Social Media: Guía para principiantes sobre el Aprendizaje Automático, Inteligencia Artificial, Internet de las Cosas (IoT), PNL, Aprendizaje Profundo (Deep Learning), Big Data Analytics y Blockchain

jueves, 26 de abril de 2018

Guía para principiantes sobre el Aprendizaje Automático, Inteligencia Artificial, Internet de las Cosas (IoT), PNL, Aprendizaje Profundo (Deep Learning), Big Data Analytics y Blockchain

Las nuevas tecnologías como Machine Learning, Internet of Things, Deep Learning, PNL, , Cloud, Big Data y la Analítica Predictiva están teniendo un gran impacto en la España. Si bien se están creando muchos puestos de trabajo en estos campos, o más bien demandados, estas nuevas tecnologías también están restando los trabajos humanos tradicionales y aburridos. Por lo tanto, es muy importante que la nueva generación comprenda las nuevas tecnologías y los términos, y tenga en cuenta las habilidades necesarias para obtener empleos en el futuro.. Este post es una Guía para principiantes sobre el Aprendizaje Automático, Inteligencia Artificial, Internet de las Cosas (IoT), PNL, Aprendizaje Profundo (Deep Learning), Big Data Analytics y Blockchain. Además, también enumeraré algunos de los mejores cursos en línea y programas de máster de España, EE. UU. y Canadá para la ciencia de los datos, el aprendizaje automático, estadísticas, IoT y Big Data Analytics.
Inteligencia Artificial

Guía para principiantes sobre el Aprendizaje Automático, la Inteligencia Artificial, Internet de las Cosas (IoT), Procesamiento del Lenguaje Natural (PNL), Aprendizaje Profundo (Deep Learning), Análisis del Big Data y Blockchain.

¿Qué es el Aprendizaje Automático (Machine Learning)?


El aprendizaje automático (ML) es un campo de estudio que aplica los principios de la informática y las estadísticas para crear modelos estadísticos, que se utilizan para predicciones futuras (basadas en datos pasados ​​o Big Data) e identificar (descubrir) patrones en los datos. El aprendizaje automático es en sí mismo un tipo de Inteligencia Artificial que permite que las aplicaciones de software sean más precisas en la predicción de resultados sin estar programadas explícitamente.

El objetivo básico del aprendizaje automático es construir algoritmos que puedan recibir datos de entrada y usar estadísticas para predecir un valor de salida dentro de un rango aceptable. Proporciona la capacidad de obtener automáticamente conocimientos profundos, reconocer patrones desconocidos y crear modelos predictivos de alto rendimiento a partir de datos, todo ello sin requerir programación explícita. El aprendizaje automático se puede aplicar para detectar transacciones fraudulentas con tarjeta de crédito o para predecir precios.

Los algoritmos del Aprendizaje Automático se pueden categorizar como supervisados, semi-supervisados ​​o no supervisados. Los algoritmos supervisados ​​requieren que los humanos proporcionen retroalimentación sobre la precisión de las predicciones junto con la entrada y la salida deseada. Los algoritmos no supervisados ​​no necesitan ningún entrenamiento o participación humana. Usan un enfoque iterativo llamado Aprendizaje Profundo o Deep Learning (explicado más adelante en esta publicación) para revisar los datos y sacar conclusiones.

Leer más en este estudio sobre el Aprendizaje Automático en formato .pdf.

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¿Qué es la Inteligencia Artificial (IA)?


La Inteligencia Artificial es el campo de estudio mediante el cual una computadora (y sus sistemas) desarrollan la capacidad para realizar con éxito tareas complejas que generalmente requieren inteligencia humana, como percepción visual, reconocimiento de voz, toma de decisiones y traducción entre idiomas. En otras palabras, la Inteligencia Artificial se ocupa de resolver tareas que son fáciles para los humanos pero difíciles para las computadoras.

Mientras que la Inteligencia Artificial generalmente se concentra en la programación de computadoras para tomar decisiones, el Aprendizaje Automático enfatiza en hacer predicciones sobre el futuro. Si usas un programa inteligente que involucra un comportamiento humano, puede ser Inteligencia Artificial. Sin embargo, si los parámetros no se aprenden automáticamente (o se derivan) de los datos, no se trata de Aprendizaje Automático (ML).

