Según el informe denominado El impacto de la Inteligencia Artificial en el aprendizaje, la enseñanza y la educación, realizado en nombre de la Dirección General de Educación, Juventud, Deporte y Cultura de la Comisión Europea, la Inteligencia Artificial (en adelante IA) está presente en las agendas políticas de todo el mundo. Es una prioridad para muchos estados miembros, porque jugará un papel muy importante en la sociedad en los próximos años y, especialmente, en las habilidades necesarias para acceder y tener éxito en el mercado laboral y en las prácticas de enseñanza y aprendizaje, donde su impacto se considera inminente. 

En este informe, se intenta ofrecer un contexto que facilite el debate sobre diferentes cuestiones importantes: 

• ¿Cuáles serán las competencias en un mundo donde la IA se use de manera generalizada? 
  
• ¿Cómo debe incorporarse la IA en el currículo de Primaria y Secundaria? 
  
• ¿Cómo cambiará la IA la enseñanza? 
  
• ¿Debería permitirse la monitorización de las emociones y rendimiento del alumnado en tiempo real en las aulas? 
  
• ¿Puede la IA evaluar de manera justa al alumnado? 
  
• ¿La IA reduce el impacto de la dislexia, discalculia u otras dificultades de aprendizaje? 

Para más información puedes consultar el informe resumen titulado El impacto de la Inteligencia Artificial en el aprendizaje, la enseñanza y la educación publicado por el Departamento de Proyectos Europeos del Instituto Nacional de Tecnologías Educativas y de Formación del Profesorado (INTEF) pulsando aquí.

¿Qué es la IA? 

Hace tiempo que la Inteligencia Artificial dejó de ser ciencia ficción. Aún se encuentra en un estadio muy prematuro, pero está llamada a protagonizar una auténtica revolución y cambio drástico en nuestras vidas, como lo hizo Internet a finales del siglo XX. Su aplicación en innumerables sectores ha provocado que la Unión Europea desarrolle sus propias Leyes de la Robótica, así como la primera regulación sobre Inteligencia Artificial y robots que establece diferentes niveles de riesgo para la IA. 

Patrick H. Winston (Massachusetts Institute of Technology, MIT) define la Inteligencia Artificial como "El conjunto de algoritmos habilitados por restricciones y máquinas que simulan distintos procesos humanos como el aprendizaje, el razonamiento y la autocorrección" en su obra Henry Winston, Patrick (1992) Artificial Intelligence. Pearson.

Esto incluye desde los asistentes del hogar (Alexa, Apple Home…), las actualizaciones de tráfico en tiempo real que te sugieren nuevas rutas y las recomendaciones de YouTube o de tu proveedor de series y películas (según tus preferencias de uso e intereses), hasta los vehículos autónomos (uno de los más conocidos es el Toyota Prius que Google conduce solo).  

El concepto de IA no es nuevo: John McCarthy lo creó en 1950, Alan Turing, considerado el padre de la IA, ya empezó a hablar de esta realidad ese mismo año en su artículo Computing Machinery and Intelligence (Maquinaria Informática e Inteligencia) y, en la actualidad, va más allá de la capacidad humana, siendo capaz de resolver problemas complejos que la mente humana no puede alcanzar. 

Stuart Russell y Peter Norvig, expertos en ciencias de la computación, establecen varios tipos de IA en su obra Russell, Stuart y Norvig, Peter (2004) Inteligencia Artificial, un enfoque moderno. Pearson: 

• Sistemas que piensan como humanos: automatizando la toma de decisiones, la resolución de problemas y el aprendizaje, por ejemplo, las redes neuronales artificiales. 
  
• Sistemas que actúan como humanos: este es el conocido caso de los robots. 
  
• Sistemas que piensan racionalmente: emulando, o intentando emular, el pensamiento lógico racional de los humanos. 
  
• Sistemas que actúan racionalmente: que tratan de imitar de manera racional el comportamiento humano. 

El uso de la IA está impulsando también el uso del big data, como consecuencia de su habilidad para procesar inmensas cantidades de datos a velocidades increíbles, posicionándola como la "tecnología esencial de las próximas décadas", con aplicaciones en todos los campos del conocimiento, incluida la educación. 

¿Cómo funciona la IA? 

• Basada en funcionalidades: inteligencias que son capaces de asumir problemas o retos, pero que no pueden aprender de sus acciones del pasado, por ejemplo Deep Blue de IBM. 
  
• Machine learning (ML): es una rama de la IA que se encarga de desarrollar técnicas para que los algoritmos aprendan y mejoren con el tiempo. Implica una gran cantidad de códigos y fórmulas matemáticas complejas para permitir que las máquinas encuentren la solución a un problema dado. 
  
