SISTEMAS EXPERTOS

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INTRODUCCION A LOS S.E

• El propósito de este tema es de mostrarnos una amplia y precisa descripción de lo que son los Sistemas Expertos (SE), los cuales también son conocidos como Sistemas Basados en Conocimiento. Así mismo mostramos brevemente los orígenes, conceptos, aplicaciones, ventajas, limitaciones, y su arquitectura básica de esta área y/o campo de la Inteligencia artificial. Por otra parte en la actualidad el mercado se vuelve más competitivo, donde la administración y buen manejo de la información es fundamental para todas las empresas y/o organizaciones, las cuales si quieren sobrevivir deben de mantenerse a la vanguardia en todas y cada una de las áreas.

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HISTORIA DE LOS S.E (I)

• Sus inicios datan a mediados de los años sesenta. Durante esta década los investigadores Alan Newell y Herbert Simon desarrollaron un programa llamado GPS (General Problem Solver:solucionador general de problemas).

• Podía trabajar con criptoaritmética, con las torres de Hanoi y con otros problemas similares. Lo que no podía hacer el GPS era resolver problemas del mundo real, tales como un diagnóstico médico.

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HISTORIA DE LOS S.E (III)

• En la década de los setenta se desarrolló MYCIN para consulta y diagnóstico de

infecciones de la sangre.

• En esa época se desarrollaron también: HERSAY, que intentaba identificar la palabra hablada, y PROSPECTOR, utilizado para hallar yacimientos de minerales.

• De este último derivó el shell KAS (Knowledge Adquisition System).

• Un ejemplo de SE moderno es CASHVALUE, que evalúa proyectos de inversión y VATIA, que asesora acerca del impuesto sobre el valor añadido o IVA.

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DEFINICIONES DE S.E (I)

• Es un software que imita el comportamiento de un experto humano en la solución de un problema. Pueden almacenar conocimientos de expertos para un campo determinado y solucionar un problema mediante deducción lógica de conclusiones.

• Son SE aquellos programas que se realizan haciendo explicito el conocimiento en ellos, que tienen información específica de un dominio concreto y que realizan una tarea relativa a este dominio.

• Programas que manipulan conocimiento codificado para resolver problemas en un dominio especializado en un dominio que generalmente requiere de experiencia humana.[Patterson 90]

 

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CARACTERÍSTICAS

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SISTEMAS EXPERTOS

1) Solucionan problemas aplicando su experiencia de una forma eficaz, haciendo deducciones a partir de datos incompletos o inciertos.

2) Explican y justifican lo que están haciendo.

3) Se comunican con otros expertos y adquieren nuevos conocimientos.

4) Reestructuran y reorganizan el conocimiento.

5) Interpretan al mismo tiempo el espíritu y la letra de las reglas.

6) Determinan cuando un problema está en el dominio de su experiencia.

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Aportar soluciones a problemas, como si de humanos se tratara, es decir capaz de mostrar soluciones inteligentes.

Esto Es posible gracias a que al sistema lo crean con expertos (humanos), que intentan estructurar y formalizar conocimientos poniéndolos a disposición del sistema, para que este pueda resolver una función dentro del ámbito del problema, de igual forma que lo hubiera hecho un experto.

Funciones

CATEGORÍA TIPO DE PROBLEMA USO

InterpretaciónDeducir situaciones a partir de datos observados Análisis de imágenes, reconocimiento del habla,

inversiones financieras

PredicciónInferir posibles consecuencias a partir de una situación Predicción meteorológica, previsión del tráfico,

evolución de la Bolsa

DiagnósticoDeducir fallos a partir de sus efectos Diagnóstico médico, detección de fallos en

electrónica

Diseño Configurar objetos bajo ciertas especificaciones Diseño de circuitos, automóviles, edificios, etc

PlanificaciónDesarrollar planes para llegar a unas metas Programación de proyectos e inversiones.

