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  • 1. SISTEMAS INTELIGENTES EN HARDWARE Por: Santos Martín López Estrada PhD. Ciencias computacionales [email_address]
  • 2. Contenido
    • Introducción
    • Inteligencia artificial
    • Aplicaciones en software
    • Sistemas inteligentes en hardware
    • Conclusiones
  • 3. Introducción
    • Sistemas inteligentes (SI) naturales
      • Humanos y animales
      • Tienen sus propios objetivos
        • Satisfacer sus necesidades primarias
      • Tienen sentidos y efectores
        • Perciben y manipulan su entorno
      • Aprenden de sus experiencias
        • Almacenadas en memoria para adaptarse a situaciones cambiantes, mejorando su rendimiento y eficiencia
  • 4. Introducción
    • Los SI artificiales
      • Tratan progresivamente de emular las capacidades de los SI naturales
      • Conjunto de algoritmos que tiene una entrada de información que realiza la función de los sentidos y aprenden que salidas producir (efectores), utilizando un conjunto de reglas (experiencias) almacenadas en su memoria
  • 5. Introducción
    • Sistema natural
    • Modelo abstracto
    • Experiencia, conocimiento
    • Sistema artificial
  • 6. Introducción
    • Atributos
      • Percepción
        • Manipulación, integración e interpretación de datos de sensores
      • Acción
        • Coordinación, control y uso de sus capacidades para cumplir una tarea
      • Razonamiento
        • Deducción, inducción, analogías. Superar la incertidumbre
      • Adaptación y aprendizaje
        • Comportamiento adaptativo ante un ambiente cambiante para descubrir irregularidades y extender capacidades
  • 7. Inteligencia Artificial
    • La aplicación de técnicas de Inteligencia artificial (AI) conducen a la elección de sistemas de razonamiento cuyo comportamiento emula el de la mente humana:
      • Redes neuronales
        • Modelos basados en la forma en que el cerebro realiza reconocimiento, aprendizaje, y procesos de planeación
  • 8. Inteligencia Artificial
      • Lógica difusa
        • Refleja la manera en que razonamos los humanos con reglas aproximadas
      • Algoritmos genéticos
        • Aprovechan los conocimientos de la investigación genética, modelando los principios de Darwin de selección natural
  • 9. Inteligencia Artificial
      • Fractales
        • Asemejan la manera en que los sistemas vivientes repiten patrones mientras crecen
      • Teoría del caos
        • Simulaciones matemáticas de procesos que nunca son exactamente los mismos dos veces
      • Autómatas celulares
        • Modelan un universo de dos dimensiones de células vivientes y un conjunto simple de modos de interacción.
  • 10. Inteligencia Artificial (áreas)
    • Sistemas expertos
      • Razonan con el conocimiento en un dominio limitado - los sistemas pueden aproximarse al razonamiento humano y a veces superarlo
  • 11. Inteligencia Artificial (áreas)
    • Lenguaje natural
      • El objetivo de esta área consiste en extraer tanta información como sea posible de un texto escrito
      • El problema inverso es la generación del lenguaje, es decir dotar a la computadora de capacidades para generar sentencias de lenguaje natural
  • 12. Inteligencia Artificial (áreas)
    • Reconocimiento de patrones
      • Agrupa técnicas de clasificación e identificación de subgrupos o conglomerados de características comunes en cada grupo
  • 13. Inteligencia Artificial (áreas)
    • Visión
      • Proporciona mecanismos de percepción que permite al sistema responder a su entorno de una manera inteligente y flexible
  • 14. Inteligencia Artificial (áreas)
    • Robótica
      • Los robots combinan elementos mecánicos, sensores, y computadoras que les permiten tratar con objetos reales y realizar tareas de forma precisa, rápida y cómoda.