• Deep learning (DL): es una versión más específica del ML que hace referencia a un conjunto de algoritmos (o redes neuronales) que están pensados para el aprendizaje automático de las máquinas y participan en un razonamiento no lineal. En esta técnica los algoritmos se agrupan en redes neuronales artificiales que pretenden actuar como las redes neuronales humanas presentes en el cerebro. Es una técnica que permite aprender de una manera profunda sin un código específico para ello. Se utiliza, por ejemplo, en los coches autónomos para hacer predicciones en base al movimiento que están realizando. 

GPT, un producto de OpenAI 

GPT es un acrónimo de Transformador Generativo Preentrenado. Se trata de una compleja red neuronal que está entrenada para seleccionar las palabras adecuadas de su base de datos y situarlas correctamente en el contexto de cualquier frase. Mediante este tipo de deep learning, la tecnología GPT puede utilizarse para crear nuevos textos, composiciones visuales e incluso trabajos de investigación completos.

Además, GPT utiliza una tecnología llamada "procesamiento del lenguaje natural" (NLP) y "generación del lenguaje natural" (NLG). Estos modelos lingüísticos permiten a la IA comprender el lenguaje humano y reproducir procesos de pensamiento y patrones de argumentación. 

Un ejemplo de este tipo de aplicación es el generador de texto neuroflash, una herramienta gratuita que escribe textos, artículos y trabajos de investigación por nosotros de forma automática, con solo introducir unas pocas palabras. 

En 2020 se lanzó la red GPT-3 y se prevé la salida de GPT-4 en 2023 para suplir algunas carencias del sistema anterior. Ambos son avanzados modelos de IA que permiten generar lenguaje escrito de una manera natural, dinámica y precisa. El usuario únicamente tiene que empezar a escribir un párrafo, mantener una conversación o señalar algo, para que la IA sea capaz de completar el resto y mantener una serie de conversaciones realistas y fluidas. Pero lo interesante de esta IA es que sigue aprendiendo y es capaz de asimilar conocimiento: las tareas de procesamiento de lenguaje natural se van especializando, de tal manera que, cuando la usas, estás enseñándole a mejorar su forma de construir frases y expresarse. 

Para más información sobre neuroflash pulsa aquí. 

Para más información sobre GPT-4 pulsa aquí.

Creación de imágenes con IA 

Como se observa, las aplicaciones de la IA parecen infinitas y dependen de la creatividad de sus desarrolladores. Sin embargo y, aunque parezca paradójico, uno de los usos más recientes parece estar sustituyendo la labor creativa ya que, a través de ella, se están generando ilustraciones e imágenes que podrían adjudicarse a cualquier artista. En la actualidad, existen varias IA con la capacidad de generar obras a partir de instrucciones escritas: 

• DALL-E: es una IA capaz de crear imágenes realistas o pinturas a partir de una descripción de lenguaje natural en texto, donde se pueden combinar conceptos, estilos artísticos o características. La IA tiene la capacidad de crear diferentes variaciones de la misma imagen. 
  
• NUWA-Infinity: plataforma creada por Microsoft, que además de generar imágenes a partir de texto, tiene la capacidad de convertirla en un vídeo de larga duración. 
  
• Google Brain: herramienta cuyo objetivo es, en vez de crear nuevas imágenes, recopilar datos para fortalecer el sistema, así como ayudar a evitar el sesgo de las imágenes que ya existen en Internet y crear contenido más inclusivo y diverso. 
  
• Craiyon: plataforma de código abierto donde el usuario debe escribir varias palabras en ciertos campos para que se creen ilustraciones de manera inmediata. Su uso es gratuito y entrega un total de nueve imágenes que se pueden guardar en el dispositivo del usuario y compartirlas en redes sociales. 
  
• Latent Diffusion: proyecto que está disponible de forma gratuita para la gente y no es necesario proporcionar ningún dato personal para registrarse. Su funcionamiento también se basa en palabras, pero la principal diferencia es que se puede personalizar el resultado modificando los parámetros de la imagen. 

Ventajas e inconvenientes de la IA 

De entre sus ventajas destacan: 

• La automatización de procesos: permite que las máquinas hagan de forma automática tareas que para los humanos resultan repetitivas y tediosas. 
  
• Reduce el error humano: al reducir la intervención de los humanos en ciertos procesos, acaba con las posibilidades de que estos puedan cometer errores. 
  
• Potencia la creatividad: al liberarnos de tareas repetitivas y poco motivadoras, nos da más tiempo para dedicarnos al proceso creativo. 
  