Planificación militar

Monitorización o supervisión

Controlar situaciones donde hay planes vulnerables Control de centrales nucleares y factorías químicas

Depuración Prescribir remedios para funcionamientos erróneos Desarrollo de software y circuitos electrónicos

Reparación Efectuar lo necesario para hacer una corrección Reparar sistemas informáticos, automóviles, etc

Instrucción Diagnóstico, depuración y corrección de una conducta Corrección de errores, enseñanza

ControlMantener un sistema por un camino previamente

trazado. Interpreta, predice y supervisa su conducta

Estrategia militar, control de tráfico aéreo

Enseñanza Recoger el conocimiento y mostrarlo Aprendizaje de experiencia

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Los modelos funcionales de los sistemas expertos

TIPOS DE S.E

• Según la naturaleza de problemas para los que están diseñados:

• Problemas Deterministas Sistemas Basados en Reglas , porque sacan sus conclusiones basándose en un conjunto de reglas utilizando un mecanismo de razonamiento lógico.

• Problemas Estocásticos Sistemas Expertos Probabilísticos, utilizan la probabilidad como medida de incertidumbre y la estrategia de razonamiento que usan se conoce como razonamiento probabilístico, o inferencia probabilística.

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ARQUITECTURA BÁSICA

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Elementos de los S.E

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TAREAS REALIZABLES POR LOS S. E

• Adquisición de conocimiento y la verificación de su coherencia; por lo que el sistema experto puede ayudar a los expertos humanos a dar conocimiento coherente.

• Almacenar (memorizar) conocimiento.

• Preguntar cuando se requiere nuevo conocimiento.

• Aprender de la base de conocimiento y de los datos disponibles.

• Realizar inferencia y razonamiento en situaciones deterministas y de incertidumbre.

• Explicar conclusiones o acciones tomadas.

• Comunicar con los expertos y no expertos humanos y con otros sistemas expertos.

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CAMPOS DE APLICACION (I)

• La aplicación de Sistemas Expertos será adecuada allí donde los expertos dispongan de conocimientos complejos en un área muy delimitada, donde no existan algoritmos ya establecidos (o donde los existentes no puedan solucionar algunos problemas).

• Otro campo de aplicación es allí donde encontremos teorías que resulten prácticamente imposibles de analizar todos los casos teóricamente imaginables mediante algoritmos y en un espacio de tiempo relativamente corto y razonable.

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CAMPOS DE APLICACION (II)

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LENGUAJES DE PROGRAMACION DE S.E

Para el desarrollo de los sistemas expertos se utilizan lenguajes de

ingeniería del conocimiento. Los lenguajes más difundidos para el

desarrollo de los SE son RITA, ROSIE, y ROOS.

• Comenzaremos hablando de ROSIE, un lenguaje evolucionado de RITA. Este lenguaje permite al programador describir relaciones complejas y manipularlas simbólica y deductivamente. Además soporta trabajo en redes, trabaja en una forma Interactiva compilada e interpretada y cuenta con una serie de depuradores y herramientas de programación. Como puede ser programada en una sintaxis parecida al Ingles esto la hace bastante leíble y entendible para los usuarios.

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DESARROLLO DE UN SISTEMA EXPERTO

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• Weiss y Kulikowski (1984) sugieren las etapas siguientes para el diseño e implementación de un sistema experto:

ETAPAS PARA DISEÑO E IMPLEMENT. DE UN S.E (I)

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VENTAJAS DE UN S.E

• El desarrollo o la adquisición de un sistema experto es generalmente caro, pero el mantenimiento y el coste marginal de su uso repetido es relativamente bajo. Por otra parte, la ganancia en términos monetarios, tiempo, y precisión resultantes del uso de los sistemas expertos son muy altas, y la amortización es muy rápida. Sin embargo, antes de desarrollar o adquirir un sistema experto debe realizarse un análisis de factibilidad y de coste-beneficio. Hay varias razones para utilizar sistemas expertos. Las más importantes son:

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LIMITACIONES

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TenemosTenemos

1) Para actualizar se necesita de reprogramación de estos .

2) Elevado costo en dinero y tiempo. 3) Programas son poco flexibles a cambios y de difícil acceso a información no estructurada.

4) Escasez de expertos humanos en determinadas áreas

5) No se han desarrollado sistemas que sean capaces de resolver problemas de manera general.