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¿Qué es la inteligencia artificial (IA)?

La inteligencia artificial (IA) es un conjunto de tecnologías que permiten usar ordenadores con distintas funciones avanzadas, como la capacidad de ver, entender y traducir el lenguaje hablado y escrito, analizar datos, hacer recomendaciones, etc.

La IA es el pilar sobre el que se basa la innovación en la informática moderna. Automatiza los procesos y proporciona información valiosa sobre grandes conjuntos de datos para ofrecer valor a las personas y a las empresas. Están surgiendo una amplia variedad de casos prácticos de IA, como robots que se desplazan solos por un almacén, sistemas de ciberseguridad que se analizan y mejoran constantemente y asistentes virtuales que pueden entender lo que dicen los usuarios y actuar en consecuencia. El aprendizaje automático es un subconjunto de IA especialmente importante en el que las máquinas crean modelos a partir de datos de entrenamiento, normalmente para generar predicciones más precisas.

Para obtener más información sobre el aprendizaje automático, consulta los productos de IA de Google Cloud, como Vertex AI, la plataforma unificada de Google para entrenar, desplegar y gestionar modelos de aprendizaje automático; APIs como Speech-to-Text; CCAI para los agentes virtuales y la automatización de los centros de llamadas; y soluciones por sector para atención sanitaria, préstamos y otros verticales.

Definición de inteligencia artificial

La inteligencia artificial es un campo de la ciencia relacionado con la creación de ordenadores y máquinas que pueden razonar, aprender y actuar de una forma que normalmente necesitaría inteligencia humana o que consuma datos cuya escala supere lo que las personas pueden analizar.

La IA es un campo amplio que abarca muchas disciplinas diferentes, como la informática, estadística y analítica de datos, ingeniería de hardware y software, lingüística, neurociencia e incluso filosofía y psicología.

A nivel operativo para el uso empresarial, la IA es un conjunto de tecnologías basadas principalmente en aprendizaje automático y aprendizaje profundo, que se usan para analíticas de datos, predicciones y previsiones, categorización de objetos, procesamiento del lenguaje natural, recomendaciones, recuperación inteligente de datos y mucho más.

Tipos de inteligencia artificial

La inteligencia artificial se puede organizar de varias formas, según las etapas de desarrollo o las acciones que se estén llevando a cabo.

Por ejemplo, se suelen reconocer cuatro fases del desarrollo de la IA.

  1. Máquinas reactivas: IA limitada que solo reacciona a diferentes tipos de estímulos en función de las reglas preprogramadas. No utiliza memoria y, por lo tanto, no puede aprender con datos nuevos. El profundo azul de IBM que ganó al ajedrez campeón Garry Kasparov en 1997 fue un ejemplo de máquina reactiva.
  2. Memoria limitada: la IA más moderna se considera una memoria limitada. Puede usarla para mejorar con el tiempo entrenándose con nuevos datos, normalmente a través de una red neuronal artificial u otro modelo de entrenamiento. El aprendizaje profundo, un subconjunto del aprendizaje automático, se considera inteligencia artificial de memoria limitada.
  3. Teoría de la mente: actualmente, no existe la IA de teoría de la mente, pero se están investigando sus posibilidades. Describe la IA que puede emular la mente humana y que tiene funciones de toma de decisiones similares a las de una persona, como reconocer y recordar emociones y reaccionar en situaciones sociales como lo haría una persona. 
  4. Consciente de sí misma: un paso por encima de la IA de teoría de la mente, la IA consciente de sí misma describe una máquina mítica que es consciente de su propia existencia y tiene las capacidades intelectuales y emocionales de una persona. Al igual que la IA de teoría de la mente, la consciente de sí misma no existe actualmente.

Una forma más útil de categorizar a grandes rasgos los tipos de inteligencia artificial es por lo que pueden hacer. Lo que denominamos "inteligencia artificial" se considera inteligencia limitada porque solo puede llevar a cabo conjuntos de acciones delimitados por su programación y entrenamiento. Por ejemplo, un algoritmo de IA que se usa para clasificar objetos no podrá procesar el lenguaje natural. La Búsqueda de Google es una forma de IA limitada, como las analíticas predictivas o los asistentes virtuales.

La inteligencia artificial general (AGI) sería la capacidad de una máquina para "sentir, pensar y actuar" como lo haría una persona. Actualmente, la AGI no existe. El siguiente nivel sería la superinteligencia artificial (ASI), en la que la máquina podría funcionar de una forma superior a la inteligencia humana.

