labores de un comercial o del personal de atención al cliente.
Casi todas las empresas optan por este tipo de agentes virtuales en el primer contacto del cliente para la resolución de problemas a través de sus webs o aplicaciones móviles.

Asistentes personales

Ofrecen la asistencia que podría facilitar un ayudante o secretario personal, pero de manera virtual.
Tienen funcionalidades de agenda o de asesoramiento financiero.

Negociación en mercados electrónicos

Recopila toda la información necesaria, aprende cómo está la oferta y realiza una puja en nombre del usuario.

Búsqueda de información

Gracias a esta funcionalidad, es posible rastrear las redes en busca de la información que se les ha ordenado buscar.
Aprenden de los hábitos del usuario y, por ello, son capaces de ofrecer las sugerencias que consideran que le pueden interesar a través del correo electrónico facilitado.
El ejemplo más claro de este tipo de agente es Google News.

Agente secreto o espía

Por medio de esta utilidad es posible detectar cualquier cambio en una determinada página web en la que el usuario esté interesado.
Una vez detectada la URL que interesa monitorear, es posible utilizar recursos como Visual Ping para recibir por correo electrónico el aviso de cualquier cambio que se produzca en la web solicitada.
Esta es una función muy usada por el mundo empresarial para estar informados de los cambios que se producen en las compañías de la competencia.

Asistentes de voz

Por medio del procesamiento de lenguajes naturales (PLN), estos asistentes interpretan las órdenes de voz y responden a ellas para poner la música deseada, encender las luces de la casa cuando es preciso o recordar ciertas actividades.
Ejemplos de este tipo de asistentes que funcionan con agentes inteligentes son Google Home o Amazon Echo.

Recomendación de producto

Muchos vendedores online emplean la inteligencia artificial para recopilar información sobre las preferencias de compra de sus usuarios y así poder ofrecerles productos que encajen con sus gustos.
Es una práctica habitual de páginas como Amazon.

Mapas e indicaciones

Tanto en el caso de Google Maps como en Apple Maps, es la inteligencia artificial quién lee muchos puntos de datos para poder facilitar información en tiempo real sobre el estado del tráfico y la mejor ruta a seguir.

Actividad

📝 AA4.6 Aplicaciones de los Agentes Inteligentes¶

(C.ESP1 / CE1.1, CE 1.2 / IC1-3p)

Escribe un ejemplo de cada una de las aplicaciones de los Agentes Inteligentes vistas en el tema.

Entrega: Crear un documento writer con los ejemplos.

Actividad

📝 AA4.7 Quick Draw! ¡A dibujar!¶

(C.ESP1 / CE1.1, CE1.2/ IC1-3p)

Quick Draw! es una red neuronal capaz de reconocer tus dibujos. Según Google, es además el conjunto de dibujos más grande del mundo compartido públicamente. Puedes añadir en ella tus dibujos para ayudar a la investigación sobre el aprendizaje automático.

Entra en https://quickdraw.withgoogle.com.
Pulsa ¡A dibujar!
En la pantalla siguiente, la aplicación te indicará cuál es el primer dibujo que tienes que hacer. Deberás hacer seis en total, cada uno de ellos en menos de 20 segundos.
Haz rápidamente cada uno de los seis dibujos. La aplicación te irá diciendo, mientras vas haciendo cada dibujo, a qué se parece lo que estás dibujando.
Al acabar, te hará un resumen con los dibujos que ha sido capaz de adivinar y los que no, como tienes en la figura de abajo.
Si seleccionas uno de ellos, podrás ver los tres objetos que le parecen más parecidos a lo que tú has dibujado.

En esa misma pantalla, más abajo, puedes ver cómo la aplicación ha aprendido a reconocer tu dibujo: viendo los dibujos de otros usuarios (puedes observarlos y compararlos entre sí y con el tuyo).
Haz una captura de pantalla de tus seis dibujos, como la de la figura de arriba

Entrega: Crear un documento writer con los ejemplos. evidencias de la realización y funcionamiento del ejercicio.