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Facultad de Ingeniería y Arquitectura 2017-II Ingeniería de Sistemas – Sistemas Expertos
Arquitectura de un Sistema Experto
Oscar Bazán Ch.
Facultad de Ingeniería y Arquitectura Arquitectura de un Sistemas Experto
1. Base de conocimiento
Un SE de verdad es, generalmente, el
resultado de la colaboración de uno o varios
expertos humanos especialistas en el tema de
estudio y los ingenieros del conocimiento o
creadores del sistema, con los usuarios en
mente. Los expertos humanos suministran el
conocimiento básico en el tema de interés, y
los creadores del sistema trasladan este
conocimiento a un lenguaje, que el SE pueda
entender.
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El conocimiento se almacena en la base de
conocimiento mediante reglas.
Regla: Afirmación lógica que relaciona dos o
más objetos e incluye dos partes, la premisa
y la conclusión. Conectadas mediante los
operadores lógicos AND, o, OR.
O sea la base de conocimiento es la parte del
sistema donde están los conocimientos que
el sistema tiene sobre toda un área
especializada, es un almacenamiento
permanente.
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2. Memoria de Trabajo:
Es el lugar de memoria donde el sistema
carga los datos iniciales del problema
específico que se tratará en ese momento y
va guardando todo lo que va generando
(conclusiones y resultados parciales del
razonamiento). Se trata de un
almacenamiento transitorio de conocimiento
para solucionar ese problema particular.
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3. Motor de Inferencia:
El motor de inferencia es como un módulo de
software que usa los datos (hechos o
evidencia) y el conocimiento (el conjunto de
reglas almacenado en la base de
conocimiento) para obtener nuevas
conclusiones o hechos.
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Para ello se debe tener en cuenta los datos
iniciales: A entonces B.
Es decir, se usa para hacer deducciones, con
2 tipos: Modus Ponens y Modus Tollens.
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Modus Ponens: es quizás la regla de inferencia mas
comúnmente utilizada. Se utiliza para obtener
conclusiones simples. Como ilustración, supongamos
que tenemos la regla, “Si A es cierto, entonces B es
cierto” y que sabemos además que A es cierto. La regla
Modus Ponens concluye que B es cierto. Esta regla de
inferencia, que parece trivial, debido a su familiaridad, es
la base de un gran número de SE.
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Modus Tollens: se utiliza también para obtener
conclusiones simples. En este caso se examina la
conclusión y si es falsa, se concluye que la premisa
también es falsa. Por ejemplo, supongamos de nuevo
que se tiene la regla, “Si A es cierto, entonces B es
cierto” pero se sabe que B es falso. Entonces la regla
Modus Tollens concluye que A es falso.
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4. Interfaz con el usuario:
Permite la interacción con el usuario humano,
a través del ingreso de datos del problema de
interés, lecturas del proceso, solicitud de datos
adicionales (si fuera necesario) y presentación
de las conclusiones.
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Entonces: ¿Usted puede hacer un SE a partir
de un lenguaje convencional?
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NECESIDAD DE UNA METODOLOGÍA:
Ordenamiento de las solicitudes de software.
Software cada vez más complejos.
Software cada vez menos parecidos.
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Metodología ESPIRAL (Boehm 1988)
Se repite las veces que sea necesario hasta
que el Cliente o usuario obtiene la satisfacción
de sus necesidades, momento en el cual se
puede retirar del espiral.
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Metodología de Ingeniería del Conocimiento (Jhon Durkin 1994)
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Requerimientos
Conocimiento
Estructura
Evaluación
Producto
Fase 1: Evaluación
Fase 2: Adquisición del conocimiento
Fase 3: Diseño
Fase 4: Prueba
Fase 5: Documentación
Fase 6: Mantenimiento
Reformulación
Exploraciones
Requerimientos
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FASE 1: EVALUACIÓN
1.1 Motivación para el Esfuerzo.
1.2 Identificar problemas candidatos.
1.3 Estudio de viabilidad.
1.4 Análisis de Costo/Beneficio.
1.5 Seleccionar el mejor proyecto.
1.6 Escribir el proyecto propuesto.
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FASE 2: ADQUISICIÓN DEL CONOCIMIENTO
1.Recolección del conocimiento.
2. Interpretación.
3.Análisis.
4.Diseño de métodos para recolectar
conocimiento adicional.
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FASE 3: DISEÑO
3.1 Seleccionar Técnica de Representación del
Conocimiento.
3.2 Seleccionar Técnica de Control.
3.3 Seleccionar Software de Desarrollo de SE.
3.4 Desarrollo de Prototipo.
3.5 Desarrollo de Interfase.
3.6 Desarrollo del Producto.
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FASE 4: PRUEBAS
4.1 Validación del Sistema.
4.2 Evaluación de la Prueba/Evaluación.
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FASE 5: DOCUMENTACIÓN
5.1 Relación de temas que deben ser documentados.
5.2 Organización de la documentación.
5.3 Documentación Impresa.
5.4 Documentación en hipertexto.
5.5 Reporte Final
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FASE 6: MANTENIMIENTO
1.Modificaciones probables del sistema.
2.Responsables de mantenimiento.
3.Interfaces de documentación del
mantenimiento