1

Sistemas Expertos Overview

Noviembre 2009

Inteligencia artificial (I.A.):Ciencia que intenta la creación de programas

para máquinas que imiten el comportamiento y la comprensión humana.

Crear sistemas artificiales capaces de comportamientos que, de ser realizados por seres humanos, se diría que requieren inteligencia.

Estudio de los mecanismos de la inteligencia y las tecnologías que lo sustentan.

Intento de reproducir (modelar) la manera en que las personas identifican, estructuran y resuelven problemas difíciles.

Aplicaciones de la I.A. Control de sistemas, Planificación automática, La habilidad de responder a diagnósticos y a consultas de los

consumidores, Reconocimiento de escritura, Reconocimiento del habla y Reconocimiento de patrones

Los sistemas expertos son programas que intentan imitar el proceso intelectual de un experto humano en un campo particular, para ahorrar tiempo y dinero, mediante la conservación de sus valiosos conocimientos.

En teoría razonan siguiendo los pasos que sigue un experto humano (médico, analista, empresario, etc.) para resolver un problema concreto

Conceptos de un Sistema Experto:

Un sistema experto (SE) es una rama de la Inteligencia Artificial y es aquel que imita las actividades de un humano para resolver problemas de distinta índole (no necesariamente tiene que ser de Inteligencia Artificial).

También se dice que un SE se basa en el conocimiento declarativo (hechos sobre objetos, situaciones) y el conocimiento de control (información sobre el seguimiento de una acción).

Programas: Ejemplos:

◦ Prolog strawberry◦ Clips.

CLIPS: Fue creado por la NASA y es utilizado por universidades y empresas.

Por sus siglas, CLIPS (C Language Integrated Production System).

Mantiene una fácil integración con programas en C.

Se require:Un experto del áreaUn desarrollador de S.E.

Un Sistema Experto está conformado por:

Base de conocimientos (BC): Contiene conocimiento modelado extraído del diálogo con el experto.

Hay que obtener el conocimiento del experto y codificarlo en la base de conocimientos.

Una forma clásica de representar el conocimiento en un sistema experto son lar reglas.

Una regla es una estructura condicional que relaciona lógicamente la información contenida en la parte del antecedente con otra información contenida en la parte del consecuente.

Base de hechos (Memoria de trabajo): contiene los hechos sobre un problema que se ha descubierto durante el análisis.

Contiene los hechos sobre un problema que se han descubierto durante una consulta.

Durante una consulta con el sistema experto, el usuario introduce la información del problema actual en la base de hechos.

El sistema empareja esta información con el conocimiento disponible en la base de conocimientos para deducir nuevos hechos.

Motor de inferencia: Modela el proceso de razonamiento humano.

El sistema experto modela el proceso de razonamiento humano con un módulo conocido como el motor de inferencia.

Dicho motor de inferencia trabaja con la información contenida en la base de conocimientos y la base de hechos para deducir nuevos hechos.

Contrasta los hechos particulares de la base de hechos con el conocimiento contenido en la base de conocimientos para obtener conclusiones acerca del problema.

MYCIN◦ Diagnostica enfermedades infecciosas, en particular infecciones sanguíneas.

MYCIN lo usan médicos en prácticas para obtener ayuda en sus diagnósticos, a su vez el sistema se actualiza con los hechos y reglas de inferencia que proporcionan los especialistas.

DENDRAL

◦ Es un programa experto de análisis químico y se ha aplicado con mucho éxito en muchos lugares del mundo. DENDRAL soluciona un problema de ingeniería química en tres fases.

◦ En primer lugar, el programa infiere cualquier posible restricción sobre la solución basándose en el conocimiento que posee en su base de datos. A continuación permite a los usuarios añadir cualquier otro tipo de restricción y finalmente genera y comprueba una lista de posibles soluciones, que imprime en orden de preferencia.

Ejemplos de Sistemas Expertos:

Pasos:

1. Propuesta Inicial – Identificación del Problema, Expertos, Beneficios.

2. Crear un prototipo3. Ingeniería del Conocimiento: Entrevistas con los

expertos4. Implementar el “expertise” del experto en la KB.5. Pruebas; Ir al paso 3 (revisar con los expertos

los resultados)6. Poner en producción; Revisar errores cuando

existan.

Práctica: Bajar CLIPS Instalarlo en las PC’s

◦ Mostrar resultado Probar el programa de Ejemplo

◦ Mostrar resultado. Definir el esquema del Árbol Genealógico de mis padres

◦ Deberá contener al menos: Abuelos Tíos Primos

Establecer las relaciones de:◦ Padres◦ Hijos◦ Primos◦ Abuelos

Practica: FAMILIA – ANALIZA EL SIGUIENTE CÓDIGO Y EXPLICALO 1. Abres Notepad y copias el siguiente codigo:

(defrule hermano         (mama ?x ?y)         (mama ?x ?z) => if (neq ?y ?z then         (assert (hermano ?y ?z))         (printout t ?y " es hermano de " ?z crlf) ) )

(defrule abuela         (mama ?w ?y)         (mama ?z ?w)         =>         (assert (abuela ?z ?y))         (printout t ?z " es abuela de " ?y crlf) )

(defrule primos         (mama ?w ?y)         (mama ?z ?w) =>         (assert (abuela ?z ?y))         (printout t ?z " es abuela de " ?y crlf) )

2. Lo guardas con extensión txt 3. Abres clips 4. Le das File / Load y buscas tu archivo 5. si lo carga bien aparecerá algo como:         Defining rule ...         TRUE6. Estando en el prompt de CLIPS> escribes:         (assert (mama maria pepe)) y le das enter debe aparecer algo como <Fact-1> Esto significa que inserto el hecho en la base de hechos, este hecho se lee maria es mama de pepe         (assert (mama maria paco)) y enter 7. Lo que estas haciendo hasta este momento es insertar los 2 hechos que se necesitan para que la regla HERMANO que se definió en el archivo sea valida.

8. (run)

Si quieres probar las demás reglas es necesario primero que definas un árbol, lo que necesitas es una mama, con dos hijas, y que estas a su vez tengan hijos, después de esto con el comando (assert (mama nombre 1 nombre2)) necesitas indicar esas relaciones, es decir, indicar quien es mama de quien.

Cada vez que hagas pruebas necesitas hacer un (reset) y un (clear) para limpiar todo, se elimina todo.