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1.2Agentes InteligentesObjetivo Particular:Explicar qu hace un
agente inteligente, cmo se relaciona ste con su medio, cmo se le
evala y cmo se podra construir uno.
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IntroduccinUn agente es todo aquello que percibe su ambiente
mediante sensores y que responde o acta en tal ambiente por medio
de efectores.
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IntroduccinAmbiente
Agente?percepcionesaccionesefectoressensores
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Cmo debe proceder un agenteUn agente racional es aqul que hace
lo correcto.Lo correcto es lo que permite que el agente obtenga el
mejor desempeoCmo y cuando evaluar ese desempeo?
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Cmo debe proceder un agenteMedicin del desempeoEvala el cmoqu
tan exitoso ha sido un agente?Debe ser objetivaLa racionalidad NO
ES omnisciencia, clarividencia ni exitosa necesariamente.La
racionalidad se puede ver como un xito esperado, tomando como base
lo que se ha percibido.
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Cmo debe proceder un agenteLa racionalidad depende de:La medida
con la que se evala el grado de xito logradoTodo lo que hasta el
momento haya percibido el agente (secuencia de
percepciones)Conocimiento que posea el agente del medioAcciones que
el agente puede emprender
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Cmo debe proceder un agenteAgente racional idealEn todos los
casos de posibles secuencias de percepciones, un agente racional
deber emprender todas aquellas acciones que favorezcan obtener el
mximo de su medida de rendimiento, basndose en las evidencias
aportadas por al secuencia de percepciones y en todo conocimiento
incorporado en tal agenteEs un reloj un agente racional?
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Cmo debe proceder un agenteMapeo de secuencias de percepciones
para accionesMapeo IdealEl especificar qu tipo de accin deber
emprender un agente como respuesta a una determinada secuencia de
percepciones constituye el diseo de un agente ideal.Ejemplo: raz
cuadrada
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Cmo debe proceder un agenteAutonomaSi las acciones del agente se
basan en un conocimiento integrado previamente, no es autnomo.Un
sistema ser autnomo en la medida en que su conducta est definida
por su propia experiencia.
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Estructura de los Agentes InteligentesUn propsito de la IA es el
diseo de un programa de agente (una funcin que mapee de
percepciones a acciones)Este programa se ejecutar en algn
dispositivo de cmputo, o arquitectura.?
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Estructura de los Agentes InteligentesAntes de disear un
programa de agente, hay que hacer la descripcin
PAMAPercepcionesAccionesMetasAmbienteAGENTE = ARQUITECTURA +
PROGRAMA
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Estructura de los Agentes InteligentesAgente: Robot clasificador
de partesPercepcionesPixeles de intensidad variableAccionesRecoger
partes, y clasificarlas en contenedoresMetasPoner las partes en el
contenedor correspondienteAmbienteBanda transportadora de
partes
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Estructura de los Agentes InteligentesAgente: Controlador de una
refineraPercepcionesLecturas de temperatura y presinAccionesAbrir y
cerrar vlvulas, ajustar temperaturasMetasLograr pureza, rendimiento
y seguridad mximosAmbienteRefinera
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Estructura de los Agentes InteligentesAgente: Sistema para
diagnsticos mdicosPercepcionesSntomas, evidencias y respuestas del
pacienteAccionesHacer preguntas y pruebas. Sugerir
tratamientos.MetasPaciente saludable, reducir costos al
mnimoAmbientePacientes, hospital.
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Estructura de los Agentes InteligentesAgente: Asesor interactivo
de inglsPercepcionesPalabras escritas a mquinaAccionesDar
ejercicios impresos, sugerencias y correcciones.MetasQue el
estudiante obtenga la mxima calificacin en una pruebaAmbienteGrupo
de estudiantes
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Estructura de los Agentes InteligentesEn algunos ambientes ricos
e ilimitados se usan agentes de software (softbots)EjemplosPiloto
de un simulador de vueloSeleccin de noticias de inters en
lneaBuscador inteligente para el WWW
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Estructura de los Agentes InteligentesEsqueleto de un
Agente:
Funcin Esqueleto-Agente (percepcin) responde con una
accinesttica: memoria, la memoria del mundo del agentememoria
Actualizacin-Memoria (memoria, percepcin)accin
Escoger-La-Mejor-Accin (memoria)memoria Actualizacin-Memoria
(memoria,accin) responde con una accin
NOTA: La medicin del desempeo no forma parte del programa
esqueleto.
