Los sistemas inteligentes resuelven problemas complejos de manera automática y eficaz en ambientes específicos, a través de la colaboración de personas y tecnologías como el Big Data, el IoT (“Internet of things” o “Internet de las cosas”), las redes móviles (3G, 4G, 5G), la inteligencia artificial, la robótica, la video analítica, la visión artificial y la realidad aumentada, entre otras.
En este artículo, trataremos qué son los sistemas inteligentes, sus orígenes, funcionamiento, componentes y aplicaciones más usadas hoy en día, además de mencionar cómo la Inteligencia Artificial Autónoma puede elevar sus operaciones.
Tabla de contenidos
Los sistemas inteligentes son una tecnología que ha emergido y cobrado mayor importancia en menos de una década.
Esto se debe a que los sistemas inteligentes son la respuesta al acelerado crecimiento tecnológico de los últimos años y las necesidades de las personas y organizaciones en un mundo cada vez más interconectado.
En este contexto, los sistemas inteligentes buscan que organizaciones especializadas que involucran varias partes tanto físicas, digitales y humanas logren un objetivo en común. Este reacomodo, interacción y aprendizaje entre todos estos componentes es parte de la transformación de la Industria 4.0.
La Industria 4.0 busca modificar el modelo de trabajo de las empresas actuales para que puedan adaptarse y crecer en este nuevo ambiente colaborativo entre máquinas y humanos. En Algotive lo conocemos como la experiencia máquina-colega.
La interconectividad y relación entre cada uno de los componentes de los sistemas inteligentes es lo que lo dotan de “inteligencia”.
Una definición estricta de un sistema inteligente es la que Martin Molina expone en su trabajo, What is an intelligent system? publicado por la Universidad técnica de Madrid:
Generalmente, los sistemas inteligentes usan tecnología IP (de protocolo de Internet) y sensores para recoger información de un ambiente en específico y compartírsela entre sus distintos elementos para lograr un objetivo en común. Esta interconexión entre el mundo digital y el mundo físico es a lo que se le denomina como Internet de las Cosas (IoT).
El Big Data es otro de los elementos que hacen a este tipo de sistemas posible, para poder recolectar la información y conocimiento dentro de un sistema a partir de grandes cantidades de información de distintas bases de datos. Y esta misma tecnología aprende de sus experiencias a partir de tecnologías de inteligencia artificial y el machine learning.
Las principales características de un sistema inteligente son:
Percepción: Un sistema inteligente crea una representación del mundo para interactuar con un ambiente en específico y realizar tareas.
Control de acción: El sistema inteligente tiene la capacidad de llevar a cabo acciones o de interrumpirlas para lograr un objetivo.
Interacción o conectividad: Un sistema inteligente cuenta con la capacidad de poner en comunicación a sus elementos a partir de un lenguaje en común.
Razonamiento deliberado y social: La máquina toma decisiones por sí misma para lograr un resultado específico, tomando en cuenta el contexto humano.
Aprendizaje propio: Los sistemas inteligentes pueden reducir errores y optimizar su desempeño a partir de aprender de sus propias experiencias.
Identificación: Los sistemas inteligentes pueden reconocer información específica de manera automática y transmitirla a través de diversos canales.
Protección: La redes y comunicaciones de un sistema inteligente deben ser seguras para funcionar de manera correcta.
Gestión remota: Un sistema inteligente permite que las personas puedan interactuar con él desde cualquier ubicación.
Experiencia de usuario (UX): Para interactuar con los usuarios, los sistemas inteligentes deben contar con interfaces accesibles y ajustables.
Análisis de datos: Un componente esencial de un sistema inteligente es su capacidad de procesar cantidades inmensas de datos y generar valor de ellos.
Los sistemas inteligentes tienen similitudes fundamentales, pero dependiendo de la industria pueden variar de gran manera.
Estas son 6 propiedades elementales de los sistemas inteligentes:
1. Sensores
Es la tecnología que permite obtener los datos del ambiente y los transmite al núcleo de inteligencia para su identificación y análisis.
2. Actuadores
Realizan las acciones que el núcleo de la inteligencia determina una vez que analiza al ambiente en tiempo real.