Modelos de entrenamiento de inteligencia artificial

Cuando las empresas hablan de IA, a menudo hablan de "datos de entrenamiento". Pero ¿qué significa esto? Recuerda que la inteligencia artificial con memoria limitada es la IA que mejora con el tiempo al entrenarse con datos nuevos. El aprendizaje automático es un subconjunto de inteligencia artificial que utiliza algoritmos para entrenar datos y obtener resultados.

A grandes rasgos, en el aprendizaje automático suelen utilizarse tres tipos de modelos de aprendizaje:

El aprendizaje supervisado es un modelo de aprendizaje automático que asigna una entrada específica a un resultado usando datos de entrenamiento etiquetados (datos estructurados). Para enseñar a tu algoritmo a reconocer las fotos de gatos, aliméntalo con imágenes etiquetadas como gatos.

El aprendizaje no supervisado es un modelo de aprendizaje automático que aprende patrones basados en datos sin etiquetar (datos sin estructurar). A diferencia del aprendizaje supervisado, el resultado final no se sabe con antelación. En vez de eso, el algoritmo aprende de los datos y los clasifica en grupos según sus atributos. Por ejemplo, el aprendizaje no supervisado es bueno para establecer coincidencias en los patrones y definir modelos descriptivos. 

Además del aprendizaje supervisado y no supervisado, se suele emplear un enfoque mixto, llamado aprendizaje semisupervisado, en el que solo se etiquetan algunos datos. Aunque el aprendizaje semisupervisado ya se conoce, el algoritmo tiene que saber cómo organizar y estructurar los datos para lograr los resultados deseados.

El aprendizaje por refuerzo es un modelo de aprendizaje automático que se puede describir en líneas generales como "aprender con la práctica". Un "agente" aprende a llevar a cabo una tarea definida mediante ensayo y error (un bucle de retroalimentación) hasta que su rendimiento se encuentra dentro del intervalo deseado. El agente recibe refuerzo positivo cuando hace la tarea bien y refuerzo negativo cuando falla. Un ejemplo de aprendizaje de refuerzo sería enseñar a una mano robótica a recoger una pelota.

Tipos habituales de redes neuronales artificiales

Un tipo de modelo de entrenamiento común en IA es una red neuronal artificial, que se basa parcialmente en el cerebro humano.

Una red neuronal es un sistema de neuronas artificiales, a veces llamadas "perceptores", que son nodos computacionales que se usan para clasificar y analizar datos. Los datos se ingieren en la primera capa de una red neuronal, cada uno de los perceptores toma una decisión y, a continuación, transmite esa información a varios nodos en la siguiente capa. Los modelos de entrenamiento con más de tres capas se denominan "redes neuronales profundas" o "aprendizaje profundo". Algunas redes neuronales modernas tienen cientos o miles de capas. El resultado de los perceptores finales lleva a cabo la tarea definida en la red neuronal, como clasificar un objeto o encontrar patrones en los datos. 

Estos son algunos de los tipos de redes neuronales artificiales más habituales:

Las redes neuronales de retroalimentación (FF) son una de las formas más antiguas de redes neuronales, donde los datos fluyen en una dirección a través de capas de neuronas artificiales hasta que se obtiene el resultado. En la actualidad, la mayoría de las redes neuronales de retroalimentación se consideran de "realimentación profunda" con varias capas (y más de una capa "oculta"). Las redes neuronales prealimentadas suelen estar emparejadas con un algoritmo de corrección de errores llamado "backpropagation" que, dicho de forma sencilla, empieza por el resultado de la red neuronal y vuelve hasta el principio mientras detecta errores para mejorar la precisión de la red neuronal. Muchas redes neuronales sencillas pero potentes son de retroalimentación profunda.

Las redes neuronales recurrentes (RNN) se diferencian de las redes neuronales de retroalimentación en que suelen usar datos de series temporales o datos que implican secuencias. A diferencia de las redes neuronales de retroalimentación, que usan ponderaciones en cada nodo de la red, las redes neuronales recurrentes tienen "recuerdos" de lo que ha ocurrido en la capa anterior que dependen del resultado de la capa actual. Por ejemplo, al procesar el lenguaje natural, las RNNs pueden "tener en cuenta" otras palabras que se usan en una frase. Las RNNs se suelen utilizar para el reconocimiento de voz, la traducción y para mostrar subtítulos en imágenes.

