HISTORIA DE LA IA/FUENTES PRIMARIAS × PYTHON

Toda la historia de la IA

Del sueño de las máquinas que piensan a la IA que escribe textos. Casi 400 años de desafíos que se pueden explorar, poner en marcha y comprobar

Se abrieron y examinaron una por una 667 fuentes originales sobre IA, como artículos científicos, libros y noticias de la época. Después, se implementaron sus mecanismos en 146 programas.

Detrás de una línea del libro de texto hay historias reales que despiertan la curiosidad. Las historias más conocidas se comprobaron volviendo a los libros y artículos de quienes las contaron y a las noticias de la época.
Los mecanismos se pueden comprobar en la práctica, moviendo las figuras y ejecutando Python. Se puede empezar por cualquier capítulo.

01Capítulo 01 · Panorama general

Las olas de auge y su numeración

¿Quién estableció la numeración “del primer al cuarto auge de la IA”, y cuándo?

La IA ha pasado varias veces por períodos en los que crecen las expectativas (auges) y otros en los que disminuyen (inviernos). Sin embargo, el tamaño de un auge no se ve directamente. Por eso, este sitio contó año por año las veces que se usaron ciertas palabras en libros en inglés, en títulos de artículos científicos de todo el mundo y de libros japoneses, y en intervenciones en la Dieta, el Parlamento de Japón, para observar la forma de las olas.

La figura de la derecha muestra esos datos reales. Las intervenciones parlamentarias que contienen “AI” con el sentido de inteligencia artificial alcanzaron un pico en 2019, bajaron y, en 2023, superaron el pico anterior. Sin embargo, la forma cambia según cómo se cuente. Si se buscan las 2 letras “AI”, también se cuentan términos comoAIDSyAIG. Por eso, se revisó el contenido de cada resultado, se establecieron criterios y se volvió a contar.

La numeración “del primero al cuarto” es una forma de contar muy usada en Japón. Los libros en inglés numeran los períodos de , en lugar de los auges. En el Parlamento, en 1985, se describía la situación como “actualmente, el segundo auge” (traducción).

Lo que se cree saberLo que suele decirse:El fue una expresión con la que Minsky y Schank advirtieron del peligro
Según la fuente original:En el registro del debate de 1984, Minsky no aparece entre los participantes. La expresión se usó como nombre del peor escenario que podría llegar.
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Qué muestra la figura:La forma y el tamaño del auge cambian según cómo se cuente. Además, numerar los auges del 1 al 4 es una costumbre sobre todo japonesa; en inglés se suelen numerar los inviernos.

02Capítulo 02 · Hasta 1955

El sueño de máquinas que piensan y las máquinas de cálculo

¿Desde cuándo se plantea en serio la pregunta “¿Pueden pensar las máquinas?” (traducción)?

En 1637, Descartes describió 2 maneras de distinguir una máquina semejante a una persona de un ser humano. La “máquina que jugaba al ajedrez” de 1770 tenía una persona escondida dentro. En 1843, Ada Lovelace escribió notas sobre la máquina analítica. En el Japón del período Edo se construían muñecos mecánicos llamados karakuri.

En 1936, Alan Turing presentó la idea de una máquina que calcula solo con una cinta y una tabla de reglas. Al abrir la tapa de la caja de 1936 en la figura de la derecha, se puede ver un ejemplo en el que esa máquina suma 1 a un número en base 2. El cabezal lee un símbolo de la cinta, consulta la tabla, lo reescribe y se mueve 1 posición a la izquierda o a la derecha. Turing consideró que cualquier cálculo se puede expresar combinando estos movimientos sencillos.

En 1943, Warren McCulloch y Walter Pitts representaron las células nerviosas del cerebro (neuronas) como interruptores. Suman sus entradas y se activan cuando el total alcanza o supera un valor determinado. Este es el punto de partida de las redes neuronales. En 1950, Turing sustituyó la pregunta “¿Pueden pensar las máquinas?” (traducción) por un juego de imitación.