3. Ambiente específico
Es el contexto que el sistema inteligente analiza y modifica, pueden ser estáticos, discretos, episódicos, determinísticos o conocidos.
4. Núcleo de inteligencia
La inteligencia artificial y el machine learning son el pilar de esta sección. Es lo que permite generar conocimiento de la situación y aprender de la misma.
5. Interfaz de usuario (UI)
Es la manera en que un agente externo se comunica y altera la relación entre el sistema y el ambiente.
6. Agentes externos
Las personas que supervisan el proceso del sistema inteligente o incluso otra inteligencia artificial.
La industria 4.0 es una nueva fase dentro de la revolución industrial enfocada en la interconectividad, automatización, big data, aprendizaje automático y datos en tiempo real siendo de especial ayuda para las empresas en manufactura y administración en cadenas de suministro.
La tecnología ha creado revoluciones industriales desde el siglo XIX, donde cada fase ha sido reconocida por tecnologías como mecanización, electricidad, informática y digitalización. Con el paso del tiempo ha creado un cambio impresionante para las empresas y sus trabajadores.
La primera revolución industrial
La primera revolución industrial sucedió entre fines del siglo XVIII y principios del siglo XIX. Este movimiento abrió un período de crecimiento y transformación profunda en los sistemas de trabajo y estructura de la sociedad.
La manufactura evolucionó para optimizar el trabajo manual realizado por personas y apoyo de animales. Principalmente, consistió en sustituir las viejas herramientas artesanales por máquinas más productivas que funcionaban a base de vapor o agua junto con otras máquinas.
La segunda revolución industrial
Al inicio del siglo XX, entramos a la segunda revolución industrial donde se generaron cambios industriales, sociales y mejoró el modelo económico gracias a la introducción del acero, productos químicos, el uso de la electricidad en las fábricas y la obtención de nuevas formas de energía.
La introducción de electricidad le permitió a las empresas manufactureras aumentar su eficiencia, dinamismo y productividad dándoles la oportunidad a los mercados locales de expandirse e internacionalizarse.
La tercera revolución industrial
La tercera revolución industrial fue a mediados del siglo XX donde las empresas manufactureras comenzaron a incorporar más tecnologías hasta llegar a la implementación de computadoras en las fábricas.
Esta etapa se caracteriza por el uso de energías renovables, energía eléctrica inteligente, conversión de edificios en plantas de energía y más tecnologías de comunicación de internet y energías renovables.
Durante este período, las empresas manufactureras comenzaron a experimentar un cambio con menos tecnologías analógica y mecánicas, y más en la tecnología digital y el software de automatización.
La cuarta revolución industrial, o Industria 4.0
En las últimas décadas, ha surgido una cuarta revolución industrial conocida como la Industria 4.0. Esta nueva etapa apuesta por una mayor automatización, conectividad y globalización.
Hace énfasis en la tecnología digital de las décadas recientes y lo lleva a un nivel totalmente nuevo con la ayuda de la interconectividad a través de la Internet de las Cosas (Internet of Things, IoT), el acceso a datos en tiempo real y la introducción de los sistemas ciber físicos.
Ha dado la oportunidad de conectar lo físico con lo digital y permite una mejor colaboración y acceso para todos los departamentos, socios, proveedores, productos y organizaciones permitiéndoles comprender aspectos de las operaciones y aprovechar al máximo los datos que arroja el sistema para aumentar la productividad impulsando el crecimiento de la industria.
El internet de las cosas (IoT) es el proceso que permite conectar elementos físicos cotidianos al internet equipados con sensores, software y otras tecnologías para recibir datos de otros objetos. En general, esta tecnología inteligente ayuda a las cosas a funcionar mejor, de forma más productiva y sincronizada.
El IoT consiste en dispositivos inteligentes conectados y adaptados para la web utilizando sistemas integrados como hardware, procesadores y sensores de comunicación que permite intervenir en la recolección y transferencia de información y que se tomen acciones dependiendo del entorno al que se dirigen.
