How does artificial intelligence learn? - Briana Brownell

Traductor: Frank Zegarra Revisor: Emma Gon

Today, artificial intelligence helps doctors diagnose patients,

Hoy, la inteligencia artificial ayuda a los médicos a diagnosticar a pacientes,

pilots fly commercial aircraft, and city planners predict traffic.

los pilotos vuelan aviones comerciales y los urbanistas predicen el tráfico.

But no matter what these AIs are doing, the computer scientists who designed them

Pero no importa lo que hagan estas IA, los informáticos que las diseñaron

likely don’t know exactly how they’re doing it.

probablemente no sepan exactamente cómo lo están haciendo.

This is because artificial intelligence is often self-taught,

Se debe a que la inteligencia artificial a menudo es autodidacta,

working off a simple set of instructions

trabajando con un simple conjunto de instrucciones

to create a unique array of rules and strategies.

para crear una matriz única de reglas y estrategias.

So how exactly does a machine learn?

¿Cómo aprende exactamente una máquina?

There are many different ways to build self-teaching programs.

Hay muchas formas para desarrollar programas de autoaprendizaje.

But they all rely on the three basic types of machine learning:

Pero todos confían en tres tipos básicos de aprendizaje automático:

unsupervised learning, supervised learning, and reinforcement learning.

aprendizaje no supervisado y supervisado, aprendizaje reforzado.

To see these in action,

Para verlos en acción,

let’s imagine researchers are trying to pull information

imaginemos que los investigadores están tratando de obtener información

from a set of medical data containing thousands of patient profiles.

de un conjunto de datos médicos que contiene miles de perfiles de pacientes.

First up, unsupervised learning.

Primero, aprendizaje sin supervisión.

This approach would be ideal for analyzing all the profiles

Este enfoque sería ideal para analizar todos los perfiles

to find general similarities and useful patterns.

para encontrar similitudes generales y patrones útiles.

Maybe certain patients have similar disease presentations,

Tal vez ciertos pacientes tengan similares presentaciones de enfermedades,

or perhaps a treatment produces specific sets of side effects.

o tal vez un tratamiento produce series específicas de efectos secundarios.

This broad pattern-seeking approach can be used to identify similarities

El amplio enfoque de búsqueda de patrones se puede usar para identificar similitudes

between patient profiles and find emerging patterns,

entre los perfiles de los pacientes y encontrar patrones emergentes,

all without human guidance.

todo sin la guía humana.

But let's imagine doctors are looking for something more specific.

Pero imaginemos que los médicos están buscando para algo más específico.

These physicians want to create an algorithm

Estos médicos quieren crear un algoritmo

for diagnosing a particular condition.

para diagnosticar una condición particular.

They begin by collecting two sets of data—

Comienzan recolectando dos conjuntos de datos,

medical images and test results from both healthy patients

imágenes médicas y resultados de pruebas tanto de pacientes sanos

and those diagnosed with the condition.

como de aquellos diagnosticados con la condición.

Then, they input this data into a program

Luego, ingresan estos datos en un programa

diseñado para identificar características compartidas por los pacientes enfermos

designed to identify features shared by the sick patients

but not the healthy patients.

pero no los pacientes sanos.

Based on how frequently it sees certain features,

Según la frecuencia con la que ve determinadas funciones,

the program will assign values to those features’ diagnostic significance,

el programa valorará la importancia de diagnóstico de esas características,

generating an algorithm for diagnosing future patients.

generando un algoritmo para el diagnóstico de futuros pacientes.

However, unlike unsupervised learning,

Sin embargo, a diferencia del aprendizaje no supervisado,

doctors and computer scientists have an active role in what happens next.

médicos e informáticos tienen un rol activo en lo que sucederá a continuación.

Doctors will make the final diagnosis

Los médicos harán el diagnóstico final

and check the accuracy of the algorithm’s prediction.

y comprobar la exactitud de la predicción del algoritmo.

Then computer scientists can use the updated datasets

Los científicos de la computación pueden usar los conjuntos de datos actualizados

to adjust the program’s parameters and improve its accuracy.

para ajustar los parámetros del programa y mejorar su precisión.