Lo que se cree saberLo que suele decirse:Se aprueba si se engaña al 30% de los jueces
Según la fuente original:Ese criterio no aparece en el artículo de Turing. Lo que escribió fue una previsión para unos 50 años después.
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Qué muestra la figura:“¿Pueden pensar las máquinas?” (traducción) no fue una pregunta que surgiera de repente en 1950: desde que Descartes escribió en 1637 cómo distinguir una máquina parecida a una persona, durante más de 300 años se construyeron e imaginaron máquinas que parecían pensar, con muñecos, engranajes, tarjetas, cintas e interruptores, pero dentro había una persona escondida o pasos fijos (tablas, engranajes, tarjetas, tablas de reglas e interruptores). En 1950, Turing dejó de examinar su interior y planteó otra pregunta: si era posible distinguir la máquina mediante un intercambio de texto, en el juego de imitación.

03Capítulo 03 · 1955–1960

Nace el nombre

¿Qué aprendió una máquina que se corrige cuando se equivoca?

En 1955, la propuesta de un encuentro de investigación de verano usó el nombre . La propuesta no planteaba terminarlo todo en un verano, sino la expectativa de lograr un avance importante en 1 o más problemas.

En 1958, la Marina de Estados Unidos mostró a periodistas el perceptrón de Frank Rosenblatt. Tras unos 50 intentos, aprendió a distinguir si la marca de una tarjeta estaba a la derecha o a la izquierda. En la figura de la derecha se le pueden mostrar tarjetas. Solo cuando se equivoca corrige los pesos de las casillas donde estaba la marca. Al observar la distribución final de los pesos, se ve que la máquina no conoce las palabras “derecha” e “izquierda”: solo aprendió qué casillas votan por cada lado.

Por la misma época, Herbert Simon y Allen Newell hicieron predicciones como “En un plazo de 10 años, una computadora será campeona mundial de ajedrez” (traducción), y hasta escribieron ellos mismos la fecha en que se comprobarían.

Lo que se cree saberLo que suele decirse:Los participantes de Dartmouth pretendían completar la IA en un solo verano
Según la fuente original:La propuesta expresaba la expectativa de lograr un avance importante en 1 o más problemas.
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Qué muestra la figura:Sin conocer las palabras “derecha” e “izquierda”, el perceptrón solo ajustaba los pesos cuando se equivocaba y aprendía hacia qué lado votaba cada casilla. Incluso después de unas 50 tarjetas, lo único que quedaba en el tablero de pesos era la suma de las tarjetas en las que se había equivocado.

Número de errores por cada 5 tarjetas
04Capítulo 04 · Década de 1960

Búsqueda, razonamiento y grandes predicciones

¿Cómo se puede buscar la salida de un laberinto con rapidez?

La IA del primer auge era buena para resolver mediante búsquedas problemas con reglas claras, como laberintos y rompecabezas. A*, de 1968, elige el siguiente lugar que se examinará sumando al recorrido ya hecho la distancia estimada hasta la meta. En la figura de la derecha se pueden comparar la búsqueda sin estimación, A* y la búsqueda con la estimación multiplicada por 3. Si la estimación es adecuada, se puede encontrar la ruta más corta explorando pocos lugares. Si la estimación es demasiado grande, la búsqueda es rápida, pero la ruta deja de ser la más corta.

ELIZA, de 1966, solo encontraba palabras clave y reorganizaba las frases siguiendo reglas, pero parecía conversar con una persona. En 1968 se presentó en Japón una máquina que leía códigos postales.

También hubo grandes predicciones. En 1965, Simon escribió sobre la posibilidad de hacer cualquier trabajo que pudiera realizar una persona: “las máquinas serán capaces, en un plazo de veinte años, de realizar cualquier trabajo…” (traducción).