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Estructura de los Agentes InteligentesAgente basado en
tablaFuncin Agente-basado-en-tabla (percepcin) responde con una
accinesttica: percepciones, una secuencia originalmente vaca.tabla,
una tabla, indexada mediante secuencias de perecpciones,
originalmente especificada en su totalidadaadir la percepcin al
final de todas las percepcionesaccin Consulta (percepciones, tabla)
devolver accin
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Estructura de los Agentes Inteligentesqu pasara si se disea un
agente de la forma ms sencilla (tabla de consulta) para jugar
ajedrez?La tabla tendra aproximadamente 35100 entradasElaborar la
tabla tomara mucho tiempoEl agente no sera autnomoAn si tuviera un
mecanismo de aprendizaje, le tomara mucho tiempo aprender todas las
entradas de la tabla.
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Estructura de los Agentes InteligentesEjemplo: Aplique la
descripcin PAMA para el diseo de un taxi automatizado.
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Estructura de los Agentes InteligentesAgente: Taxi
automatizadoPercepcionesCmaras, velocmetro, sistema de
posicionamiento global, micrfono.AccionesManejo del volante,
acelerar, frenar, hablar con pasajero.MetasViaje seguro, rpido, sin
infracciones, cmodo, obtencin mxima de ganancias.AmbienteCalles,
carreteras, trfico, peatones, clientes.
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Tipos de AgenteAgentes de reflejo simple.Agentes bien informados
de todo lo que pasa.Agentes basados en metas.Agentes basados en
utilidad.
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Agentes de reflejo simpleEl usar una tabla de consulta explcita
est fuera de toda consideracin.Sin embargo, es posible resumir
fragmentos de tabla observando ciertas asociaciones entre
entradas/salidas que se producen frecuentemente, y haciendo reglas
de condicin-accin, por ejemplo:Si el carro de adelante est
frenando, entonces empezar a frenar.
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Agentes de reflejo simpleAmbienteAgenteComo es el mundo
ahoraAccin que debo tomar Reglas
condicin-accinSensoresEfectores
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Agentes de reflejo simpleFuncin Agente-reflejo-simple
(percepcin) responde con una accinesttica: reglas, un conjunto de
reglas de condicin-accin estado Interpretar-Entrada (percepcin).
regla Regla-Coincidencia (estado, reglas).accin Regla-Accin[regla]
responder con una accin
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Agentes bien informados de todo lo que pasaEl agente reflejo
simple funciona slo si se toma la decisin adecuada con base en la
percepcin de un momento dado.En ocasiones se requiere mantener
cierto tipo de estado interno para estar en condiciones de estar
optar por una accin.Ejemplo: imgenes de antes y despus pare
detectar cambios.
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Agentes bien informados de todo lo que pasaAmbienteAgenteComo es
el mundo ahoraAccin que debo tomar Reglas
condicin-accinSensoresEfectoresEstadoComo evoluciona el mundoLo que
mis acciones hacen
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Agentes bien informados de todo lo que pasaFuncin
Agente-reflejo-con-estado (percepcin) responde con una
accinesttica: estado, una descripcin prevaleciente del estado del
mundoreglas, un conjunto de reglas de condicin- accin estado
Actualizar-Estado (estado, percepcin). regla Regla-Coincidencia
(estado, reglas).accin Regla-Accin[regla] estado Actualizar-Estado
(estado, accin) responder con una accin
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Agentes basados en metasPara decidir qu hacer no basta con tener
informacin acerca del estado que prevalece en el ambiente. Adems
del estado prevaleciente, se requiere cierto tipo de informacin
sobre su meta.La bsqueda y la planificacin son subcampos de la IA
que se ocupan de encontrar las secuencias de acciones que permiten
alcanzar las metas de un agente.
