Trabajo Practico final de Inteligencia artificial 1 PDF

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Trabajo practico final que el profesor de la materia de Inteligencia Artificial 1 nos pidio de investigacion sobre el asistente virtual llamado Stephanie...

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Tema: Asistente de voz virtual Materia: Inteligencia Artificial I Integrantes: Enrique Melgarejo Daniel Maldonado Lucas Torales Tainara Santander Profesor: Ing. M.Sc. Carlos Domingo Almeida Delgado Semestre: 6to 2021

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Introducción La tecnología avanza a pasos agigantados, y más aún en estas épocas en que el surgimiento y la evolución de nuevas tecnologías se dan con una increíble agilidad, prueba de esto es lo que hoy en día conocemos como Asistentes Inteligentes. Los Asistentes Inteligentes son programas generalmente equipados con mecanismos de inteligencia artificial que nos ayudan a facilitar las labores cotidianas que tenemos, esto es claramente un paso más hacia la singularidad, y prueba de ello se obtiene con simplemente observar de lo que son capaces estos Asistentes. Mediante su tecnología de reconocimiento de voz pueden entender las peticiones que les hacemos a través del lenguaje hablado, y tomar acciones considerando lo que le dijimos, pueden desde programar un recordatorio en tu teléfono, comprar pasajes de avión, hasta encender o apagar las luces de tu casa mediante la integración del IOT (Internet de las cosas). Ponerse a analizar el increíble alcance que puede tener esta tecnología y lo rápido que avanza en definitiva despierta la curiosidad de muchos entusiastas, es por eso que en este trabajo decidimos abarcar de manera breve y en lo posible sencilla este tema tan extenso y complejo, iremos desde una introducción a la historia de dichos asistentes, hasta una demostración de su funcionamiento con un ejemplo práctico.

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Índice

Introducción............................................................................................................................................ 1 Índice ...................................................................................................................................................... 2 Objetivo general: .................................................................................................................................... 3 Antecedentes Históricos ......................................................................................................................... 3 Avances en los últimos años ................................................................................................................... 4 Solución actual: ....................................................................................................................................... 4 Solución propuesta por el grupo:............................................................................................................ 5 Tratamiento teórico del problema propuesto: ....................................................................................... 5 Ejemplo de aplicación ............................................................................................................................. 6 Metodología propuesta para resolución del tema de investigación: ...................................................... 8 Evaluación de los resultados obtenidos: ................................................................................................. 9 Enlace de descarga del código utilizado: ................................................................................................. 9 Conclusión ............................................................................................................................................ 10

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Objetivo:

Objetivo general: ➢

Un asistente virtual capaz de responder preguntas y realizar acciones que le pidamos

Objetivo específico: ➢ Aprender conocimientos de programación para el diseño de una inteligencia artificial capaz de realizar acciones y respuestas a lo que pidamos. ➢ Adquirir conocimientos de los procesos ultizados para el desarrollo del mismo. ➢ Experiencia para futuros desarrollos similares.

Antecedentes Históricos El asistente personal inteligente tiene sus orígenes en un proyecto de inteligencia militar artificial llamada CALO, por sus siglas en inglés "cognitive assistant that learns and organizes” que significa asistente cognitivo que aprende y organiza. Adam Cheyer, un mánager del proyecto CALO, tomó a unas personas del SRI International del centro de inteligencia artificial y formó un equipo para empezar la creación de Siri. Éste fue el primer conocido asistente personal inteligente. La primera herramienta que permitió ejecutar reconocimiento digital de voz fue IBM Shoebox, presentado al público general durante la Feria Mundial de Seattle de 1962, tras su lanzamiento inicial al mercado en 1961. Esta computadora temprana, desarrollada casi 20 años antes de la introducción del primer IBM Personal Computer en 1981, fue capaz de reconocer dieciséis palabras habladas y los dígitos del 0 a 9. El siguiente hito en el desarrollo de la tecnología de reconocimiento de voz se logró en la década de 1970 en la Universidad Carnegie Mellon en Pittsburgh, Pensilvania, con el apoyo sustantivo del Departamento de Defensa de los Estados Unidos y su agencia DARPA. Su herramienta Harpy dominó un millar de palabras, similar al vocabulario de un niño de tres años. Alrededor de diez años más tarde, el mismo grupo de científicos desarrolló un sistema que no sólo podía analizar palabras individuales sino secuencias enteras de palabras habilitadas por el modelo oculto de Márkov.8 Así, los primeros asistentes virtuales, los cuales aplicaron software de reconocimiento del habla fueron contestadores automáticos y softwares médicos de dictáfonos digitales.9 En la década de 1990, la tecnología de reconocimiento de voz digital se convirtió en una característica de las computadoras personales de Microsoft, IBM, Philips y Lernout & Hauspie luchando por los clientes. Mucho más tarde el lanzamiento al mercado del primer teléfono inteligente IBM Simon en 1994 sentó las bases para los asistentes virtuales inteligentes tal como se conocen hoy en día.10 El primer asistente virtual digital 3