Lo que se cree saberLo que suele decirse:Simon predijo que las máquinas quitarían todos los trabajos a las personas en 20 años
Según la fuente original:El artículo original continuaba aclarando que se trataba de una previsión de capacidad técnica y que no decía nada sobre cómo se usaría.
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Qué muestra la figura:Al sumar una estimación de la distancia hasta la meta, se encuentra el camino más corto examinando menos casillas, pero una estimación demasiado grande reduce aún más las casillas y deja de garantizar el camino más corto. Con solo mover 1 control de estimación se puede sentir dónde empieza esa ventaja y dónde aparece su costo.

05Capítulo 05 · 1966–1980

El invierno después del primer auge

¿Llegó el el mismo año a Estados Unidos, el Reino Unido y Japón?

Esta época se considera un período de , en el que los resultados no alcanzaron las expectativas y disminuyeron los fondos para investigar. Se sucedieron el informe estadounidense sobre traducción automática de 1966, el libro de 1969 y el informe Lighthill del Reino Unido de 1973.

Sin embargo, al ordenar los acontecimientos de los 3 países en la figura de la derecha, se ve que el invierno llegó de maneras distintas. En Japón, en 1971 comenzó el gran proyecto nacional “sistema de procesamiento de información de patrones”. También surgieron investigaciones en redes neuronales que conectan con la IA actual, como el Associatron de 1972 (que recuerda el conjunto a partir de una parte) y el Neocognitron de 1979 (que reconoce formas aunque cambien de posición). Al mover “Año actual”, las fuentes dan respuestas distintas incluso para un mismo año: , o “no hubo invierno”.

Este capítulo pone en marcha 19 mecanismos, como el límite de una sola línea recta (XOR), la explosión combinatoria, la búsqueda en haz para el lenguaje hablado, la comparación mediante programación dinámica (DP) para compensar diferencias en la velocidad del habla y un método para encontrar las partes de un rostro.

Lo que se cree saberLo que suele decirse:De 1974 a 1980 hubo un invierno de la IA y la investigación se detuvo
Según la fuente original:Los miembros del grupo de interés en IA de ACM casi se triplicaron de 1973 a 1978. Que haya sido un depende de qué se use como medida.
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Qué muestra la figura:Las fechas del invierno de la IA cambian mucho según la fuente que se use como referencia. En Japón, por esas mismas fechas, empezaban grandes proyectos y estudios sobre redes neuronales.

06Capítulo 06 · 1975–1990

Incorporar el conocimiento de expertos

¿Qué se puede y qué no se puede hacer al reunir ?

El segundo auge comenzó con la IA que incorpora el conocimiento de expertos en forma de (sistemas expertos). MYCIN, desarrollado a partir de 1972, investigaba cómo aconsejar la elección de medicamentos para infecciones. Combinaba reglas y factores de certeza (cuán probable es algo) y, cuando se le preguntaba “¿Por qué?”, respondía mostrando las reglas que había usado.

La figura de la derecha aplica el mismo mecanismo al estado de una bicicleta (no ofrece consejos médicos). Al pulsar los hechos conocidos para cambiarlos, las reglas que se pueden usar se activan una tras otra, y cambian la conclusión y su grado de certeza. Si no hay una regla para un síntoma, no puede responder. El esfuerzo de añadir conocimiento se convirtió en el límite de este método.

En Japón, en 1987, el metro de Sendai comenzó a funcionar con control difuso, que combina reglas imprecisas.

Lo que se cree saberLo que suele decirse:Los excesos del segundo auge se debieron a las grandes promesas de los investigadores
Según la fuente original:Según un artículo de 1984, muchos investigadores habían ido a hablar de pequeños avances; quienes actuaban como si el sueño ya se hubiera cumplido eran algunas de las empresas expositoras.
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Qué muestra la figura:Las reglas parten de lo que se sabe, se aplican una tras otra y permiten llegar a conclusiones y explicar sus razones. Pero no pueden responder nada sobre lo que no está escrito en ellas.

07Capítulo 07 · 1979–1995

Japón: computadora de quinta generación

¿Qué buscaba el gran proyecto nacional y qué dejó tras de sí?

