Inteligencia Inteligencia ArtificialArtificial
Objetivos de la sesiónObjetivos de la sesión
◦ Otros métodos de representación.◦ Introducción a los Sistemas Expertos
Sistemas ExpertosSistemas Expertos
Qué son?
Usuario
Interfase - Lenguaje Natural
Estructura deControl
Base de Conocimientos
Reglas de conocimientoReglas de inferencia
Memoria de término largo
Base de Datos Global
Memoria de término corto
entrada
Sistemas Expertos
Sistemas ExpertosSistemas Expertos
Sub-sistemaExplicación
Interface
Lenguaje - Natural Razonador
Reglas de Inferencia
Espacio de Trabajo
Sub-sistemade adquisicióndel conocimiento
Motor de Inferencia
Hechos
Base de Conocimientos
Descripción del problema
Status del Problema
Usuario
Experto
Sistemas ExpertosSistemas Expertos
Taxonomias Planes
Base de Conocimientos
Hechos
Modelos Estructurales
Modelos de Comportamiento
Razonador
Simulador
Planificador
Sub-sistema
de aprendisaje
Reglas de Inferencia
Motor de InferenciaSub-sistemaExplicación
Interface
Lenguaje - Natural
Espacio de Trabajo
Descripción del problema
Status del Problema
Usuario
Experto
Interface Interface
Sensores Bases externas
Solución tendrá un valor alto
Experiencia humana se esta perdiendo
Experiencia humana casi no existe
Expertos necesarios en muchos lugares
Expertos necesarios en ambiente hostil
OR
Desarrollo Justificado de un Sistema Experto
Sistemas Expertos Sistemas Expertos
Sistemas Expertos
No son buenos para
RepresentarConocimiento Temporal
RepresentarConocimiento Espacial
RealizarRazonamiento basado en sentido comun
Reconocer loslimites de sus habilidades
ManipularConocimiento Inconsistente
Sistemas Expertos Sistemas Expertos
AND Posibilidad de desarrollarSistema Experto
Tarea no requiere sentido comun
Tarea solo requierehabilidad cognitiva
Experto puedearticular métodos
Existen expertos genuinos
Existe consensocon las soluciones
Tarea no es muy díficil
Tarea no espobremente entendida
Sistemas Expertos Sistemas Expertos
ANDSistema Experto Apropiado
Tarea requiere manipulacion simbólica
Tarea requiere solución heurística
Tarea no es muy fácil
Tarea tiene un valor práctico
Tarea es detamaño manejable
Sistemas Expertos Sistemas Expertos
Sistemas ExpertosSistemas Expertos
Caracterización de los sistemas expertos Existe una variedad de tareas para las cuales un sistema
experto podría ser construido, tareas que pueden ser
categorizadas en clases bien definidas y que requieren
metodologías de implementación diferentes.
Sistemas ExpertosSistemas Expertos
• Interpretación
• El análisis de datos para determinar su significado
• Ejm: Interpretación del espectómetro de masas
(DENDRAL). Los datos son la medida de la masa de
fragmentos moleculares y su interpretación
significa la determinación de una o mas estructuras
químicas.
• Características:
• Consistencia en interpretación de los datos. Importante
que el análisis sea rigurosamente completo, sistemático
y descartar candidatos, únicamente cuando haya
suficiente evidencia para descartarlos.
Sistemas ExpertosSistemas Expertos Problemas:
1. Datos siempre ruidosos y con errores.
2. Los interpretadores deben trabajar con información
parcial.
3. Datos contradictorios. El interpretador debe poder
hipotetizar sobre que datos son creíbles.
4. Cuando los datos no son confiables, la interpretación no
será confiable.
5. Proceso de razonamiento pueden ser largo y complicado.
Sistemas ExpertosSistemas Expertos
Diagnóstico y Reparación
Identificar fallas en un sistema basado en datos
potencialmente ruidosos y sugerir el remedio o la
reparación.
Ejm: Diagnóstico de enfermedades (MYCIN) Requerimientos: Incluyen los establecidos en
interpretación.