instalado en un teléfono inteligente fue Siri, que fue presentado como una característica del iPhone 4S el 14 de octubre de 2011. Apple Inc. desarrolló Siri tras su adquisición en 2010 de Siri Inc., un spinoff de SRI International, que es un instituto de investigación financiado por DARPA y el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. Como parte de la historia de los asistentes virtuales también tenemos los chatterbots o agentes conversacionales surgidos en algunas páginas de Internet en los años 90 y principios del 2000, que buscaban la interacción con el usuario de la página simulando mantener una conversación con él, con el fin de ayudarle en sus búsquedas de un modo automatizado.11 Los primeros chatterbots eran muy limitados y no siempre comprendían las instrucciones de los humanos. Estaban insertados en las páginas web y funcionaban mediante texto. Su funcionamiento se basaba en la grabación previa de unas respuestas automatizadas que se ofrecían al usuario tras el reconocimiento de determinadas palabras clave.

Avances en los últimos años Últimamente se han visto muchos cambios en esta área gracias a que muchas empresas de gran poder adquisitivo decidieron apostarle a esta tecnología para sacarle el mayor provecho, un ejemplo muy popular es Apple, con su asistente Siri. Para ponernos más en contexto actualmente Siri es capaz de realizar prácticamente cualquier acción que tenga que ver con el teléfono en sí, y gracias a que puede conectarse con otras aplicaciones, también puede realizar acciones a través de ellas, por ejemplo, enviar un mensaje vía WhatsApp, publicar en Twitter, etc. Y las posibilidades se expanden aún más con la funcionalidad que le permite conectarse con aparatos del hogar, haciendo que prácticamente la casa entera sea parte del dispositivo, pudiendo el usuario hacer que Siri controle diversos aparatos externos dependiendo de lo que se le ordene mediante la voz.

Solución actual: Actualmente, tienen cinco grandes ventajas: Eficacia, mejora de la satisfacción del cliente en línea, optimización de costes, aprendizaje automático continuado y detección de las tendencias y necesidades del mercado.

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Solución propuesta por el grupo: Procesamiento dentro del propio programa para así no tener la necesidad de una conexión a internet para tomar acciones y dar respuesta a las peticiones que ha hecho el usuario, aprovechando el máximo posible de la velocidad del procesador para lograr obtener una experiencia más fluida, lo cual hará de la experiencia con el asistente algo más cercano a una interacción humana.

Tratamiento teórico del problema propuesto: El asistente de voz virtual es una inteligencia artificial capaz de realizar acciones que pidamos como llamadas, cálculos matemáticos, programar alarmas, leer mensajes, incluso contar chistes. Su principal objetivo es el de ahorrarle tiempo al usuario, facilitando tareas cotidianas y no tan cotidianas. Estas tareas o servicios se basan en datos de entrada de usuario, reconocimiento de ubicación y la habilidad de acceder a información de una variedad de recursos en línea. La tecnología del asistente virtual es permitida por la combinación de dispositivos móviles, interfaces de programación de aplicaciones, y la proliferación de aplicaciones móviles. Existen asistentes virtuales en los que incluso podrás reproducir música, series y películas en televisores, leer audiolibros… Simplemente con que se lo digas, el asistente virtual lo hará por ti. Algunos como Siri te permiten enviar mensajes de WhatsApp, poner la alarma sin mover un solo dedo, crear recordatorios (cita en el dentista, reunión en la oficina…), aumentar el brillo de la pantalla de tu smartphone o Tablet, e incluso desactivar el Wi-Fi. Para ejemplificar más específicamente cómo funcionan normalmente los asistentes, escogimos el caso de Alexa de Amazon, detallamos a continuación. Tal y como se muestra en el informe de Forbes.com, Alexa Voice Service (AVS) es el encargado de interpretar la voz que recibe Alexa. Junto a este servicio, Natural lenguage understanding (NLU) proporciona a los dispositivos el contexto necesario que hay detrás de lo que decimos, y la flexibilidad para comprender las variaciones que existen en cómo podemos decir cosas idénticas. El NPL de Amazon, en utilizado en redes neuronales profundas (DPP) para el procesamiento natural del lenguaje. Principalmente se utiliza el algoritmo GMM descrito a continuación:• GMM: Modelo de mezcla gaussiana, es un algoritmo de agrupamiento dónde cada grupo se modela de acuerdo con una distribución gaussiana diferente.