En 1982, Japón inició un proyecto para un nuevo tipo de computadora centrado en el razonamiento y el procesamiento del conocimiento. Lo llamó , como la siguiente etapa después de las generaciones de componentes (válvulas de vacío, transistores, IC y LSI). El mundo reaccionó, y el Reino Unido y Estados Unidos también iniciaron grandes proyectos.

La herramienta central fue Prolog, un lenguaje de programación lógica. Al reunir hechos y reglas, responde a las preguntas mediante razonamiento. En la figura de la derecha se pueden buscar “abuelos” y “primos” a partir de hechos familiares. El número de consultas a los hechos representa el esfuerzo de razonamiento. En 1992, la máquina de inferencia paralela PIM/p podía realizar 156 millones de inferencias por segundo.

En la evaluación final, se había superado el objetivo de velocidad de inferencia, pero no se había llegado a construir un mecanismo para conversar con las personas. La valoración de si fue un depende de qué se considere el objetivo.

Lo que se cree saberLo que suele decirse:La quinta generación fracasó
Según la fuente original:La evaluación final escribió que “respondió plenamente a las expectativas iniciales” (traducción). La valoración cambia según qué se considere el objetivo.
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Qué muestra la figura:Con hechos y reglas, se puede responder a una pregunta mediante razonamientos. Sin embargo, cuanto más lejano es el parentesco, más trabajo cuesta consultar los hechos.

08Capítulo 08 · 1987–2005

El invierno tras el segundo auge y los brotes que crecieron en silencio

¿Cómo aprende una red neuronal con varias capas?

El negocio de los sistemas expertos perdió impulso y llegó el segundo invierno de la IA. Mientras tanto, las tecnologías que aprenden de los datos crecían silenciosamente. En 1986, Nature publicó un artículo sobre el entrenamiento de redes neuronales de varias capas mediante retropropagación del error.

La figura de la derecha muestra cómo una red con una capa oculta aprende XOR. El error de la salida se transmite desde las capas posteriores hacia las anteriores, y los pesos se corrigen poco a poco. XOR, que no se podía aprender con 1 capa, se puede resolver al añadir capas. En la gráfica de abajo, el error disminuye.

Por la misma época también surgieron una red capaz de recordar un contexto largo (LSTM, 1997), la máquina de vectores de soporte, que separa los datos trazando entre ellos el camino más ancho posible (1995), y un programa de backgammon que aprende jugando contra sí mismo (1992).

Lo que se cree saberLo que suele decirse:Hinton inventó la retropropagación del error
Según la fuente original:Antes del artículo de 1986, otros investigadores la habían descubierto de forma independiente. En Japón, Shun'ichi Amari también publicó en 1967 una teoría del aprendizaje mediante la corrección gradual de errores.
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Qué muestra la figura:Al añadir capas y ajustar la red pasando el error desde la salida hacia la entrada, se aprende poco a poco a trazar la frontera de XOR que no podía trazarse con 1 capa.

Magnitud del error
09Capítulo 09 · 2006–2012

Aprender de los datos por sí misma

¿Basta con memorizar muchos ejemplos para clasificar datos nuevos?

Gracias a grandes cantidades de datos y a las GPU, la IA con muchas capas de redes neuronales (aprendizaje profundo) mejoró de golpe. En el concurso de imágenes de 2012 ganó por un amplio margen. Muchas de sus herramientas llevaban mucho tiempo desarrollándose. Este capítulo pone en marcha, uno por uno, métodos de aprendizaje automático como mínimos cuadrados (1805), Bayes, análisis de componentes principales, k vecinos más cercanos, k-means, árboles de decisión, SVM, bosques aleatorios, descomposición en valores singulares y aprendizaje por refuerzo. También presenta métodos japoneses: la cuantificación de Chikio Hayashi, el AIC de Hirotugu Akaike y la binarización de Nobuyuki Otsu.

