¿Cuál es la diferencia entre el enfoque simbólico y no simbólico de la IA?

En resumen, la diferencia está en cómo la IA “aprende” y hace referencia a lo que sabe.

El enfoque simbólico dice que la mejor manera de enseñar una IA es alimentarla con información legible para humanos relacionada con lo que crees que necesita saber. Si desea crear una IA para reemplazar a un médico, puede alimentarla con una tonelada de libros de texto médicos y responde preguntas buscando las respuestas de esos libros de texto.

El enfoque no simbólico admite que los formatos de información basados ​​en humanos no siempre son los más adecuados para la IA, y alienta la introducción de información cruda en la IA que puede analizar y construir su propio conocimiento implícito.

Ahora, ¿qué significa eso realmente ?

La analogía que veo mucho es la de la traducción de idiomas. Imagine, por ejemplo, que tiene un hombre escondido en una habitación que le traduce el texto. En esa sala hay miles y miles de libros de frases que se traducen desde y hacia cada idioma.

Quiere traducir una frase del inglés al mandarín. Envías tu frase en inglés en una nota debajo de la puerta al hombre en la habitación, y él debe traducirla al mandarín y deslizar tu respuesta tan pronto como termine.

En esta analogía, si el hombre fuera una IA simbólica , miraría tu artículo y vería que tienes una frase en inglés y quieres traducirla al mandarín. Caminaba hacia las estanterías chinas y tomaba algunos libros de frases en mandarín, buscaba sus frases en inglés y anotaba las frases equivalentes en mandarín. Después de un tiempo, él deslizará el papel traducido nuevamente debajo de la puerta.

Desde su perspectiva, parece que el hombre detrás de la puerta conoce el mandarín, pero en realidad no. Sin embargo, este enfoque le permite traducir hacia y desde cualquier idioma con una configuración mínima: solo llene una sala llena de libros de frases y listo. Las desventajas de este enfoque son que cada traducción requiere que siga varios pasos para recuperar la información correcta y que la traducción final no necesariamente sea 100% correcta sin el conocimiento implícito de saber realmente el idioma al que se está traduciendo.

Por otro lado, si el hombre detrás de la puerta fuera una IA no simbólica , recibiría el papel debajo de la puerta, vería que quieres traducir del inglés al mandarín, y solo escribir la traducción e inmediatamente enviarla de vuelta.

La gran diferencia aquí es que en realidad le has enseñado a esa IA a comprender su contexto (en este caso, los idiomas a los que se traduciría) desde el principio. Se necesita tiempo y esfuerzo por adelantado para enseñar a la IA a comprender de manera innata este conocimiento, pero luego resulta en traducciones más rápidas y precisas para los idiomas que conoce. Aquí también hay implicaciones en que los enfoques no simbólicos tardan más en escalar (por ejemplo, enseñarle a este hombre cada nuevo idioma al que desea traducir, así como los conceptos que está traduciendo para poder vincularlos entre cada idioma), aunque simbólico los idiomas pueden usar el mismo marco general (encontrar el libro correcto y buscar frases) para cualquier idioma para el que haya información disponible.

Me gusta pensar que AI tiene dos campamentos.

Uno que llamo “rico en conocimiento” codifica tanto conocimiento de su dominio como sea posible en el sistema que se está construyendo. La idea es que aprendas algo nuevo solo cuando es solo un poco más de lo que ya sabes. Esta área incluye sistemas expertos, razonamiento basado en casos, procesamiento de lenguaje natural, etc.

En esta rama de la IA, el problema y gran parte del conocimiento del dominio están codificados explícitamente en los algoritmos utilizados. Este es el campamento simbólico de IA.

http://web.media.mit.edu/~minsky

Por el contrario, la rama de inteligencia artificial ‘sin conocimiento’ considera que la IA no necesita conocimientos especializados, solo necesita la capacidad de aprender. Esta área incluye algoritmos genéticos, redes neuronales (ANN) y colonias de hormigas y otras técnicas inspiradas biológicamente.

Aquí la idea principal es tener una representación en la que las respuestas no parecen tener una representación clara del dominio del problema. En ANN, por ejemplo, hay un conjunto de pesos que se buscan. Estos pesos no tienen, al menos cuando comenzamos el proceso de aprendizaje, ninguna relación con lo que estamos tratando de aprender o con las respuestas que estamos tratando de producir.

Otro buen ejemplo de cómo estos difieren es en la traducción del lenguaje natural. En la lingüística informática tradicional, codificamos mucho más sombrío y semántico en nuestros sistemas. En los sistemas de IA no simbólicos, utilizamos algo como las estadísticas de co-ocurrencia en grandes ejemplos de textos que han sido traducidos. Textos como los documentos del gobierno de la UE y Canadá.

RenderMatrix, Inc.

Puede dividir los enfoques de IA en tres grupos: simbólicos, sub-simbólicos y estadísticos. En esta década, los métodos de Machine Learning son en gran medida métodos estadísticos. Esto no era cierto hace veinte o treinta años. La IA sub-simbólica se ocupa de las redes neuronales, que es una estructura de datos para realizar tareas de clasificación y agrupación, y los esquemas de imagen, que es una representación del conocimiento para los conceptos preverbales. Finalmente, la IA simbólica se usa en gran medida para la programación a nivel de conocimiento (sistemas expertos, procesamiento del lenguaje natural, planificación, razonamiento, vinculación de ideas, resumen de texto, etc.). Son enfoques diferentes, cada uno con fortalezas y debilidades.

Mi enfoque de la IA implica los tres: Construir mentes con patrones.

La IA simbólica está utilizando conceptos humanos expresados ​​a través de cadenas de caracteres, por ejemplo, “hombre”, “perro”, o números para establecer relaciones entre ideas y razones sobre esos conceptos. Por ejemplo, puede tener un gráfico de conocimiento donde “Spot” es un “perro” y “Ted” es un “hombre”, y “Spot” pertenece a “Ted”. El conocimiento humano está codificado en la máquina al nivel de esos símbolos o conceptos. El significado que tiene cada símbolo como “perro” se expresa a través de su relación con otros símbolos como “hombre”. Cuando razona sobre estos símbolos, puede decir: si “perro” se llama “Spot”, entonces pertenece a “Ted”, y si “perro” se llama “Fifi”, entonces pertenece a “Bob” “. Entonces el programa se mueve de un símbolo a otro.

La IA no simbólica podría ser un algoritmo que ingiere un montón de píxeles de una imagen digital, los transforma en una matriz multidimensional y luego agrupa las imágenes por su similitud, para que todas las fotos con elefantes aparezcan juntas en una pantalla, incluso si No se le ha enseñado al algoritmo qué es un elefante. Entonces, toman datos sensoriales sin procesar y los procesan para llegar a una conclusión útil: todas estas fotos tienen objetos similares en ellas. Puede imaginar cómo eso podría ser útil para un servicio de parques que monitorea especies en peligro de extinción en la Sabana, o una compañía de seguridad que intenta identificar escenas donde intrusos humanos ingresan a una habitación sensible.

Un cruce entre IA no simbólica y simbólica sería ingerir imágenes y asignarlas a los nombres de las personas en las imágenes, por lo que la entrada sería píxeles como matrices numéricas, y la salida sería “Ted” o “Bob” o ” Stephanie “.

Aquí hay algunas publicaciones útiles sobre esto:

Una guía para principiantes sobre razonamiento simbólico (AI simbólico) y aprendizaje profundo

¿Cuál es la diferencia entre inteligencia artificial, aprendizaje automático y aprendizaje profundo?