inteligencia artificial y computación avanzada

402 Pages·2007·3.47 MB·Spanish

___________________________________________________
JUANJESÚSROMERO
CARLOSDAFONTE
ÁNGELGÓMEZ
FERNANDOJORGEPENOUSAL
(EDS.)
I A
NTELIGENCIA RTIFICIAL Y
C A
OMPUTACIÓN VANZADA
__________________________________
Fundación Alfredo Brañas
Santiago de Compostela
CONSEJO EDITORIAL
de la
FUNDACIÓN ALFREDO BRAÑAS
Marcelino AGIS VILLAVERDE
Carlos BALIÑAS FERNÁNDEZ
José Gabriel BARREIRO PÉREZ
Domingo BELLO JANEIRO
Mª Xosé CIMADEVILA CEA
Xosé CUÍÑA CRESPO
Adolfo DE ABEL VILELA
Antonio ERIASREY
Xerardo FERNÁNDEZ ALBOR
Manuel FRAGA IRIBARNE
Xesús GARRIDO SUÁREZ
Santiago GONZÁLEZ-BRAÑAS BARREIRO
Raúl GRIEN DOCAMPO
Xosé L. IRAVEDRA LESTAL
Manuela LÓPEZ BESTEIRO
Carlos X. OTERO DÍAZ
Milagros OTERO PARGA
Xesús PALMOULORENZO
Carlos PARDO MENÉNDEZ
Xaime PITA VARELA
Xesús PRECEDO LAFUENTE (Secretario)
Andrés PRECEDO LEDO
Pedro PUY FRAGA
Francisco PUY MUÑOZ (Presidente)
Xosé A. QUIROGA Y PIÑEYRO
Mariano RAJOY BREY
Mª Teresa REY BARREIRO-MEIRO
Xosé RIVAS FONTÁN
Dositeo RODRÍGUEZ RODRÍGUEZ
Xosé M. ROMAY BECCARÍA
Mª Xesús SÁINZ GARCÍA
Máximo X. SANZ VALDÉS
Manuel VARELAREY
JUANJESÚSROMERO
CARLOSDAFONTE
ÁNGELGÓMEZ
FERNANDOJORGEPENOUSAL
(EDS.)
I A
NTELIGENCIA RTIFICIAL Y
C A
OMPUTACIÓN VANZADA
Fundación Alfredo Brañas
COLECCIÓN INFORMÁTICA
Número 13/2007
FICHA EDITORIAL
ROMERO CARDALDA, Juan Jesús
DAFONTE VÁZQUEZ, Carlos
GÓMEZ GARCÍA, Ángel
PENOUSAL MARTINS MACHADO, Fernando Jorge (Eds.)
Inteligencia Artificial y Computación Avanzada
JuanJesús Romero Cardalda, Carlos Dafonte Vázquez, Ángel Gómez García, Fernando Jorge
Penousal Martins Machado
Santiago de Compostela: Fundación Alfredo Brañas, 2007. - 400 pág.
- 22 cm. - Índice p. 5. - D.L.: C-2349-07. - ISBN.: 84-934497-0-9
I. Fundación Alfredo Brañas.
II. Autores: Alejandro Pazos, Nieves Pedreira, Juan Ramón Rabuñal, Javier Pereira, Jesús A.
Hernández, Julián Dorado, Marcos Gestal, Ana Belén Porto, JuliánFlores, Antonio Otero,
José Ángel Taboada, Florentino Fernández, Arno Formella, Fernando Jorge Penousal, Mª
Luisa Santos, Amilcar Cardoso, Juan Jesús Romero, Víctor Maojo, Fernando Martín, José
Manuel Vázquez, José ManuelCotos,AlfonsoIglesias, Pedro Saco, Bernardino Arcay, Javier
Andrade, Santiago Rodríguez, Sonia Suárez, Alejandra Rodríguez, Carlos Dafonte, Iciar
Carricajo, Minia Manteiga, José MªBarreiro,Juan Pazos, Alfonso Rodríguez-Patón, Andrés
Silva.
