Conferencia Sistemas Expertos
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INTRODUCCIÓN A LOS INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS EXPERTOSSISTEMAS EXPERTOSINTRODUCCIÓN A LOS INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS EXPERTOSSISTEMAS EXPERTOS
Ing. Bruno López TakeyasIng. Bruno López TakeyasInstituto Tecnológico de Nuevo LaredoInstituto Tecnológico de Nuevo Laredo
Ing. Bruno López TakeyasIng. Bruno López TakeyasInstituto Tecnológico de Nuevo LaredoInstituto Tecnológico de Nuevo Laredo
CONFERENCIACONFERENCIACONFERENCIACONFERENCIA
1.- Conceptos básicos y 1.- Conceptos básicos y componentes de los SE’scomponentes de los SE’s
3.- SE para identificar aviones3.- SE para identificar aviones
4.- Diseño de un SE en VPX4.- Diseño de un SE en VPX
2.- Aplicaciones de SE’s2.- Aplicaciones de SE’s
1a. PARTE1a. PARTE1a. PARTE1a. PARTEConceptos Básicos y Conceptos Básicos y
componentes de los SE’scomponentes de los SE’sConceptos Básicos y Conceptos Básicos y
componentes de los SE’scomponentes de los SE’s
CUADRO DE DEFINICIONESCUADRO DE DEFINICIONESCUADRO DE DEFINICIONESCUADRO DE DEFINICIONES
–“La interesante tarea de lograr que las computadoras piensen ... máquinas con mente, en su amplio sentido literal.” (Haugeland, 1985)
–“La automatización de actividades que vinculamos con procesos de pensamiento humano, actividades tales como la toma de decisiones, resolución de problemas, aprendizaje ...”
–“El estudio de las facultades mentales mediante el uso de modelos computacionales.” (Charniak y McDermott, 1985)
–“El estudio de los cálculos que permiten, razonar y actuar.” (Winston, 1992).
–“El arte de crear máquinas con capacidad de realizar funciones que realizadas por personas requieren de inteligencia.” (Kurzweil, 1990).
–“El estudio de cómo lograr que las computadoras realicen tareas que, por el momento, los humanos hacen mejor.” (Rich y Knight, 1991).
–“Un campo de estudio que se enfoca a la explicación y emulación de la conducta inteligente en función de procesos computacionales.” (Schalkoff, 1990).
–“La rama de la ciencia de la computación que se ocupa de la automatización de la conducta inteligente.” (Luger y Stubblefield, 1993).
Piensan racionalmente
Actúan racionalmente
Piensan como humanos
Actúan como humanos
“INTELIGENCIA ARTIFICIAL”“INTELIGENCIA ARTIFICIAL”
1960: Desarrollo del lenguaje LISP1960: Desarrollo del lenguaje LISP1961: Surge el término “Inteligencia 1961: Surge el término “Inteligencia
Artificial” (John McCarthy)Artificial” (John McCarthy)1964: Programa ELIZA1964: Programa ELIZA1972: Desarrollo del lenguaje PROLOG1972: Desarrollo del lenguaje PROLOG1976: Sistema experto: MYCIN1976: Sistema experto: MYCIN
DESARROLLO HISTÓRICODESARROLLO HISTÓRICODESARROLLO HISTÓRICODESARROLLO HISTÓRICO
DEFINICIONESDEFINICIONESDEFINICIONESDEFINICIONES
SISTEMA EXPERTO (SE)SISTEMA EXPERTO (SE)
““Programa computacional Programa computacional que exhibe, dentro de un que exhibe, dentro de un dominio específico, un grado dominio específico, un grado de experiencia en la solución de experiencia en la solución de un problema comparable de un problema comparable con la forma en que un con la forma en que un experto humano lo haría.”experto humano lo haría.”