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Ejemplo de aplicación Para este proyecto la propuesta es el desarrollo de un asistente de voz personal capaz de realizar las acciones que pidamos a esta, lo necesario es disponer de conocimientos de programación, para el desarrollo y modificación de este, la necesidad de un ordenador con Sistemas Operativo ya sea Windows, Mac o Linux para usar un lenguaje de programación en este caso Python. Una vez que se tenga lo necesitado procederemos a instalar Visual Studio Build Tools 2019

Accedemos a la ubicación de los datos, abrimos config.ini para realizar una modificación deseada

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Agregamos al código las funciones deseadas

Una vez agregado las funciones deseadas al código en este caso algunas respuestas procedemos a ejecutar el mismo de la siguiente manera procedemos a abrir lo que seria la terminal de comando para realizar la ejecución

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Procedemos a hacer lo siguiente para comenzar a ejecutar nuestro asistente virtual Stephanie

Si todo se hizo de manera correcta nos saldría lo siguiente y Stephanie estaría listo para las ordenes

Una vez realizados los pasos podremos realizar consultas y pedir que haga cosas que deseemos, preguntar hora, saludarlo, realizar preguntas donde este se encargara de buscar en internet por nosotros para realizar la respuesta.

Metodología propuesta para resolución del tema de investigación: La metodología utilizada para este proyecto fue la investigativa, basados en un proyecto de código abierto encontrado en internet

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Evaluación de los resultados obtenidos: Se han logrado completamente los objetivos propuestos, el asistente virtual por voz funciona de manera satisfactoria pudiendo escuchar a través del micrófono, reconocer palabras clave y realizar respuestas con mucha eficacia.

Enlace de descarga del código utilizado: https://github.com/SlapBot/stephanie-va

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Conclusión El uso de asistentes de voz virtual es cada vez más importante en la vida cotidiana, los asistentes virtuales han ganado popularidad en los últimos tiempos gracias a su capacidad para facilitar algunas de las tareas que realizamos habitualmente con nuestros dispositivos móviles. Así, y con sólo pedirlo de viva voz, ayudan a buscar datos en Internet o a hacer consultas relacionadas con la actualidad o el tiempo. ¿Su peculiaridad? Al estar dotados de Inteligencia Artificial, se puede interactuar con ellos empleando un lenguaje natural, al tiempo que van aprendiendo según se utilizan. Tienen múltiples beneficios y aplicaciones educativas. La irrupción de los asistentes virtuales por voz está revolucionando poco a poco el mundo de los móviles pese a que nos encontramos todavía en fases primarias del desarrollo su utilidad y eficacia ya son increíbles y se espera que en los meses venideros estos asistentes sean cada vez más precisos, los más avanzados son Siri, Google Assistant y Alexa, proyectos llevados a cabo por los gigantes tecnológicos Apple, Google y Amazon respectivamente.

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Bibliografía

Enredandote. (s.f.). Recuperado el 14 de Octubre de 2021, de Enredandote: https://enredandote.com/que-es-un-asistente-virtual-y-como-funciona/ Slapbot. (s.f.). Recuperado el 14 de Octubre de 2021, de Slapbot: https://slapbot.github.io/documentation/installation/ Wikipedia. (s.f.). Recuperado el 14 de Octubre de 2021, de Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Asistente_virtual MailRelay. (s.f.). Recuperado el 14 de Octubre de 2021, de MailRelay: https://blog.mailrelay.com/es/2018/09/27/asistente-virtual

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