La figura de la derecha muestra uno de ellos: el método de los k vecinos más cercanos. Guarda puntos con respuestas conocidas y decide la clase de un punto nuevo por votación entre los k puntos más cercanos. Si k vale 1, acierta con todos los datos de entrenamiento, pero memoriza incluso el ruido y tiende a fallar con puntos nuevos (sobreajuste). Separar los datos en entrenamiento y prueba para comprobar los resultados es una idea central de esta época.

Lo que se cree saberLo que suele decirse:Hinton inventó una idea nueva en 2006
Según la fuente original:El propio artículo de ese año decía que, desde la década de 1980, estaba claro que las redes profundas debían ser útiles.
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Qué muestra la figura:Con k igual a 1 se acierta en todos los puntos aprendidos, pero también se memoriza el ruido y es más fácil fallar en puntos nuevos. Por eso se separan los datos de entrenamiento y de prueba para comprobar el resultado.

10Capítulo 10 · 2012–2019

Go, shogi y predicciones laborales

¿Por qué jugar al azar hasta el final permite descubrir buenas jugadas?

La IA venció a profesionales de primer nivel en go y shogi, y las predicciones de que “desaparecerán los trabajos” se comentaron en todo el mundo. En Japón también hubo un auge de la IA, y se extendió la denominación “tercer” auge. Este capítulo también pone en marcha, una por una, herramientas de aprendizaje profundo como autoencoders, GAN, word2vec, detección de objetos, aprendizaje por transferencia y ResNet.

Una de las claves para jugar mejor al go fue la búsqueda de árboles de Montecarlo (2006). Después de probar una jugada, se juega al azar hasta el final muchas veces y se comparan las jugadas por su proporción de victorias. La figura de la derecha es un juego de tres en raya. Al aumentar el número de partidas de prueba, se ve con más claridad cuáles son las jugadas con mayores probabilidades de ganar. AlphaGo (2016) combinó este método con redes neuronales entrenadas con partidas humanas y con partidas contra sí mismo.

En Japón, en 2015, la Sociedad de Procesamiento de la Información de Japón declaró que el shogi por computadora “está alcanzando el mismo nivel” (traducción) que los mejores jugadores profesionales.

Lo que se cree saberLo que suele decirse:AlphaGo se hizo fuerte aprendiendo por sí solo
Según la fuente original:Incluso la versión que venció a Lee Sedol en 2016 aprendió primero tomando como ejemplo partidas humanas, y después mejoró jugando contra sí misma.
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Qué muestra la figura:Incluso jugando al azar, al repetir muchas partidas se distingue claramente qué jugadas tienen más posibilidades de ganar.

11Capítulo 11 · 2017–2022

IA que crea textos e imágenes

¿A qué palabras “presta atención” una IA que escribe textos?

Del mecanismo presentado en un artículo de 2017 (el transformer) se desarrolló la IA que crea textos e imágenes, y en 2022 apareció en una forma que cualquiera podía usar.

Una parte central del mecanismo es la . Una palabra de una oración determina con números a qué otras palabras presta atención y en qué medida. En la figura de la derecha se puede cambiar la palabra que se consulta. “Comió” presta mucha atención a quién comió (el gato) y a qué comió (el pescado). Los números son un pequeño ejemplo creado para este sitio, no valores de una IA real.

La IA que escribe textos usa este mecanismo para calcular la probabilidad de la siguiente palabra y elegir las palabras una por una.

Lo que se cree saberLo que suele decirse:ChatGPT llegó a 100 millones de personas en 2 meses
Según la fuente original:No fue un anuncio de la empresa, sino una estimación de analistas de un banco a partir de las visitas a la web.
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Qué muestra la figura:Los números determinan a qué otras palabras de la oración presta atención una palabra y en qué medida. “Comió” presta atención a quién (el gato) y a qué (el pescado).

12Capítulo 12 · Desde 2023

Predicciones pendientes de comprobar

¿Se puede conocer el futuro prolongando una recta?

