La inteligencia artificial (IA) busca entender los procesos que hacen posible la inteligencia y desarrollar sistemas inteligentes. Es difícil definir la inteligencia; en general se entiende en base a ciertas capacidades que tenemos los humanos como: interpretar información de imágenes, sonidos, planear cursos de acción para llegar a ciertos objetivos, resolver problemas complejos, comunicarnos, aprender, imaginar, crear. Aunque desde la antigüedad la humanidad se ha cuestionado sobre las capacidades intelectuales, es hasta el surgimiento de las computadoras en los años 40s del siglo pasado, cuando se plantea el desarrollo de sistemas inteligentes.

La IA tiene aplicación en prácticamente todos los campos, y está tendiendo un gran impacto en la economía del mundo; pero esto es apenas el inicio, su impacto será mucho mayor en el mediano y largo plazo. La mayor parte de las aplicaciones de la IA en la actualidad tienen que ver con predicciones. Es decir, sistemas que a partir de ciertos datos de entrada pueden estimar, clasificar, predecir, reconocer, etc. Por ejemplo:

• Predecir qué vamos a comprar en el futuro en base a nuestro historial de compras.

• Estimar las palabras que pronunciamos en base a la señal de voz.

• Clasificar un cargo a nuestras tarjetas de crédito como sospechoso.

• Analizar la imagen de un tumor para estimar la probabilidad de que sea maligno.

En general estas aplicaciones se basan en sistemas que sé “entrenan” con una gran cantidad de ejemplos y luego pueden de alguna manera generalizar lo que aprendieron para resolver nuevos casos que no hayan visto anteriormente.

Dichas capacidades de predicción están teniendo un gran impacto en muchas empresas. Lograr tener buenas predicciones puede cambiar completamente la forma de operar de una empresa e incluso de una industria. Por ejemplo, los bancos logran actualmente predecir la mayoría de los cargos fraudulentos y evitarlos antes de que ocurran. Las empresas de comercio electrónico nos recomiendan que nos podría interesar comprar en base a nuestras compras pasadas. Estos impactos podrían ser aún mucho mayores en el futuro, en particular si las predicciones son muy buenas. Imaginemos que Amazon, la mayor tienda en la actualidad, pudiera predecir con una gran exactitud nuestra siguiente compra. Podría enviarnos el producto antes de que los pidiéremos, ya que habría muy baja probabilidad de que lo regresemos. Si los carros autónomos logran con gran exactitud predecir su entorno y conducirse en forma segura, la industria automotriz podría cambiar completamente. Tal vez se pierda el incentivo de tener un carro propio, si en cualquier momento podemos llamar a un carro autónomo que nos lleve a nuestro destino. Esto podría reducir drásticamente las ventas de autos, y con suerte también los accidentes.

La inteligencia artificial está teniendo también un importante impacto en la forma de hacer ciencia; ayudando a analizar la información que se produce en experimentos en física, química y astronomía. Por ejemplo, los grandes observatorios astronómicos como el Gran Telescopio Milimétrico (GTM) del INAOE, producen grandes cantidades de datos, difíciles de analizar para una persona. Con la ayuda de la IA se pueden explorar estas montañas de datos, encontrando anomalías o patrones interesantes, que luego una persona puede analizar a más detalles. Algunos científicos consideran que se puede ir más allá, utilizando técnicas de IA para identificar la teoría más prometedora a partir de datos observados. Investigadores del ETH en Suiza utilizan modelos generativos (una técnica reciente basada en generar modelos artificiales) para investigar los cambios físicos en las galaxias mientras estas evolucionan.

Otra área de oportunidad para la aplicación de inteligencia artificial es la robótica. Por ejemplo, en el INAOE estamos desarrollando un robot de servicio, Markovito, orientado a realizar diversas tareas en el hogar. Markovito es capaz de construir en forma autónoma una representación (mapa) de su ambiente, localizarse en dicho mapa, y desplazarse en forma segura de un lugar a otro. Es capaz de reconocer a las personas y comunicarse mediante comandos de voz en inglés o español, así como reconocer ciertos ademanes. También puede reconocer y tomar objetos, para llevarlos de un lugar a otro. Recientemente hemos incorporado a Markovito la capacidad de aprender a realizar nuevas tareas buscando información en Internet. Por ejemplo, si le pedimos un objeto que no conoce, busca imágenes de dicho objeto y construye en forma autónoma un sistema que le permita reconocer dicho objeto.

Sin embargo, la mayor parte de estos sistemas tienen muchas limitaciones. Pueden confundirse cuando se les presenta un caso muy distinto a sus ejemplos de entrenamiento. En general no pueden explicar cómo llegaron a ciertos resultados; esto es importante para algunas aplicaciones como diagnóstico médico. Y en general, son sistemas, como mencionamos anteriormente, que hacen predicciones. La inteligencia humana va mucho más allá de predicciones, somos capaces de tomar decisiones en base a dichas predicciones, de imaginar escenarios alternativos y de crear nuevos productos, entre otras capacidades. Hay aún grandes retos para la IA, y al avanzar en estos retos, seguro surgirán nuevas aplicaciones, como veremos en la segunda parte de este artículo.

Luis Enrique Sucar, Miembro de Consejo Consultivo de Ciencias. 

Investigador Titular, INAOE.