This hands-on approach is called supervised learning.

Este enfoque práctico se llama aprendizaje supervisado.

Now, let’s say these doctors want to design another algorithm

Ahora, digamos que estos médicos quieren diseñar otro algoritmo

to recommend treatment plans.

para recomendar planes de tratamiento.

Since these plans will be implemented in stages,

Dado que estos planes se implementarán en etapas,

and they may change depending on each individual's response to treatments,

y pueden cambiar dependiendo de cada respuesta individual a los tratamientos,

the doctors decide to use reinforcement learning.

los doctores deciden usar aprendizaje reforzado.

This program uses an iterative approach to gather feedback

Este programa utiliza un enfoque iterativo para recopilar comentarios

about which medications, dosages and treatments are most effective.

sobre qué medicamentos, dosis y tratamientos son más efectivos.

Then, it compares that data against each patient’s profile

Luego, compara esos datos contra el perfil de cada paciente

to create their unique, optimal treatment plan.

para crear su único y óptimo plan de tratamiento.

As the treatments progress and the program receives more feedback,

A medida que avanzan los tratamientos y el programa recibe más comentarios,

it can constantly update the plan for each patient.

puede actualizarse constantemente el plan para cada paciente.

None of these three techniques are inherently smarter than any other.

Ninguna de estas tres técnicas es más inteligente que cualquier otra.

While some require more or less human intervention,

Mientras que algunos requieren alguna Intervención humana,

they all have their own strengths and weaknesses

todos tienen sus propias fortalezas y debilidades

which makes them best suited for certain tasks.

lo que los hace más adecuados para determinadas tareas.

However, by using them together,

Sin embargo, al usarlos juntos,

researchers can build complex AI systems,

los investigadores pueden construir sistemas de IA complejos,

where individual programs can supervise and teach each other.

donde programas individuales pueden supervisarse y enseñarse unos a otros.

For example, when our unsupervised learning program

Cuando nuestro programa de aprendizaje no supervisado

finds groups of patients that are similar,

encuentra grupos de pacientes que son similares,

it could send that data to a connected supervised learning program.

podría enviar esos datos a un programa de aprendizaje supervisado.

That program could then incorporate this information into its predictions.

Ese programa podría incorporar esta información en sus predicciones.

Or perhaps dozens of reinforcement learning programs

O quizás docenas de programas de aprendizaje reforzado

might simulate potential patient outcomes

podría simular los posibles resultados del paciente

to collect feedback about different treatment plans.

para recibir comentarios sobre planes de tratamiento.

There are numerous ways to create these machine-learning systems,

Hay varios modos de crear estos sistemas de aprendizaje automático,

and perhaps the most promising models

tal vez los modelos más prometedores,

are those that mimic the relationship between neurons in the brain.

son los que imitan la relación entre las neuronas del cerebro.

These artificial neural networks can use millions of connections

Estas redes neuronales artificiales pueden utilizar millones de conexiones

to tackle difficult tasks like image recognition, speech recognition,

para abordar tareas difíciles como reconocimiento de imágenes y de voz

and even language translation.

e incluso traducción de idiomas.

However, the more self-directed these models become,

Sin embargo, cuanto más autodirigidos se vuelven estos modelos,

the harder it is for computer scientists

más difícil es para los informáticos

to determine how these self-taught algorithms arrive at their solution.

determinar cómo estos algoritmos autodidactas llegan a su solución.

Researchers are already looking at ways to make machine learning more transparent.

Investigadores ya buscan modos de hacer que el aprendizaje sea más transparente.

But as AI becomes more involved in our everyday lives,

Pero a medida que la IA se involucra más en nuestra vida diaria,

these enigmatic decisions have increasingly large impacts

estas enigmáticas decisiones tienen impactos cada vez mayores

on our work, health, and safety.

sobre nuestro trabajo, salud y seguridad.

So as machines continue learning to investigate, negotiate and communicate,

Para que las máquinas sigan aprendiendo a investigar, negociar y comunicarse,

we must also consider how to teach them to teach each other to operate ethically.

debemos considerar cómo enseñarles para que se enseñen entre sí operar con ética.