El ecosistema de IoT solamente requiere de intervención humana y una computadora para establecer su configuración y darle instrucciones específicas para que las lleve a cabo. Un factor importante de esta herramienta es que interactúa con la inteligencia artificial utilizando aprendizaje automático para ayudarlo a hacer más fáciles y dinámicos los procesos de recopilación de información.
El objetivo del IoT es analizar datos y automatizar decisiones o acciones posteriores.
Este es el proceso del IoT en 4 pasos:
1. Capturar datos
Este proceso es a través de sensores donde los dispositivos de IoT captura datos e información de su entorno como temperatura o un video en tiempo real.
2. Compartir los datos
Usando las conexiones de red disponibles los dispositivos le brindaran acceso a los datos a través de una nube privada o pública.
3. Procesar los datos
Este proceso consiste en programar el software para que realice acciones o tome decisiones basándose en los datos.
4. Actuar a partir de los datos
Se analizan los datos acumulados de todos los dispositivos de una red de IoT. Esto brinda información estratégica para fundamentar acciones y decisiones de negocio confiables.
El IoT aporta numerosas ventajas en los sistemas inteligentes; tanto en el entorno doméstico como en el comercial. Esta herramienta puede mejorar la utilidad y la eficiencia dentro de una empresa para ahorrar tiempo y dinero, facilita el acceso a la información sin importar el lugar, momento o dispositivo, cuenta con una transferencia de datos dinámica y eficiente, así como la posibilidad de incrementar la seguridad en alarmas, cerraduras y cámaras para reforzar la protección en una casa o trabajo.
Esta tecnología definitivamente nos ha mostrado que tiene cientos de herramientas que mejorarán el estilo de vida de las personas y organizaciones teniendo cada vez mayor presencia en nuestra vida cotidiana.
Si quieres conocer más del funcionamiento y el impacto de esta tecnología, ve nuestro artículo completo sobre Internet de las cosas (IoT) aquí.
Dentro de los sistemas inteligentes, el cloud computing o también conocido como “tecnología en la nube” se enfoca en ofrecer servicios informáticos a distancia alojando la información en datacenters externos. Es una tecnología que permite utilizar diferentes servicios como el almacenamiento de archivos, uso de aplicaciones o la conexión de dispositivos, sin ocupar espacio en el disco duro de un ordenador.
Estas son las tres características más importantes del cloud computing:
Almacenamiento externo:
Esta es la aplicación más conocida del cloud computing. Nos permite que cualquier persona o empresa almacene archivos en un espacio de internet sin ocupar espacio en el disco duro. Hay cientos de sistemas de almacenamiento externo que abarcan desde almacenamiento personal, copias de seguridad para correo electrónico, fotos, videos y otros archivos personales, pero también encontramos para almacenamiento empresarial para que se puedan transferir y almacenar archivos de datos y más.
Uso de aplicaciones online:
Esta herramienta la proporciona un gran valor a las empresas siendo de gran utilidad para cualquier tipo de aplicación como diseño, informática, contabilidad y más gracias que ahorra espacio de instalación en los ordenadores de los colaboradores, permite que todos utilicen la misma aplicación y haya una integración de trabajo dentro de la organización.
Conexiones desde cualquier lugar y momento
El cloud computing es una tecnología a la que se puede acceder desde cualquier lugar y dispositivo. Con el acceso indicado podrás visualizar toda la información almacenada que está en la nube y utilizar todas las aplicaciones online instaladas.
Además de estas tres características, existen cientos de beneficios clave que las empresas obtendrían al adoptar la infraestructura de la nube.
Un claro ejemplo de los beneficios que nos brinda el cloud computing es la seguridad de datos. Una de las principales preocupaciones de las organizaciones es la violación de los datos privados ya que esto podría perjudicar gravemente los ingresos de la empresa, LA lealtad con los clientes y el posicionamiento de la marca. En la actualidad, cientos de empresas que ofrecen el servicio de cloud computing nos garantizan la seguridad, buen almacenamiento y manejo de los datos.
También es importante la eficiencia y ahorro que obtenemos al usar la nube gracias a que no tendríamos la necesidad de gastar grandes cantidades de dinero en comprar y mantener equipos.