III. Ilustración: Fernando Jorge Penousal
IV. Maquetado: Juan J. Romero, Carlos Dafonte, Ángel Gómez y Fernando J. Penousal
Colección Informática nº 13/2007.
PUBLICACIONES DE LA FUNDACIÓN ALFREDO BRAÑAS
COLECCIÓN INFORMÁTICA
Número 13/2007
Reservados todos los derechos. De conformidadconlo dispuesto en el artículo 534 bis del Código Penal vigente,
podrán ser castigados con penas de multa y privación de libertad los que, sin la preceptiva autorización,
reprodujesen o plagiasen, en todo o en parte, una obra literaria, artística o científicadispuesta en cualquier tipo
de soporte.
Edita Fundación Alfredo Brañas
C/ Ourense, 11- bajo
15701. Santiago de Compostela
[email protected] / www.fundacionbranas.org
Copyright: Fundación Alfredo Brañas
Registro: c:\informat.04
Imprime: Tórculo, Artes Gráficas. Santiago
Maquetado: Juan J. Romero, Carlos Dafonte, Ángel Gómez y Fernando J. Penousal
Cubiertas: Ángel Gómez
ISBN.: 84-934497-0-9
Dep.Leg.: C-2349-07
ÍNDICE
Nota de los Editores........................................................................... 7
Alejandro Pazos, Nieves Pedreira,
Juan Ramón Rabuñal y Javier Pereira
Inteligencia Artificial y Computación Avanzada.............................. 9
Jesús A. Hernández, Julián Dorado,
Marcos Gestal y Ana Belén Porto
Avances en Algoritmos Evolutivos.................................................... 35
Julián Flores, Antonio Otero
y Jose Ángel Taboada
Una Aproximación a Sistemas Inmersivos Colectivos
Basada en Arquitectura de Bajo Coste............................................... 55
Florentino Fernández
Predicción No Supervisada de Entornos Cambiantes:
Aplicación Práctica al Problema de las Mareas Rojas...................... 85
Arno Formella
Búsqueda Aproximada de Patrones de Puntos en 2D y 3D.............. 95
Fernando Jorge Penousal y Mª Luisa Santos
Computación Evolutiva y Creatividad............................................... 121
Amílcar Cardoso y Juan Jesús Romero
Creatividad Computacional................................................................. 149
Víctor Maojo, Fernando Martín y José Manuel Vázquez
Nuevas Perspectivas en Informática Médica y Bioinformática........ 177
José Manuel Cotos, Alfonso Iglesias,
Pedro Saco y Bernardino Arcay
Predicción Pesquera Utilizando Algoritmos Basados en I.A............ 203
Javier Andrade, Santiago Rodríguez y Sonia Suárez
Un Modo Inteligente de Gestionar el Conocimiento......................... 271
Alejandra Rodríguez, Carlos Dafonte,
Bernardino Arcay, Iciar Carricajo y Minia Manteiga
Técnicas de Inteligencia Artificial para el Tratamiento de
Datos Astronómicos............................................................................. 287
José Mª Barreiro, Juan Pazos,
Alfonso Rodríguez-Patón y Andrés Silva
BIOINFORMÁTICA: Genética e Informática.................................. 317
NOTA DE LOS EDITORES
La Inteligencia Artificial (I.A.) se puede definir como aquella
“inteligencia” exhibida por “cientefactos” o artefactos científicos
construidos por humanos, o sea que dice que un sistema artificial posee
inteligencia cuando es capaz de llevar a cabo tareas que, si fuesen realizadas
por un humano, se diría de este que es inteligente. Dentro de las ciencias de
la computación, la rama de la I.A. se basa en intentar dotar al
funcionamiento de las aplicaciones informáticas de un comportamiento
inteligente similar al humano para la toma de decisiones.