Según Bernard Marr, la IA y el ML a menudo parecen ser intercambiables. Pero, no son lo mismo. La Inteligencia Artificial es el concepto más amplio de que las máquinas pueden llevar a cabo tareas de una manera que podríamos considerar 'inteligente'. Considerando que, Machine Learning es una aplicación actual de la IA basada en la idea de que realmente deberíamos ser capaces de dar acceso a las máquinas a los datos y dejarles que aprendan por sí mismas.

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¿Qué es el Procesamiento del Lenguaje Natural (NLP)?


Uno de los objetivos principales de la Inteligencia Artificial es el procesamiento del lenguaje natural (NLP). El NLP es un campo de la informática que se encuentra en la intersección de la Inteligencia Artificial y la lingüística computacional. El NLP se ocupa de la programación de computadoras para procesar grandes 'corpus' de lenguaje natural. En palabras simples, el NLP implica un análisis inteligente del lenguaje escrito.

Por ejemplo, tiene una gran cantidad de datos escritos en texto sin formato. Las técnicas de NLP pueden revelar las ideas de esto para usted. Estas ideas generalmente incluyen análisis de sentimientos, extracción de información, recuperación de información, búsqueda, etc. El NLP generalmente trata con artículos de investigación, blogs, mensajes de texto de fuentes de medios sociales (incluyendo emoticones); no se trata de imágenes.

 

¿Qué es el Deep Learning o Aprendizaje Profundo?

El Aprendizaje Profundo es otro aspecto de la Inteligencia Artificial que se ocupa de hacer coincidir el enfoque de aprendizaje utilizado por los humanos para obtener ciertos tipos de conocimiento. En otras palabras, el Aprendizaje Profundo es una forma de automatizar el análisis predictivo. A diferencia del NLP, los algoritmos del Deep Learning no se ocupan exclusivamente del texto. El Aprendizaje Profundo implica el modelado matemático, que puede considerarse como una composición de bloques simples de cierto tipo, y donde algunos de estos bloques se pueden ajustar para predecir mejor el resultado final.

La palabra 'Profundo' significa que la composición tiene muchos de estos bloques apilados uno encima del otro, en una jerarquía de complejidad creciente. La salida se genera a través de algo llamado Backpropagation dentro de un proceso más grande llamado descenso de gradiente que le permite cambiar los parámetros de una manera que mejora su modelo.

Vamos a profundizar un poco ahora. Los algoritmos tradicionales del aprendizaje automático son lineales. Los algoritmos de aprendizaje profundo están apilados en una jerarquía de complejidad creciente. Imagine que un bebé está tratando de saber qué es un perro al señalar con el dedo los objetos. Los padres dirán 'Sí, ese es un perro' o 'No, ese no es un perro'. A medida que el bebé continúa apuntando a los objetos, se vuelve más consciente de las características y las características que poseen todos los perros. En este caso, el bebé está aclarando una abstracción compleja (el concepto de perro) construyendo una jerarquía de complejidad creciente creada. En cada paso, el bebé aplica el conocimiento obtenido de la capa de la jerarquía anterior. Los programas de software usan el enfoque de aprendizaje profundo de manera similar. La única diferencia es que el bebé podría tomar semanas para aprender algo nuevo y complejo; un programa de computadora podría hacer eso en pocos minutos.

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Data Science, Big Data y Big Data Analytics


Para alcanzar un cierto nivel de precisión y velocidad, los programas de aprendizaje profundo (Deep Learning) requieren acceso a cantidades inmensas de datos de entrenamiento y poder de procesamiento. Ahora, esto es muy posible en la era actual gracias al Big Data (y el análisis del Big Data) y el Internet de las Cosas (IoT). Big data es un término amplio y en evolución para una gran cantidad de conjuntos de datos. Los datos podrían ser estructurados, semiestructurados o no estructurados.

El análisis del Big Data es el proceso de analizar el Big Data para identificar patrones ocultos, tendencias populares, correlaciones únicas y otra información crítica y útil. Por ejemplo, una empresa de comercio electrónico aplicará análisis de Big Data para investigar el comportamiento y la mentalidad de los clientes o consumidores, y los patrones de compra. Si bien el Big Data tiene que ver con los datos, los patrones (o tendencias), las percepciones e impactos, Internet de las Cosas se trata de datos, dispositivos y conectividad.