Y el control es esencial, sobre todo en los datos sensibles que puede tener la empresa. El cloud computing nos permite la visibilidad y el control absoluto sobre los datos, así como visualizar los documentos de cada colaborador.
Esta herramienta no solo ayuda a las empresas, sino también a cientos de individuos para resguardar información importante sin la necesidad de utilizar espacio en sus computadoras o dispositivos.
El cloud computing es una industria vasta con muchas oportunidades en el futuro. Si quieres conocer más de esta fascinante tecnología, lee nuestro artículo sobre computación en la nube aquí.
Como lo mencionamos antes, los sistemas inteligentes tienen la capacidad de decidir por sí mismos qué acciones realizará por medio de percepciones, conocimientos y experiencias, que son previamente establecidas por personas.
Pero es esencial saber cómo es que los sistemas inteligentes brindan beneficios a las organizaciones a partir de su funcionamiento en soluciones tangibles.
Estas son 5 aplicaciones de los sistemas inteligentes que utilizan las empresas para potencializar sus operaciones, productos y/o servicios:
Es uno de los sistemas inteligentes más complejos, pero a la vez uno de los de más rápido crecimiento y alcance en los últimos años. Originalmente fueron concebidos para operaciones industriales críticas. Sin embargo, mientras pasan los años hemos podido ver su incorporación a mercados para el hogar y el automotriz.
Es una tecnología que promete mucho y que abre nuevos espacios de colaboración para situaciones de alto riesgo.
La visión artificial o computer vision le da la posibilidad a los ordenadores de comprender la información visual que reciben. Para que esta aplicación adquiera la información de una imagen o video se necesitan implementar algoritmos basados en redes neuronales.
Esta herramienta además de comprender imágenes y videos también puede clasificar, detectar y darle seguimiento de objetos.
Conoce más sobre cómo funcionan este tipo de sistemas en la videovigilancia en nuestro artículo aquí.
Procesamiento del lenguaje natural (NLP)
Este campo se dedica a investigar la manera que las máquinas y las personas se comunican mediante el uso de lenguas humanas, como el español e inglés. Cualquier idioma puede ser tratado por ordenadores gracias a que es más fácil analizar esta información en formato electrónico.
Google es una empresa que usa este tipo de tecnología para sus motores de búsqueda o aplicaciones de traducción de idiomas.
Esta herramienta usa conocimientos acumulados y experiencias previas para realizar deducciones y simular estrategias de resolución. Estos sistemas son desarrollados para dominar conocimientos y simular el funcionamiento del cerebro humano, a través de las redes neuronales.
Recopilan información para enfrentar los problemas más desafiantes. Es necesario que puedan interpretar datos para llegar a una solución adecuada dependiendo de los objetivos de la empresa como por ejemplo análisis, tratamiento o diagnósticos para pacientes y doctores.
Es un campo dentro de la inteligencia artificial y la lingüística aplicada que estudia las interacciones entre las máquinas y los seres humanos.
Actualmente, esta herramienta se está implementando en diversas redes sociales para reconocer conceptos e intenciones de la persona que escribe el mensaje. Utiliza tecnologías avanzadas de inteligencia artificial, procesamiento del lenguaje natural, análisis de texto y ciencia de datos para identificar, extraer y estudiar información subjetiva.
Gracias a esta tecnología las empresas han tenido la posibilidad de saber cómo es que los clientes reaccionan a un producto o servicio específico, clasificando textos como positivos, negativos o neutrales.
Estos sistemas inteligentes les permiten a las empresas optimizar diversos procesos y son claves a la hora de generar productos que respondan a las necesidades de la sociedad.
En la actualidad, el desarrollo de los sistemas inteligentes ha ampliado nuestro campo de visión de la ciencia, convirtiendo cosas que creíamos imposibles en una realidad. Estas tecnologías están en contacto diario con nosotros y seguramente no lo sabías.
Estas son las 4 empresas más importantes que en la actualidad están implementando sistemas inteligentes para mejorar su gestión interna y la experiencia de clientes y usuarios:
Uno de sus productos más destacados es el Autopilot que es una función avanzada que le ofrece a los conductores de coches eléctricos la posibilidad de un sistema de asistencia que ayuda a la conducción.