La I.A. dentro de la computación no es algo reciente ya que sus
albores se pueden referir al comienzo de la Cibernética, hace más de 60
años, pero en los últimos años su avance se ha hecho más notable y se ha
extendido a numerosas áreas. Así, ha sido llevada a intentar simular
comportamientos humanos, no sólo razonamiento, sino también aspectos
más difíciles de medir como es el caso de la creatividad o arte artificial. Una
prueba de ello es la imagen de fondo que ilustra la portada de este libro,
generada por un algoritmo genético.
El objetivo de este libro será presentar una idea general que sirva
para acercar al lector a diversos campos de desarrollo dentro la I.A. y la
Computación Avanzada, desde una introducción a términos y técnicas,
hasta mostrar algunas novedosas aplicaciones específicas que emplean
diferentes técnicas de I.A. para solucionar problemas y mostrar
comportamientos creativos dentro de las áreas más diversas: arte, medicina,
visualización gráfica, pesca, etc.
Estas breves notas no estarían completas sin antes agradecer a los
autores de los diferentes capítulos su participación y el esfuerzo dedicado a
intentar dar a conocer sus trabajos de investigación. Estamos seguros de que
estos temas, de total actualidad y de diferentes temáticas dentro de las
Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial, conseguirán atraer la
atención del lector.

Inteligencia Artificial y Computación
Avanzada
Alejandro Pazos, Nieves Pedreira,
JuanRamón Rabuñal y Javier Pereira
Laboratorio RNASA-IMEDIR
Facultad de Informática. Universidadeda Coruña
Email: {apazos, nieves, juanra, javierp}@udc.es
Introducción
Muchos han sido los avances realizados en la historia reciente para
conseguir reproducir en máquinas las capacidades cognitivas del ser
humano. La Inteligencia Artificial (en adelante IA) se encarga de canalizar
los esfuerzos investigadoresen este sentido.
En este capítulo, se presentará una idea general de cómo nació y
cómo se desarrolla el campo de la IA, así como de algunas aproximaciones
dentro del mismo: técnicas más o menos conocidas, algunas de las cuales
serán tratadas más profundamente en otros capítulos, y un acercamiento al
maravilloso mundo de la investigación científica a través de los genios que
han influido en el estado actual de laIA.
9
Inteligencia artificial
La IA es la rama de la ciencia que se encarga del estudio de la
inteligencia en elementos artificiales y, desde el punto de vista de la
ingeniería, propone la creación de elementos que posean un
comportamiento inteligente. Dicho de otra forma, la IA pretende construir
sistemas y máquinas que presentenun comportamiento que si fuera llevado
a cabo por una persona, se diría que es inteligente. El aprendizaje, la
capacidad de adaptación a entornos cambiantes, la creatividad, etc., son
facetas que usualmente se relacionan con el comportamiento inteligente.
Además, la IA es muy interdisciplinar, y en ella intervienen disciplinas tan
variadas como la Neurociencia, la Psicología, las Tecnologías de la
Información, la Ciencia Cognitiva, la Física, las Matemáticas, etc.
Se considera que el origen de la IA se remonta a los intentos del
hombre desde la antigüedad por incrementar sus potencialidades físicas e
intelectuales, creando artefactos con automatismos y simulando la forma y
las habilidades de los seres humanos. La primera referencia escrita a un
sistema artificial inteligente ocurre en la mitología griega. En ella se
atribuye a Hefestos, dios del fuego y las forjas, la fabricación de “dos
sirvientes de oro macizo y con inteligencia en su mente y capacidad de
hablar”. En laEdad Media, SanAlberto Magno construyeun “mayordomo”
que abría la puerta y saludaba a los visitantes. Ya en la edad moderna (s.
XVII), los Droz, famosos relojeros de centroeuropa, construyeron tres
androides: unniño que escribía, otro quedibujaba y unajovenque tocaba el
órgano y simulaba respirar. Esta realización, basada en mecanismos de
10