James P. IgnizioJames P. Ignizio
Base de Conocimientos
Almacenamiento de trabajo
Máquina deInferencia
Interfase para elUsuario
Experto humano
Ingeniero de Conocimiento
Experiencia
Experienciacodificada
Usuario
V E N T A J A SEXPERIENCIA
HUMANAEXPERIENCIA
ARTIFICIALPerecedero Permanente
Difícil de transferir Fácil de transferir
Difícil de documentar
Fácil de documentar
No predecible Consistente
Costoso Disponible
D E S V E N T A J A S
EXPERIENCIA HUMANA
EXPERIENCIA ARTIFICIAL
Creatividad Sin inspiraciónEs adaptiva Ambiente fijoExperiencia
sensorialEntrada simbólica
Enfoque amplio Enfoque específicoSentido común Técnico
DIFERENCIA ENTRE UN SE Y UN DIFERENCIA ENTRE UN SE Y UN PROGRAMA CONVENCIONALPROGRAMA CONVENCIONAL
PROCESAMIENTO DE DATOS
INGENIERÍA DEL CONOCIMIENTO
Representación y uso de datos
Representación y uso de conocimiento
Algoritmos HeurísticasProcesos repetitivos Procesos inferenciales
Manipulación efectiva de bases de datos
Manipulación efectiva de bases de conocimiento
Aplicaciones de Aplicaciones de Sistemas ExpertosSistemas ExpertosAplicaciones de Aplicaciones de
Sistemas ExpertosSistemas Expertos2a. PARTE2a. PARTE2a. PARTE2a. PARTE
MYCIN: Infecciones de la sangreMYCIN: Infecciones de la sangre
Probablemente el SE mas conocidoProbablemente el SE mas conocidoDesarrollado en la Universidad de Desarrollado en la Universidad de
Stanford a mediados de los 70´sStanford a mediados de los 70´sProporciona asistencia a los médicos en el Proporciona asistencia a los médicos en el
diagnóstico y tratamiento de meningitis y diagnóstico y tratamiento de meningitis y algunas infecciones algunas infecciones
Se le puede borrar su base de Se le puede borrar su base de conocimientos y alimentarle otra para conocimientos y alimentarle otra para aplicaciones en otras áreasaplicaciones en otras áreas
DENDRAL: Análisis químicoDENDRAL: Análisis químico
Considerado el 1er. SEConsiderado el 1er. SEDesarrollado a mediados de los 60´s en la Desarrollado a mediados de los 60´s en la
Universidad de Stanford.Universidad de Stanford. Identifica estructuras moleculares de Identifica estructuras moleculares de
compuestos desconocidos.compuestos desconocidos.Utiliza reglas de producción y fué Utiliza reglas de producción y fué
desarrollado en LISP.desarrollado en LISP.No tiene explicación de sus inferencias, No tiene explicación de sus inferencias,
simplemente busca soluciones.simplemente busca soluciones.
INTERNIST/CADUCEUS: Medicina INTERNIST/CADUCEUS: Medicina InternaInterna
Empezado en los 70´s y continúa bajo el Empezado en los 70´s y continúa bajo el nombre de CADUCEUSnombre de CADUCEUS
Desarrollado en la Universidad de Desarrollado en la Universidad de PittsburghPittsburgh
Diagnostica la mayoría de las Diagnostica la mayoría de las enfermedades asociadas con la medicina enfermedades asociadas con la medicina internainterna
Se estiman 1040 combinacionesSe estiman 1040 combinaciones
SE para operaciones de comida SE para operaciones de comida rápidarápida
Implementados en Wendys, McDonalds, Implementados en Wendys, McDonalds, Pizza Hut, Burger King y Kentucky Fried Pizza Hut, Burger King y Kentucky Fried ChickenChicken
Reducen inventarioReducen inventarioAceleran el servicioAceleran el servicioSe usan para entrenamiento de personalSe usan para entrenamiento de personal
DELTA/CATS: Mantenimiento de DELTA/CATS: Mantenimiento de locomotoras Diesel y Eléctricaslocomotoras Diesel y Eléctricas
Desarrollado por General Electric a principios de Desarrollado por General Electric a principios de los 80´slos 80´s
DELTA: Diesel Electric Locomotive DELTA: Diesel Electric Locomotive TroubleshootingTroubleshooting
CATS: Computer Aided Troubleshooting SystemCATS: Computer Aided Troubleshooting System Consiste de una base de conocimientos por Consiste de una base de conocimientos por
medio de entrevistas con David Smith (que medio de entrevistas con David Smith (que trabajó 40 años en GE y es un experto trabajó 40 años en GE y es un experto reconocido en mantenimiento de estas reconocido en mantenimiento de estas máquinas)máquinas)
De 1981 a 1983 se incrementaron las reglas de De 1981 a 1983 se incrementaron las reglas de 45 a 1200.45 a 1200.