Gracias al hardware avanzado y la dotación de tecnología el vehículo se conecta a Internet y lee el GPS para establecer una velocidad de crucero adaptativo, fijar una distancia de seguridad con el coche de adelante e incluso estacionarse automáticamente.
Alexa es el sistema inteligente de casa basado en voz y desarrollado por la empresa Amazon. Amazon ha creado el servicio de voz de Alexa (AVS) para imitar conversaciones reales pero en realidad está usando comandos de voz intuitivos para que realice las tareas que se le piden.
Es una tecnología que se basa en el procesamiento de lenguaje natural y servicio inteligente de reconocimiento de voz que permite habilitar la voz en cualquier dispositivo conectado con acceso a un micrófono y altavoz. Alexa tiene la habilidad de comprender y responderle a la gente, aprendiendo cada vez más el comportamiento humano y sus intereses.
Es una herramienta que ha revolucionado la tecnología que está dentro de nuestras casas gracias a la interacción humano-computadora.
Esta empresa mundialmente reconocida se ha caracterizado por aumentar o disminuir sus precios basándose en la demanda y oferta de alojamientos con características similares a las del anfitrión, usando datos como ubicación, temporada, clasificación de alojamiento, proximidad del check-in y más.
La diferencia de los precios dinámicos de Airbnb con los de los hoteles o aerolíneas es que esta depende de las reglas que define el usuario, lo que la hace más precisa y rápida al momento de ajustar los precios. Además, analiza los datos externos del entorno del usuario como noticias, clima, eventos locales, tiempo, tráfico y más.
Twitter ha implementado el procesamiento de lenguaje natural para mejorar el conocimiento de cada usuario y ordenar la línea de tiempo según sus intereses. Incluso esta herramienta ha llegado a ser un aliado en la lucha contra el acoso, fake news, extremismo y más problemáticas que afectan a otros usuarios en esta red social.
Existen diversos sistemas inteligentes que utilizamos o estamos en contacto en nuestra vida diaria. Abarcan desde objetos cotidianos, como los relojes inteligentes, hasta procesos más amplios, como los sistemas inteligentes de fabricación para proyectos de gran tamaño.
Estos son algunos ejemplos de cómo se utilizan e implementan estos Sistemas Inteligentes en la actualidad:
Sistemas de supervisión y análisis de redes
Los sistemas de supervisión de redes son programas informáticos que proporcionan herramientas de supervisión y automatización para garantizar el funcionamiento correcto del ancho de banda de una red específica. Permiten a los usuarios supervisar las redes informáticas y sus componentes (que pueden incluir cortafuegos, enrutadores, conexiones Wi-Fi o Lan, dispositivos, servidores, etc.).
Estos Sistemas Inteligentes conectan dispositivos y softwares al tiempo que optimizan la información que viaja entre ellos. También investigan y señalan problemas de rendimiento y organizan los datos recuperados en una interfaz fácil de usar. Los sistemas de monitorización y análisis de redes han demostrado ser fundamentales para las organizaciones que dependen de estas redes, ya que un error en la conexión puede poner en riesgo toda la operación.
Relojes inteligentes (monitorización biométrica)
Quizás el producto más conocido de los Sistemas Inteligentes sean los relojes inteligentes, que han sido bastante populares durante la última década. Estos pequeños dispositivos informáticos fueron nombrados por su parecido a un reloj de pulsera, aunque hacen algo más que dar la hora.
Al conectarse por Bluetooth a otro dispositivo (normalmente un smartphone) o por Wi-Fi directamente a una red, los smartwatches pueden utilizarse para recibir y hacer llamadas telefónicas, leer correos electrónicos, escuchar música, gestionar archivos o incluso acceder a sitios web. Algunos smartwatches también tienen otros usos, ya que pueden servir para monitorizar datos biométricos, como la frecuencia cardíaca, la presión arterial, la oxigenación o el número de pasos y la actividad física realizada durante un periodo determinado. Esto ha demostrado ser relevante para la salud de muchas personas, sobre todo si padecen enfermedades en las que estos datos biométricos deben ser controlados con regularidad.