Muchas predicciones actuales parten del supuesto de que la relación entre el tamaño de la IA y la mejora de su rendimiento seguirá existiendo en el futuro. La figura de la derecha muestra la cantidad de cálculo usada para entrenar IA (datos de Epoch AI) en una escala en la que cada paso multiplica por 10. Al trazar una recta con los puntos hasta cierto año y prolongarla, se obtiene una predicción del futuro. Al cambiar el año hasta el que se traza la recta, cambia el ritmo de la predicción.

Las predicciones no siempre fallan. En 2022, 2 investigadores predijeron si, para 2025, una IA obtendría una puntuación de medalla de oro en la Olimpiada Internacional de Matemáticas, y en julio de 2025 ocurrió. Por otro lado, un informe internacional señala que incluso quienes construyeron las grandes IA actuales apenas pueden interpretar lo que sucede en su interior.

Todavía no se sabe si después del cuarto auge llegará un invierno. Este capítulo reúne los elementos para estudiarlo sin dar una respuesta.

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Qué muestra la figura:El ritmo futuro cambia mucho según hasta qué año se tomen los puntos para trazar una recta. Una predicción que prolonga esa recta supone que las condiciones seguirán siendo las mismas.

13Capítulo 13 · Panorama general

Olas, mapa de predicciones e incógnitas

¿A cuántos años de distancia apuntaban las predicciones sobre IA?

Por último, se estudian los propios registros del sitio como datos. La figura de la derecha es un mapa de predicciones. El eje horizontal muestra el año en que se hizo la predicción, y el vertical, el año que se indicó con “para este año”. Para distinguir los puntos cercanos, se desplazan un poco y se conectan mediante líneas finas con las posiciones de sus años originales. Si la posición del año original está por encima de la línea del año actual, se trata de una predicción cuya fecha aún no ha llegado.

Un estudio conocido (2012) concluyó que muchas predicciones sobre IA apuntan a entre 15 y 25 años después. Sin embargo, ahora la primera página del artículo lleva una nota: “Los resultados de este artículo se basan en un error del conjunto de datos” (traducción). La respuesta cambia según cómo se cuenten y se recopilen los datos.

También hay predicciones en materiales educativos nacionales que cambiaron de forma al rastrear su origen. “En 2025 se alcanzará una capacidad que permita simular por completo un cerebro humano” (traducción) era originalmente una figura de un libro de 2005 sobre previsiones de la velocidad de cálculo.

Lo que se cree saberLo que suele decirse:Toda tecnología nueva pasa por “pico de expectativas
Según la fuente original:valle de decepción → estabilización” → Cuando los investigadores comprobaron si las cosas ocurrían como mostraba la gráfica de una empresa de investigación de mercados, encontraron discrepancias incluso con los registros de la propia empresa. Que siempre se siga la misma secuencia es una historia que parece surgir al ordenar los casos, no una ley fija.
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Qué muestra la figura:Se afirmó que muchas predicciones sobre la IA apuntaban a 15–25 años en el futuro, pero ese estudio también recibió una nota sobre errores. La respuesta cambia según cómo se cuente y se reúna la información.

Para terminar

La próxima página la escribirá el alumnado

La historia de la IA es el registro de casi 400 años de desafíos de personas que soñaron con máquinas capaces de pensar. Hubo días en que la meta llegó antes de lo esperado y otros en que resultó estar más lejos. Cada vez, alguien creó una herramienta nueva, y la siguiente persona la usó para avanzar un paso más.

En este sitio, las historias conocidas se comprobaron volviendo a los libros y artículos de quienes las contaron. Al interactuar con las figuras y modificar el código de Python, se pueden poner en marcha los mismos mecanismos en la práctica. La lectura puede empezar libremente por el capítulo que más interés despierte.

En el mapa de predicciones hay muchas que esperan ser comprobadas: 2030, 2045… Quienes verán sus resultados serán los estudiantes que hoy cursan la secundaria. Y, seguramente, entre ellos también estarán quienes escriban la siguiente predicción o realicen la siguiente invención.