• Aporta precisión: al ser capaz de tomar decisiones por sí misma, la IA da lugar a procesos productivos mucho más eficientes y con una menor tasa de error. 
  
• Agiliza la toma de decisiones: la IA es capaz de analizar miles de datos en minutos y, además, tener en cuenta posibles actualizaciones de los mismos.  

Algunas de sus desventajas son: 

• Dificultad de acceso a los datos: para que la IA funcione de forma adecuada debe tener datos actualizados y fiables y esto no siempre es así. Uno de los retos futuros es que estos sistemas puedan acceder a Internet de forma segura  para obtener los datos que necesitan en cada momento. 
  
• Falta de profesionales cualificados: su desarrollo no está siendo tan rápido como debería porque faltan profesionales bien cualificados que puedan implementar los ajustes necesarios. 
  
• Desarrollo costoso: lo cual encarece el producto final y lo hace inaccesible a muchos sectores de la población.  

Un caso especial: los riesgos del GPT 

No es nuevo que las grandes tecnologías innovadoras pueden ser objeto de abuso, más aún con una tecnología como la GPT-4 con la que aún está por ver el impacto que tendrá. Por lo tanto, es posible que plantee algunos riesgos: 

• La desinformación: como se ha demostrado en los últimos años, las noticias falsas y la desinformación ya están muy extendidas en Internet. La tecnología GPT-4 podría producir más contenido a mayor escala y en menos tiempo de lo que podrían hacer los humanos.  
  
• La moderación de contenidos: Internet ya tiene un gran problema con los bots y las cuentas falsas. Sin embargo, ahora se trata del contenido. La GPT-4 podría utilizarse para crear diferentes tipos de contenido con fines comerciales. Podría ser difícil contener esta tecnología, ya que no se puede eliminar fácilmente como una cuenta falsa, y los textos de la IA son casi indistinguibles de los humanos. 
  
• Ética y normativa: la GPT-4 será una tecnología fundamental para el futuro. OpenIA ya ha implementado una lista de directrices para el uso de GPT-3, sin embargo, estas tecnologías son todavía muy nuevas y los aspectos éticos del tema no han sido claramente debatidos e investigados. 
  
• Derechos de autor: la GPT-4 genera nuevos contenidos sin aportar las fuentes o autores de donde ha obtenido dicha información. Se desconoce aún si, próximamente, cuando tenga acceso a Internet, podrá facilitar esta información. Además, los textos o imágenes generados por la IA, pueden hacerse pasar por contenidos creados por un ser humano, lo que pone en duda la autoría real de los mismos. 
  
• Cuestión de spam: se ha demostrado que algoritmos como los utilizados por Google, YouTube y otros sitios de redes sociales incentivan ciertos comportamientos e impulsan la creación de contenidos. Por ejemplo, los titulares y contenidos que atraen la atención (conocidos como clickbait) son favorecidos por los algoritmos de la IA. Es posible que exista la tentación de producir en masa este tipo de contenido con la GPT-4, ya que se puede monetizar con publicidad. 

Aplicación en el aula

Algunas de las tareas que puedes realizar en el aula con tu alumnado y que puedes consultar en el punto cinco, son:

• A partir de Educación Primaria

Actividad nº 8. Habla con GPT

Actividad nº 9. ¡Créame una imagen! - Juega con DALL-E y Craiyon

• Para FP, Educación Secundaria y Bachillerato

Actividad nº 9. Crea textos originales con Neuroflash

¿Qué son? 

El Internet de las Cosas o Internet of Things (IoT) es el conjunto de dispositivos y sensores interconectados que se encargan de medir, recopilar y enviar datos, bien a un servidor, bien a la nube. Una vez recibidos los datos, estos dispositivos reciben del servidor o la nube las instrucciones para realizar una determinada tarea. 

Se utiliza el big data y el machine learning para el tratamiento de estos datos, a la vez que para dar una respuesta adecuada, se utiliza la IA. Podría decirse que todos estos dispositivos se vuelven inteligentes, ya que pueden realizar las operaciones en tiempo real a través de la interacción M2M (machine to machine) con una intervención humana mínima. Es decir, IoT, big data e IA, participan de sus actividades de forma simbiótica. 

El IoT es una tecnología que está viviendo un importante impulso en la actualidad gracias al despliegue de la red 5G que hace posible que esta conectividad llegue a casi la totalidad de dispositivos electrónicos actuales. 

Usos del IoT 

Los usos de los dispositivos IoT son innumerables. De entre todos ellos se destacan: 

• Domótica: significa la automatización de una casa o edificio, interconectando los diferentes servicios (agua, luz, calefacción) y dispositivos (electrodomésticos, persianas, cerraduras) para mejorar la eficiencia energética, la seguridad y el bienestar del usuario. 
  