El sistema de diagnóstico debe “conocer” la organización
del sistema (su anatomía), la relaciones e interacciones
de sus subsistemas.
Sistemas ExpertosSistemas Expertos Problemas:
1. Fallas pueden estar enmascaradas por los síntomas de
otras fallas. Algunos sistemas para diagnóstico ignoran
este problema asumiendo una falla a la vez.
2. Fallas pueden ser intermitentes
3. El equipo de diagnóstico puede fallar.
4. Algunos datos de los sistemas son inaccesibles,
costosos o peligrosos de acceder.
5. Sistemas como el cuerpo humano no están entendidos
completamente, se debe trabajar con modelos
parciales.
Sistemas ExpertosSistemas Expertos
Monitoreo y Control Interpretación continua de señales y encendido de
alarmas cuando la intervención de alguien es requerida.
Ejm: Monitoreo de pacientes utilizando un sistema de
respiración artificial después de una cirugía (FAGAN) Requerimientos: Un sistema de monitoreo es un sistema
de diagnóstico parcial pero con la capacidad de reconocer
las condiciones de alarma en tiempo real.
Sistemas ExpertosSistemas Expertos
Predicción Predecir el curso del futuro basado en un modelo del
pasado y del presente
Ejm: Predecir los efectos del cambio en el
comportamiento de un sistema. (XFMEA) Requerimientos: Predicción requiere razonamiento
basado en el tiempo, con capacidad de referir a cambios
que ocurrieron en el tiempo y a eventos que siguen una
secuencia en el tiempo.
Sistemas ExpertosSistemas Expertos
Problemas:
1. Requieren la integración de información incompleta.
2. Se debe considerar la posibilidad de múltiples futuros
(razonamiento hipotético) y sensitividad a las
variaciones en los datos de entrada.
3. Ser capaces de utilizar datos diversos, provenientes de
diferentes fuentes.
4. Las bases teóricas utilizadas deben considerar
contingencias, la posibilidad del futuro puede
depender de eventos cercanos e impredecibles.
Sistemas ExpertosSistemas Expertos
Planeación Programar acciones para alcanzar un objetivo (crear
planes)
Ejm: Planeación en genética molecular (STEFIK) Requerimientos: Incluyen los de predicción.
- Debe construir un plan que alcance un objetivo sin
consumir recursos en forma excesiva o violando
ninguna regla.
- Debe ser flexible y oportunístico.
Sistemas ExpertosSistemas Expertos Problemas:
1. Son suficientemente largos y complicados que las consecuencias de sus actos no son enteramente
entendidos en forma inmediata, si no al explorar tentativamente los planes.
2. Debe ser capaz de centrarse en las consideraciones más importantes.
3. Generalmente hay necesidad de interactuar entre diferentes planes para diferentes sub-objetivos.
4. El contexto de la planeación es poco conocida, deben operar con información incierta.
5. Si hay múltiples actores, es necesaria una coordinación.
Sistemas ExpertosSistemas Expertos
Diseño y Configuración Realizar las especificaciones para crear objetos que
satisfacen requerimientos particulares.
Ejm: Diseño de circuitos digitales (XCON). Requerimientos; Igual que los de planeación.
Sistemas ExpertosSistemas Expertos Problemas:
1. Debe explorar tentativamente diferentes posibilidades.
2. No hay una teoría comprensiva que integre las
limitaciones con las diferentes opciones de diseño
3. Debe ser capaz de escalar el diseño en sub-problemas
y su correspondiente interacción.
4. Debe ser capaz de grabar los justificativos de las
decisiones tomadas y luego utilizarlas para explicar las
decisiones.
5. Requieren razonamiento sobre relaciones espaciales,
distancias, formas y contornos que demandan gran
cantidad de recursos.
Sistemas ExpertosSistemas Expertos
Instrucción o Tutor Instruir o educar sobre un dominio en particular.
Comunicar el conocimiento a estudiantes. Aspectos que considerar:
a. Utiliza el conocimiento y los mecanismos de inferencia
disponibles en el sistema para enseñar.
b. Sistemas expertos que incluyan conocimiento sobre el
proceso de enseñar.