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Agentes basados en metasEste tipo de agente es diferente a los
anteriores, debido a que implica tomar en cuenta el futuro.Es ms
flexible si cambian las condiciones o cambian las metas (qu pasara
si llueve? qu pasara si al taxi automatizado se le pide otro
destino?)
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Agentes basados en metasAmbienteAgenteComo es el mundo
ahoraAccin que debo tomar MetasSensoresEfectoresEstadoComo
evoluciona el mundoLo que mis acciones hacenQu efectos tiene tomar
la accin A
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Agentes basados en utilidadLas metas no bastan por s mismas para
generar una conducta de alta calidad.Puede haber muchas secuencias
de acciones que permitan alcanzar la meta, pero algunas ofrecen ms
utilidad que otras.La utilidad es una funcin que correlaciona un
estado y un nmero real mediante el cual se caracteriza el
correspondiente grado de satisfaccin.
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Agentes basados en utilidadAmbienteAgenteComo es el mundo
ahoraAccin que debo tomar SensoresEfectoresEstadoComo evoluciona el
mundoLo que mis acciones hacenQue efectos tiene tomar la accin AQue
tan feliz estara en un estado determinadoUtilidad
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AmbientesLa relacin entre el agente y el ambiente es siempre la
misma: el agente ejerce acciones sobre el ambiente, que, a su vez,
aporta percepciones al primero.
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AmbientesPropiedades:Completamente observables vs. parcialmente
observablesSi el aparato sensorial de un agente le permite tener
acceso al estado total de un ambiente, se dice que ste es
completamente observable. Si no es as, el ambiente es parcialmente
observable.Deterministas vs. estocsticosSi el estado siguiente de
un ambiente se determina completamente mediante el estado actual y
las acciones escogidas por los agentes, se dice que el ambiente es
determinista. Si no es as, el ambiente es estocstico
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AmbientesPropiedadesEpisdicos vs. secuencialesEn un ambiente
episdico, la experiencia del agente se divide en episodios, donde
la calidad de la actuacin depender del episodio mismo. Los
episodios subecuentes no dependen de las acciones
anteriores.Estticos vs. dinmicosSi existe la posibilidad de que el
ambiente sufra modificaciones mientras el agente se encuentra
deliberando, se dice que tal ambiente se comporta en forma dinmica,
de lo contrario, es esttico. Si lo que cambia es la evaluacin del
desempeo del agente, se dice que el ambiente es semidinmico.
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AmbientesPropiedadesDiscretos vs. continuosSi existe una
cantidad limitada de percepciones y acciones distintas y claramente
discernibles, se dice que el ambiente es discreto. De lo contrario,
el ambiente es continuo.
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AmbientesPropiedadesAgente simple vs.
multiagentesEjemplos:Solucin de crucigramas Agente simpleAjedrez
MultiagentesLos ambientes multiagente pueden serCompetitivos
(ajedrez)Parcialmente cooperativos (manejo de vehculos)
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AmbientesEl caso ms difcil para un agente, es interactuar con un
ambiente:Parcialmente
observableEstocsticoSecuencialDinmicoContinuoMultiagente
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EjercicioDetermine cmo son los siguientes ambientes:Ajedrez con
relojAjedrez sin relojPquerConducir un taxiSistema de diagnstico
mdicoSistema de anlisis de imgenesRobot clasificador de
partesControlador de refineraAsesor de ingls interactivo
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Ejercicio
AmbienteCO/POD/EE/SE/DD/CAS/MAAjedrez con relojAjedrez sin
relojPquerConducir un taxiSist. de diagnstico mdicoSistema. de
anlisis de imgs.Robot clasificador de partesControlador de
refineraAsesor de ingls interactivo