  • 15. Inteligencia Artificial (áreas)
    • Sistemas neuro-difusos
      • Combinan las técnicas de redes neuronales y lógica difusa para dar solución a un mayor numero de problemas
  • 16. Aplicaciones en software
    • XOLOTL (Laboratorio de Sistemas Inteligentes UNAM)
      • Sistema integral de simulación vía Internet
  • 17. Aplicaciones en software
    • DART (Dynamic Analysis and Replanning Tool)
      • Herramienta de planeación logística
        • American Airlines, programa de reruteo de contingencias
        • Agencia espacial europea, plantación del ensamblado de una nave espacial
  • 18. Aplicaciones en software
    • CAS (Computer Assisted Surgery Systems )
      • Crea un entorno o teatro de operaciones en cirujias (Paciente, cirujano, herramientas)
        • Intervenciones cardiacas, renales, etc.
  • 19. Aplicaciones en software
    • IBM realizo pruebas con la asci purple, una supercomputadora que puede realizar 460 billones de operaciones por segundo capacidad similar a la del cerebro humano
  • 20. Aplicaciones en hardware
    • Tradicionalmente los SI artificiales se desarrollan en computadoras de propósito general
    • Utilizan lenguajes que permiten manipular la información en diferentes niveles de abstracción
    • En algunas aplicaciones como robots autónomos, debido al reducido espacio disponible no es posible utilizar computadoras de propósito general con algún sistema operativo o interprete para sentencias de Inteligencia artificial
    • Una alternativa para dotar a estos sistemas de inteligencia artificial, es el uso de arquitecturas de hardware de propósito especifico embebidas en tales sistemas.
  • 21. Aplicaciones en hardware
    • Plataformas para diseño de arquitecturas
      • PC
      • PLC (controlador logico programable)
      • Microcontrolador
      • DSP (procesador digital de señales)
      • FPGA (Arreglo de compuertas programables en campo)
  • 22. Aplicaciones en hardware
    • Casas y edificios inteligentes
      • (http://www.smartsystemstech.com)
  • 23. Aplicaciones en hardware
    • Casas y edificios inteligentes
      • Control automático de accesos y seguridad
  • 24. Aplicaciones en hardware
    • Casas y edificios inteligentes
      • Control automático de equipo eléctrico o vía telefónica
  • 25. Aplicaciones en hardware
    • Casas y edificios inteligentes
      • Control automática de iluminación exterior e interior
  • 26. Aplicaciones en hardware
    • Los SI ofrecen un muchas posibilidades en seguridad vial
      • El GPS permite ubicar el vehículo y que este realice un reconocimiento de la zona a transitar
  • 27. Aplicaciones en hardware
    • Autos inteligentes
      • Inspección de obstáculos en la vía e información de trafico
  • 28. Aplicaciones en hardware
    • Autos inteligentes
      • Asistencia cooperativa
  • 29. Aplicaciones en hardware
    • Autos inteligentes
      • E-call, transmisión de información relevante durante un accidente
  • 30. Aplicaciones en hardware
    • Robots de exploración
      • Reconocimiento y exploración de lugares donde no puede llegar el hombre
  • 31. Aplicaciones en hardware
    • Robot de reconocimiento DOKI (Intelligent Earth)
      • Sistemas con procesamiento de imágenes para reconocimiento de rostros en tiempo real
  • 32. Aplicaciones en hardware
    • Reconocimiento aéreo UAV (vehículos aéreos no tripulados)
      • Realizan maniobras de vuelo de manera autónoma durante operaciones de vigilancia
  • 33. Aplicaciones en hardware
    • Ehécatl (Hydra technologies)
      • Primer UAV Mexicano
      • Presentado en la Feria Internacional de Aeronáutica y espacio en Le Bourget Francia 2007
      • Recibió el reconocimiento Al Aube al Contribuidor Sobresaliente, otorgado por la Asociación Internacional para Sistemas de Vehículos No Tripulados (AUVSI)
  • 34. Aplicaciones en hardware
  • 35. Trabajo desarrollado
    • Arquitecturas de sistemas inteligentes en FPGA para reconocimiento de patrones en señales de radar
  • 36. Trabajo desarrollado
    • Arquitecturas para filtrado inteligente en señales
  • 37. CONCLUSIONES
    • Las aplicaciones de sistemas inteligentes en tiempo real requieren de arquitecturas de computo eficientes y embebidas
    • Las computadoras personales de escritorio y laptops son solo un tipo de computadoras utilizadas para desarrollar sistemas inteligentes.

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