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Agentes inteligentes

Fernando P.    05/08/2017

Temas:  Fundamentos

Existe un concepto muy utilizado en automatización y en Inteligencia Artificial que es el de agente.

Un agente es cualquier cosa que sea capaz de percibir el entorno que le rodea y que sea capaz de realizar ciertas acciones en respuesta a la información que obtiene de su entorno y a las reglas de funcionamiento o conocimiento que posea el agente.

Desde nuestro punto de vista, lo más habitual es que un agente sea algún tipo de mecanismo más o menos complejo (un robot puede considerarse un agente) o algún tipo de software que actúa en base a información recibida.

Un ejemplo de agente sencillo
El concepto de agente es sencillo, pueden construirse agentes muy simples o agentes muy complejos, pero el concepto base es el mismo.

Consideremos el mecanismo de apertura automática de las típicas puertas de cristal que hay en grandes edificios. Este mecanismo es un agente porque cumple los requisitos para ello:

Lo que más nos interesa de un agente no es la cantidad de sensores que pueda tener o la cantidad de cosas que pueda hacer, lo fundamental es cómo se comporta. En este caso de un agente que controla una puerta, lo fundamental es que permita entrar y salir a la gente sin lesionar a nadie.

Agentes racionales
Puerta inteligente Siguiendo con el ejemplo anterior, conectar un sensor de presencia a unos motores que abran y cierren puertas no parece muy complicado, pero que se comporte de forma útil y que sea seguro ya es otra cosa. Un mecanismo que abra y cierre puertas de forma más o menos caótica no lo quiere nadie.

En estas condiciones definimos el concepto de agente racional.

Un agente racional es aquel que trabaja para intentar maximizar su efectividad en base a su percepción del entorno y al conocimiento del que esté dotado.

No pretendemos que el funcionamiento del agente sea óptimo, básicamente porque es imposible de coseguir a nada que el agente tenga un mínimo de complejidad. Nos conformamos con que sea suficientemente bueno considerando sus capacidades y limitaciones.

Efectividad de un agente
A la hora de diseñar un agente, probáblemente la parte más importante es diseñar la medida de efectividad que el agente tiene que intentar maximizar.

Por ejemplo, en el caso del agente que abre y cierra puertas, una medida sencilla de efectividad sería el número de veces que abre y cierra las puertas, podemos pensar que con esta medida nadie se va a poder quedar sin entrar o salir.

Pero un agente que se diseñe para maximizar el número de veces que abre y cierra las puertas va a estar abriéndolas y cerrándolas de forma constante. Será un agente racional, pero no es eso lo que queremos.

Para nuestro ejemplo, una medida de efectividad debería tener en cuenta cosas como:

Con estas premisas ya no es tan fácil construir una medida de efectividad, pero es imprescindible hacerlo si queremos tener un agente que sea útil.

Otras características deseables en un agente racional
Además de las ideas básicas descritas sobre lo que debería ser un agente, hay otras cosas que sería deseable poder incorporar, sobre todo en agentes complejos:

Si disponemos de un agente racional que sea capaz de incorporar este tipo de características para mejorar progresivamente su funcionamiento, podremos considerar que tenemos un agente inteligente.

Programación de un agente racional
Conceptualmente, un agente racional consta de tres cosas:

Denominamos programación del agente a este último punto. En una implementación real, todo esto terminará siendo un conjunto de software que funcionará sobre cierto hardware que formará parte del agente en el caso de que este sea un dispositivo físico.

Inteligencia Artificial y agentes racionales
El concepto de agente es muy amplio, puede haber agentes muy sencillos y otros no tanto. Incluso en el ejemplo sencillo del mecanismo de apertura de puertas, hemos visto que la medida de efectividad puede complicarse bastante.

En general, la programación de un agente racional no tiene por qué abordarse desde las técnicas de Inteligencia Artificial. Ya vimos que las técnicas de Inteligencia Artificial surgen ante la necesidad de resolver determinados problemas dificiles y con los agentes racionales sucede lo mismo.

Hay agentes lo suficientemente sencillos como para no requerir soluciones muy elaboradas y además se pueden crear soluciones que son, básicamente, óptimas.

Pero hay agentes más complejos cuya programación sólo puede abordarse desde las técnicas de la Inteligencia Artificial y puede ocurrir que sean necesarias múltiples técnicas distintas (por ejemplo, unas para la percepción y otras para la toma de decisiones).

Naturalmente, si queremos agentes inteligentes, con características mejoradas (aprendizaje, autonomía ...), vamos a necesitar con seguridad técnicas de Inteligencia Artificial para construir su programación.

En concepto de agente es tan amplio que se puede aplicar a casi cualquier dispositivo o sistema automático. En este sentido podemos esperar que cualquier técnica de Inteligencia Artificial nos pueda ser de utilidad en un momento dado para construir la programación de un agente racional.


Para saber más:

Esta página de la Wikipedia trata el concepto de agente racional y proporciona alguna idea adicional sobre lo aquí expuesto.

Este libro tiene un capítulo completo dedicado a agentes inteligentes y seguramente sea el mejor recurso que se puede encontrar para profundizar en este tema.



 

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