Inspección visual AI
La inspección visual es necesaria en muchos procesos de producción para detectar defectos o problemas en determinados productos o zonas. En la actualidad, es más importante en fábricas con cadenas de montaje que manejan miles de productos al día. Así, ayuda a minimizar el error humano y ahorrar tiempo, por lo que se ha implementado la Inteligencia Artificial a estos procedimientos. Esto implica el empleo de un proceso de inspección visual basado en visión por computadora y Deep Learning.
Un Sistema Inteligente conformado por varios elementos tecnológicos es utilizado para monitorizar e inspeccionar una operación, y para asegurar que funcione correctamente, así como el cumplimiento de los estándares requeridos. La inspección visual con IA simula un examen visual humano en un sistema computarizado mientras aprende patrones y los aplica a los datos recuperados para identificar defectos en los productos.
Hoy en día, la implementación de la inspección visual con IA es fundamental en las cadenas de montaje u otros procesos automatizados, ya que puede inspeccionar los productos parcial o totalmente, ahorrando tiempo y reduciendo los errores humanos.
Planificación y entrega de productos
Otro tipo de sistema inteligente importante para las diversas industrias actuales es el Sistema de Fabricación Inteligente (IMS), que implica la colaboración entre humanos, máquinas y procesos para optimizar la planificación y entrega de productos dentro de un determinado proceso de fabricación.
El IMS crea modelos de planificación, distribución de la fábrica, diseño de la producción, uso de la maquinaria y más para crear, proponer y aplicar los mejores procesos para un determinado producto, centrándose no sólo en la cantidad o la calidad, sino también en la optimización de los recursos y la sostenibilidad. El uso de la IA en estos sistemas implica que los nuevos productos, junto con su planificación y entrega, pueden crearse sin intervención humana. La IA también tiene la capacidad de analizar procesos existentes y señalar errores, ayudando a hacerlos más eficientes.
Detección de delitos
El uso de sistemas inteligentes en los últimos años ha servido para garantizar la seguridad de los ciudadanos en todo el mundo. La detección y prevención de delitos se ven facilitadas tanto en el sector privado como en el público gracias a la implantación de sistemas de vigilancia inteligentes. Estos conectan seres humanos, ordenadores, software, cámaras, internet y otros elementos para crear una red de vigilancia que pueda detectar delitos en tiempo real o en curso dentro de determinado rango.
La aplicación de la IA a las cámaras de vigilancia elimina factores como la fatiga o la capacidad de atención humana, además, mejora enormemente las posibilidades de atrapar a un delincuente.
La IA puede aprender a reconocer ciertos patrones y comportamientos sociales, así como implementar funciones de reconocimiento facial, lo que significa que puede ser entrenada para detectar y señalar actividades ilícitas, transmitiendo rápidamente esta información a un canal determinado, como departamentos de policía o estaciones de vigilancia. Estos sistemas inteligentes serán fundamentales para reducir la delincuencia en nuestras ciudades.
Por ejemplo, vehicleDRX puede identificar a un vehículo con sólo un 5% de la imagen de una cámara, proporcionando recursos a todos los agentes de vigilancia y aumentando la productividad de los centros de comando hasta 48,7 veces.
Esto ha ayudado a reducir, por ejemplo, los delitos cometidos en motocicleta, uno de los ilícitos más comunes en varias ciudades.
Aún cuando la inteligencia artificial es uno de los componentes de los sistemas inteligentes, la IA autónoma lleva sus capacidades al otro nivel.
Lee nuestro siguiente artículo para conocer todo el poder del IoT y la IA combinados.
En Algotive, buscamos que nuestra tecnología eleve las redes de videovigilancia, buscando una interconectividad mayor entre máquina y humano. Esto quiere decir que no solo creamos herramientas, sino auténticos colaboradores tecnológicos que se integran a equipos de trabajo bien establecidos.
Si quieres saber el impacto de los sistemas inteligentes en las operaciones de seguridad pública del país, lee nuestro artículo completo aquí.
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