Sistemas inteligentes y sus sociedades

Walter Fritz

ICARUS

ICARUS fue escrito por Pat Langley, Kathleen McKusick, John Allen, Wayne Iba, y Kevin Thompson del AI Research Branch de la NASA, Ames Research Center. Fue descripto en la revista SIGARTde agosto 1991.

Es un sistema inteligente destinado a ser utilizado como control de un robot físico, permitiéndole a moverse por sí mismo y a manipular objetos, posiblemente en otro planeta. ICARUS está compuesto por partes no sincronizadas. Quiere decir, por partes que trabajan en forma separada y que intercambian información a través de un tipo de "pizarra". Estas partes consisten en un sistema de percepción, un sistema de planificación, un sistema de ejecución y en un sistema de memoria. Cada uno de ellos lee la información de la "pizarra" central, trabaja en base a esa información y, como resultado, normalmente coloca la información nuevamente en la "pizarra". Una excepción a esto la presenta el sistema de ejecución que, en vez de ello, puede ejecutar una respuesta primitiva (por ejemplo, hacer que funcione un determinado motor durante un tiempo dado).

El sistema de percepción recibe información sensorial, utiliza un mecanismo que centraliza la atención y coloca la situación actual en la pizarra, expresada como una descripción cualitativa de objetos y eventos (diríamos, expresada en conceptos).

El sistema de planificación de ICARUS es bi-direccional, recursivo y trabaja con reglas de actuación (ellos los denominan "operadores") que tratan de eliminar la diferencia entre la situación actual y la objetiva. Quiere decir, trabaja hacia adelante a partir de la situación actual, tratando de alcanzar su situación objetiva actual y también hacia atrás, a partir de la situación objetiva, tratando de alcanzar la situación actual. Si las dos situaciones generadas recientemente no son idénticas, ellas se toman por la "situación actual" y la "situación objetiva" nueva para la proxima iteración. Cuando finalmente se llega a una coincidencia, se anotan todas estas como plan acumulativo en la "pizarra".

Más allá de este mecanismo básico, el sistema de planificación también agrega una función adicional que incrementa su eficiencia. El sistema de planificación puede interrumpirse a sí mismo si encuentra que una parte de la situación actual (y cambiante) representa un problema de alta prioridad para el que ya existe una solución en la memoria. Esto también puede suceder si el operador humano determina un objetivo de alta prioridad.

El sistema de ejecución toma el plan actual de la pizarra y ejecuta la secuencia de respuesta. Si, durante la ejecución, se crea y se reconoce una situación intermedia no prevista, el sistema de ejecución se para y espera que el sistema de planificación le envíe un nuevo plan o un plan que esté al día.

El sistema de memoria obtiene su conocimiento de las experiencias realizadas. Crea conceptos compuestos y abstractos, cuyas partes también pueden ser conceptos. Por ejemplo, crea conceptos compuestos a partir de varios conceptos (que son objetos) y su relación entre sí. Y todos sus conceptos juntos forman una jerarquía probabilística de conceptos.

Esto quiere decir, que existe una probabilidad adherida a cada parte de un concepto, que indica cuan probable es que esta parte pertenece al concepto. En el nivel más bajo, todos sus conceptos se basan en algo que el sistema observa en su entorno. También crea nuevas reglas de actuación basadas en la situación actual, en la situación final y en la(s) relación(es) entre ellas.

Es curioso que el ICARUS no hace una distinción grande entre reglas de actuación y conceptos; representa ambos en el mismo formato. (el caso de ICARUS es el único programa que yo conozco, que hace esto). Ambos se manejan como relaciones (como patrones) a pesar de que los conceptos son relaciones en el espacio y las reglas son relaciones en el tiempo (en la mente humana tampoco hay diferenciación, ambas son patrones de conexiones neuronales. Pero esta diferenciación se produce dentro de la mente humana).

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