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TEMA 6: ARQUITECTURAS COGNITIVAS EN IA - Coggle Diagram
TEMA 6
: ARQUITECTURAS COGNITIVAS EN IA
Introducción a las Arquitecturas Cognitivas
Definición
Modelos computacionales diseñados para simular la cognición humana
Combinan IA, neurociencia, psicología cognitiva y filosofía
Objetivo
Crear agentes artificiales con capacidades de razonamiento, aprendizaje y toma de decisiones
Relación entre IA y Cognición
Inspiración en la mente humana
Se buscan modelos basados en el cerebro y la mente
Ejemplo
: Robots cognitivos con percepción, memoria y toma de decisiones
Interdisciplinariedad
Se combinan robótica, IA, ciencia cognitiva y control
Evolución de la Inteligencia Artificial
1945
: ENIAC, primer ordenador digital
1950
: Turing y el Test de Turing
1957
: Newell y Simon predicen que un ordenador vencerá a un humano en ajedrez en 10 años
1997
: Deep Blue vence a Kasparov en ajedrez
Dificultades de la IA Clásica
Necesidad de conocimiento heterogéneo
Problemas de escalabilidad y complejidad exponencial
La IA simbólica tradicional tiene dificultades para interactuar con el mundo real
Diferencias entre Enfoques Simbólicos y Subsimólicos
IA Simbólica
Modela el conocimiento y el razonamiento mediante reglas explícitas
Usa representaciones formales como lógica y estructuras de datos
Ejemplo
: Sistemas expertos con bases de conocimiento
IA Subsimólica
Modela la inteligencia a nivel neuronal
Permite que el conocimiento y la planificación emerjan sin reglas explícitas
Ejemplo
: Redes neuronales artificiales y sistemas conexionistas
La Necesidad de un Modelo Cognitivo Completo
La IA debe poder percibir, razonar y actuar
Desafíos actuales
Procesamiento del lenguaje natural
Visión por computador
Razonamiento basado en el contexto
Ejemplo
: Un robot debe entender órdenes ambiguas como “Muévete hacia la derecha” en distintos contextos
Características de una Arquitectura Cognitiva
Percepción
: Captar información en tiempo real del entorno
Memoria
: Almacenar y recuperar información relevante
Lenguaje
: Interpretar y procesar el lenguaje natural
Razonamiento
: Inferir conclusiones a partir de información existente
Toma de decisiones
: Elegir la mejor acción en un contexto determinado
Aprendizaje y adaptación
: Mejorar su rendimiento con la experiencia
Principales Arquitecturas Cognitivas
Modelos psicológicos, funcionales y biológicos
ACT-R
: Basado en modelos psicológicos del cerebro humano
SOAR
: Sistema de resolución de problemas basado en producción de reglas
LIDA
: Modelo inspirado en la cognición humana para agentes autónomos
LEABRA
: Basado en redes neuronales y aprendizaje por refuerzo
Arquitecturas híbridas
Sigma
: Combina elementos simbólicos y subsimbólicos
CogPrime
: Utiliza razonamiento basado en redes semánticas y aprendizaje profundo
Ejemplo de arquitecturas en robótica
Shakey (1970)
: Primer robot que usaba planificación basada en IA
Cog (1998-2003)
: Robot humanoide con interacción social
Roomba (2001)
: Primer robot comercial autónomo
Relación con la Filosofía y la Psicología
¿Qué es el conocimiento?
: Discusión filosófica sobre la representación del conocimiento en IA
Diferencias entre humanos y máquinas
Emociones
Conciencia
Creatividad
Ejemplo: La Habitación China de Searle
Argumento filosófico sobre la comprensión real en la IA
Aplicaciones de las Arquitecturas Cognitivas
Robótica cognitiva
: Robots con capacidad de razonamiento y aprendizaje
Asistentes virtuales
: Siri, Alexa y Google Assistant utilizan elementos cognitivos
Sistemas de diagnóstico médico
: Basados en modelos de razonamiento humano