Las redes de memoria a largo/corto plazo (LSTM) son una forma avanzada de RNNs que pueden usar la memoria para "recordar" lo que ha ocurrido en capas anteriores. La única diferencia entre las RNNs y las LTSMs es que estas últimas pueden recordar lo que ocurrió hace varias capas gracias a las celdas de memoria. Las LSTMs se suelen usar en el reconocimiento de voz y para hacer predicciones.

Las redes neuronales convolucionales (CNN) abarcan algunas de las redes neuronales más comunes en la inteligencia artificial moderna. Las CNN suelen usarse en el reconocimiento de imágenes y utilizan varias capas separadas (una capa convolucional y luego una capa de agrupación) que filtran las diferentes partes de una imagen antes de volver a juntarlas (en la capa completamente conectada). Las primeras capas convolucionales pueden buscar elementos simples de una imagen, como colores y bordes, antes de buscar características más complejas en capas posteriores.

Las redes generativas antagónicas (GAN) comprenden dos redes neuronales que compiten entre sí en un juego, lo que en última instancia mejora la precisión del resultado. Una red (la generadora) crea ejemplos que la otra red (la discriminadora) intenta demostrar si son verdaderos o falsos. Las GANs se han usado para crear imágenes realistas e incluso arte.

Ventajas de la IA

Automatización

La IA puede automatizar flujos de trabajo y procesos, o bien trabajar de forma autónoma e independiente de un equipo humano. Por ejemplo, la IA puede ayudar a automatizar aspectos de la ciberseguridad supervisando y analizando continuamente el tráfico de red. Del mismo modo, una fábrica inteligente puede usar al mismo tiempo decenas de tipos distintos de IA, como robots que utilizan visión artificial para desplazarse por la planta de producción o inspeccionar productos en busca de defectos, crear gemelos digitales, o que usan analítica en tiempo real para medir la eficiencia y los resultados.

Reduce el error humano

La IA puede eliminar los errores manuales en el procesamiento de datos, el análisis, el montaje en la fabricación y otras tareas a través de automatización y algoritmos que siguen siempre los mismos procesos.

Elimina las tareas repetitivas

La inteligencia artificial puede usarse para llevar a cabo tareas repetitivas, lo que libera capital humano para centrarse en problemas de mayor impacto. La IA se puede utilizar para automatizar procesos, como verificar documentos, transcribir llamadas telefónicas o responder a preguntas sencillas de los clientes, como "¿A qué hora cerráis?". Los robots suelen usarse para llevar a cabo tareas "aburridas, sucias o peligrosas" en lugar de una persona.

Rápida y precisa

La IA puede procesar más información más rápido que un humano, encontrar patrones y descubrir relaciones en los datos que la persona podría pasar por alto.

Disponibilidad infinita

La IA no está limitada por la hora del día, la necesidad de descansar ni otras obligaciones que tenemos las personas. Cuando se ejecutan en la nube, la IA y el aprendizaje automático pueden estar "siempre encendidos" y trabajar continuamente en las tareas asignadas.

Investigación y desarrollo agilizados

La capacidad para analizar grandes cantidades de datos rápidamente puede optimizar la investigación y el desarrollo. Por ejemplo, la IA se ha utilizado para el modelado predictivo de posibles tratamientos farmacéuticos o para cuantificar el genoma humano.

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Aplicaciones y casos prácticos de la inteligencia artificial

Reconocimiento de voz

Convierte automáticamente la voz en texto escrito.

Reconocimiento de imágenes

Identifica y clasifica diversos aspectos de una imagen.

Traducción

Traduce palabras escritas o habladas de un idioma a otro.

Crear modelos predictivos

Mina datos para prever resultados específicos con grados altos de granularidad.

Analíticas de datos

Descubre patrones y relaciones en los datos para la inteligencia empresarial.

Ciberseguridad

Analiza de forma autónoma las redes para detectar ciberataques y amenazas.

Google ofrece una serie de productos, soluciones y aplicaciones de inteligencia artificial sofisticados en una plataforma de confianza en la nube que permite a las empresas crear e implementar algoritmos y modelos de IA con facilidad.

Al utilizar productos como Vertex AI, CCAI, DocAI o las APIs de IA, las organizaciones pueden entender todos los datos que producen, recopilan o analizan de cualquier otra manera, sea cual sea su formato, para tomar decisiones empresariales fundamentadas.