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¿Qué es el Internet de las Cosas-Internet of Things (IoT)?


El Internet de las Cosas (IoT) es la interconexión de dispositivos físicos (también denominados dispositivos conectados o dispositivos inteligentes), vehículos, edificios y otros objetos (que pueden ser dispositivos portátiles inteligentes, dispositivos de diagnóstico, aparatos de cocina, etc.) integrados con componentes electrónicos, software, sensores, actuadores y conectividad de red que permite a estos 'objetos inteligentes' recopilar e intercambiar datos. En otras palabras, el Internet de las Cosas es una infraestructura global para la sociedad de la información. El IoT permite servicios avanzados interconectando (físicos y virtuales) cosas basadas en las tecnologías de la información y comunicación interoperables existentes y en evolución.

Por ejemplo, el refrigerador inteligente en su cocina (en el hogar) puede enviarle una alerta (o notificación) a su teléfono inteligente (mientras se va de la oficina) cuando no tenga leche o gasolina para su coche. Su wearable o smartwatch puede advertirle si hay algún problema con su pulso o frecuencia cardíaca. Además, toda esta información se registra. Más tarde, el software después de ver los datos puede proporcionarle información como: es probable que consuma leche el miércoles, se quede sin gasolina en dos semanas o que tenga probabilidades de sufrir un ataque cardíaco en tres meses (por lo tanto, es hora de realizar un control y tomar precauciones).

Dado que la idea de los dispositivos de red y otros objetos es personalizada y confidencial, la seguridad es una gran preocupación. La seguridad del IoT entra en juego aquí. La seguridad del IoT es el área de esfuerzo relacionada con la protección de los dispositivos conectados y las redes en el Internet de las Cosas. El IoT se está expandiendo a un ritmo exponencial. Al igual que el Big Data, el IoT está creando nuevas oportunidades y brindando una ventaja competitiva para las empresas en los mercados actuales y nuevos. El Internet of Things (IoT) es un ecosistema de complejidad cada vez mayor. Es la próxima ola de la innovación que humaniza cada objeto en nuestra vida, y es el próximo nivel de automatización para cada objeto que utilizamos. Sigue agregando cada vez más dispositivos al pliegue digital todos los días para mejorar el proceso y el crecimiento. Toca todo, no solo los datos, sino cómo, cuándo, dónde y por qué los recolectas. Una de las formas de ver el IoT es como los bloques múltiples, como objetos conectados, las puertas de enlace, los servicios de red y los servicios en la nube. Como se mencionó anteriormente, la seguridad es de suma importancia.


La Tecnología Blockchain


Los ecosistemas actuales del IoT dependen de modelos de comunicación centralizados. Todos los dispositivos están identificados, autenticados y conectados a servidores en la nube que tienen enormes capacidades de procesamiento y almacenamiento. La conexión entre dispositivos debe pasar por Internet. Un enfoque descentralizado de la red IoT resolvería muchos de los problemas de seguridad.

Aquí llega la tecnología Blockchain. Blockchain es una base de datos que mantiene un conjunto de registros de datos en continuo crecimiento. Se distribuye en la naturaleza; no hay una computadora principal que sostenga toda la cadena. En cambio, los nodos participantes tienen una copia de la cadena. También es cada vez mayor: los registros de datos solo se agregan a la cadena. Blockchain es público. Entonces, todos los participantes pueden ver los bloques y las transacciones almacenadas en la base de datos. Sin embargo, está protegido por una clave privada.

La tecnología Blockchain se considera como el eslabón perdido para tratar problemas de escalabilidad, seguridad y confiabilidad del IoT. La tecnología del Blockchain se puede utilizar en el seguimiento de miles de millones de dispositivos conectados, permite el procesamiento de transacciones y la coordinación entre dispositivos; permitir ahorros significativos para la industria del IoT. Según los expertos, el enfoque descentralizado eliminaría los puntos únicos de falla, creando un ecosistema más resistente para que los dispositivos funcionen. Los algoritmos criptográficos utilizados por la tecnología blockchain podrían hacer que los datos de los consumidores sean más privados. Una de las aplicaciones populares de la tecnología blockchain es el Bitcoin y las Cryptocurrencies. Sin embargo, hay varias otras aplicaciones de la tecnología blockchain más allá de las criptomonedas y los servicios financieros.


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