• Transporte y logística: se trata de la monitorización de vehículos, así como su geolocalización y el cálculo de mejores rutas y/o gestión del tráfico. 
  
• Videovigilancia y seguridad: basado en el control de diferentes dispositivos como alarmas inteligentes, sensores de presencia y detección temprana de amenazas. 
  
• Medicina y cuidado de la salud: Se encargan de medir y detectar variaciones de las constantes vitales de una persona y pueden llegar a suministrar medicamentos. 

Vulnerabilidades y amenazas de los IoT 

La gran conectividad de estos dispositivos es, a su vez, su talón de Aquiles, puesto que los ciberdelincuentes podrían utilizarlos en su propio beneficio. Otro aspecto importante a tener en cuenta es la recopilación masiva, en algunos casos, de datos de carácter personal que podría implicar riesgos para empresas y usuarios. En concreto, las principales vulnerabilidades que presentan los IoT son las siguientes: 

• Credenciales de acceso al dispositivo (usuario y contraseña) configuradas por defecto y que, en algunos casos, no podemos modificar. 
  
• Uso de protocolos de cifrado inseguro en sus comunicaciones con la nube o el servidor, lo que provoca que la información pueda ser accesible para un atacante remoto. 
  
• Al configurar la seguridad y privacidad de estos dispositivos hay parámetros y características que no pueden modificarse. 
  
• En algunos casos, no disponen de actualizaciones para corregir fallos de seguridad detectados, tanto en el software como en el firmware. 
  
• En algunos dispositivos IoT se ha detectado la presencia de backdoors o puertas traseras, preinstaladas de fábrica, que posibilitan el acceso de forma remota al dispositivo y modifican el funcionamiento del mismo. 

Estas vulnerabilidades pueden ser utilizadas para realizar diferentes ataques, de entre los que destacamos: 

• Ransomware o secuestro de dispositivos: consiste en la infección del dispositivo mediante un virus que bloquea su uso o que permite su control de forma remota. 
  
• Ataque DOS/DDOS o denegación de servicio: aprovecha las vulnerabilidades del dispositivo para obtener su control y unirlo a una red de dispositivos infectados o botnet, para atacar a otros objetivos o realizar envío de spam. 
  
• Robo de información: se produce mediante el ataque al dispositivo IoT que permite, a su vez, el acceso a otros dispositivos conectados a la red (ordenadores, servidores, routers). Este ciberataque permite acceder a documentos y archivos y robar las credenciales de los diferentes servicios que usan los usuarios de esa red (cuentas de correo, redes sociales, etc.). 
  
• Manipulación de las mediciones: este ataque tiene como objetivo la manipulación de los datos enviados al servidor, por lo que ejecuta órdenes erróneas provocando averías (sobrecargar la red, apertura de puertas o grifos, funcionamiento incorrecto de electrodomésticos, etc.). 

Consejos de uso de dispositivos IoT 

Cuando vayas a configurar un dispositivo IoT, es importante que tengas en cuenta los siguientes consejos: 

1. Cambia las credenciales (usuario y contraseña) que vienen por defecto en el dispositivo: son fáciles de conseguir en Internet y los convierte en objetivo de ataques. 
   
2. Aísla este tipo de dispositivos en una red independiente y, si no es necesario acceder a ellos de forma remota, deshabilítala. 
   
3. Protege todos los dispositivos con contraseñas robustas y cifrados WPA2. 
   
4. Realiza análisis periódicos de tu red con un antivirus. 
   
5. Procura que toda la información que envíe y reciba el dispositivo esté cifrada, para evitar el robo, la manipulación o la modificación de datos y acciones a realizar. Si no es posible, deberás aplicar otras medidas de seguridad como la creación de un túnel VPN. 
   
6. Revisa los permisos de las aplicaciones móviles utilizadas para gestionar tus dispositivos IoT. Es recomendable que deshabilites aquellos permisos que no sean necesarios para su funcionamiento. 
   
7. Lee las políticas de privacidad de los dispositivos, para que conozcas la información que recogen, almacenan y qué uso hace de ella la empresa creadora del producto. 
   
8. Mantén actualizado el software y el firmware del dispositivo. 

Aplicación en el aula

Algunas de las tareas que puedes realizar en el aula con tu alumnado y que puedes consultar en el punto cinco, son:

• A partir de Educación Primaria

Actividad nº 10. Amenazas a las que se exponen las videoconsolas

• Para FP, Educación Secundaria y Bachillerato

Actividad nº 10. Crea una red WIFI segura para tus IoT en tu router