El sistema original se desarrolló en LISP y El sistema original se desarrolló en LISP y luego se convirtió a FORTH para luego se convirtió a FORTH para incrementar transportabilidad y velocidad incrementar transportabilidad y velocidad de ejecuciónde ejecución
Tiene interfases visuales, p. Ejem. Pueden Tiene interfases visuales, p. Ejem. Pueden imprimirse diagramas de las máquinas y imprimirse diagramas de las máquinas y un video-disk puede mostrar la ubicación un video-disk puede mostrar la ubicación de las partes.de las partes.
3a. PARTE3a. PARTE3a. PARTE3a. PARTESistema Experto para Sistema Experto para identificar avionesidentificar aviones
Sistema Experto para Sistema Experto para identificar avionesidentificar aviones
TABLA DE INDUCCIÓNTABLA DE INDUCCIÓN
Una alternativa para la Una alternativa para la adquisición de conocimiento a adquisición de conocimiento a través de la interfase con una través de la interfase con una persona experta es convertir persona experta es convertir una base de datos existente en una base de datos existente en un conjunto de reglasun conjunto de reglas..
EJEMPLOEJEMPLOTIPO DE AVIÓN
Atributo C130 C141 C5A B747
Motor Hélice Jet Jet Jet
Alas Altas Altas Altas Bajas
Forma de alas
Normal Especial Especial Especial
Forma del timón
Normal Forma T Forma T Normal
Salientes Bajo las alas Sobre alas
Ninguna En cabina
ÁRBOL DE DECISIÓNÁRBOL DE DECISIÓNTipo de MotorTipo de Motor
Forma de alas Forma de alas
Posición de alasPosición de alas
Forma del timónForma del timón
C130
Jet HéliceJet Hélice
¿?Puntos terminales sin solución
Especial NormalEspecial Normal
Bajas Altas Bajas Altas
B747 Normal Forma TNormal Forma T
¿? SalientesSalientes
C5A C141
¿? ¿?
En Ninguna Sobre Bajo cabina Alas alas
En Ninguna Sobre Bajo cabina Alas alas
REORDEN DE ÁRBOL DE DECISIÓNREORDEN DE ÁRBOL DE DECISIÓN
Posición de alasPosición de alas C130
Jet HéliceJet Hélice
SalientesSalientes
C5A C141
Ninguna Sobre AlasNinguna Sobre Alas
Tipo de MotorTipo de Motor
B747
Bajas AltasBajas Altas
Requiere menor cantidad de atributosNo tiene puntos terminales sin solución
RAZONAMIENTO BASADO EN RAZONAMIENTO BASADO EN REGLASREGLAS
Ejemplo de Regla ineficienteEjemplo de Regla ineficiente
IF IF motormotor==hélicehélice
AND AND posición_alasposición_alas==altasaltas
AND AND forma_alasforma_alas==normalnormal
AND AND forma_timónforma_timón==normalnormal
AND AND salientessalientes==bajo alasbajo alas
THEN THEN tipo_avióntipo_avión==C130C130
REGLAS DE PRODUCCIÓNREGLAS DE PRODUCCIÓNRegla 1: IF motor=hélice
THEN tipo_avión=C130
Regla 2: IF motor=jetAND posición_alas=bajasTHEN tipo_avión=B747
Regla 3: IF motor=jetAND posición_alas=altasAND salientes=ningunaTHEN tipo_avión=C5A
Regla 4: IF motor=jetAND posición_alas=altasAND salientes=sobre alasTHEN tipo_avión=C141
ENCADENAMIENTO HACIA ENCADENAMIENTO HACIA DELANTE Y HACIA ATRÁSDELANTE Y HACIA ATRÁS
Hacia adelante
Hacia atrás
4a. PARTE4a. PARTE4a. PARTE4a. PARTEDiseño de un SE en VPXDiseño de un SE en VPXDiseño de un SE en VPXDiseño de un SE en VPX
SE para identificar avionesSE para identificar aviones
Codificación en VPXCodificación en VPX
Ejecución y prueba del SEEjecución y prueba del SE
"No es vergüenza no"No es vergüenza no saber, sino saber que nosaber, sino saber que no sabes y no querer saber"sabes y no querer saber"
- B. L. T. - - B. L. T. -
"No es vergüenza no"No es vergüenza no saber, sino saber que nosaber, sino saber que no sabes y no querer saber"sabes y no querer saber"
- B. L. T. - - B. L. T. -
DISPONIBLE EN INTERNET DISPONIBLE EN INTERNET EN...EN...
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