Inteligencia artificial sistema experto

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Inteligencia artificial sistema experto

  1. 1. Inteligencia Artificial
  2. 2. Objetivos de la sesión <ul><ul><li>Otros métodos de representación. </li></ul></ul><ul><ul><li>Introducción a los Sistemas Expertos </li></ul></ul>
  3. 3. Sistemas Expertos <ul><li>Qué son? </li></ul>
  4. 4. Usuario Interfase - Lenguaje Natural Estructura de Control Base de Conocimientos Reglas de conocimiento Reglas de inferencia Memoria de término largo Base de Datos Global Memoria de término corto entrada Sistemas Expertos
  5. 5. Sistemas Expertos Sub-sistema Explicación Interface Lenguaje - Natural Razonador Reglas de Inferencia Espacio de Trabajo Sub-sistema de adquisición del conocimiento Motor de Inferencia Hechos Base de Conocimientos Descripción del problema Status del Problema Usuario Experto
  6. 6. Sistemas Expertos Taxonomias Planes Base de Conocimientos Hechos Modelos Estructurales Modelos de Comportamiento Razonador Simulador Planificador Sub-sistema de aprendisaje Reglas de Inferencia Motor de Inferencia Interface Lenguaje - Natural Espacio de Trabajo Descripción del problema Status del Problema Usuario Experto Interface Interface Sensores Bases externas Sub-sistema Explicación
  7. 7. Sistemas Expertos 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
  8. 8. Sistemas Expertos Sistemas Expertos No son buenos para Representar Conocimiento Temporal Representar Conocimiento Espacial Realizar Razonamiento basado en sentido comun Reconocer los limites de sus habilidades Manipular Conocimiento Inconsistente
  9. 9. Sistemas Expertos AND Posibilidad de desarrollar Sistema Experto Tarea no requiere sentido comun Tarea solo requiere habilidad cognitiva Experto puede articular métodos Existen expertos genuinos Existe consenso con las soluciones Tarea no es muy díficil Tarea no es pobremente entendida
  10. 10. Sistemas Expertos AND Sistema Experto Apropiado Tarea requiere manipulacion simbólica Tarea requiere solución heurística Tarea no es muy fácil Tarea tiene un valor práctico Tarea es de tamaño manejable
  11. 11. Sistemas Expertos <ul><li>Caracterización de los sistemas expertos </li></ul><ul><li>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. </li></ul>
  12. 12. Sistemas Expertos <ul><li>Interpretación </li></ul><ul><li>El análisis de datos para determinar su significado </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>Características: </li></ul><ul><ul><li>Consistencia en interpretación de los datos. Importante que el análisis sea rigurosamente completo, sistemático y descartar candidatos, únicamente cuando haya suficiente evidencia para descartarlos. </li></ul></ul>
  13. 13. Sistemas Expertos <ul><li>Problemas: </li></ul><ul><li>1. Datos siempre ruidosos y con errores. </li></ul><ul><li>2. Los interpretadores deben trabajar con información parcial. </li></ul><ul><li>3. Datos contradictorios. El interpretador debe poder hipotetizar sobre que datos son creíbles. </li></ul><ul><li>4. Cuando los datos no son confiables, la interpretación no será confiable. </li></ul><ul><li>5. Proceso de razonamiento pueden ser largo y complicado. </li></ul>
  14. 14. Sistemas Expertos <ul><li>Diagnóstico y Reparación </li></ul><ul><li>Identificar fallas en un sistema basado en datos potencialmente ruidosos y sugerir el remedio o la reparación. </li></ul><ul><li>Ejm: Diagnóstico de enfermedades (MYCIN) </li></ul><ul><li>Requerimientos: Incluyen los establecidos en interpretación. </li></ul><ul><li>El sistema de diagnóstico debe “conocer” la organización del sistema (su anatomía), la relaciones e interacciones de sus subsistemas. </li></ul>
  15. 15. Sistemas Expertos <ul><li>Problemas: </li></ul><ul><li>1. Fallas pueden estar enmascaradas por los síntomas de otras fallas. Algunos sistemas para diagnóstico ignoran este problema asumiendo una falla a la vez. </li></ul><ul><li>2. Fallas pueden ser intermitentes </li></ul><ul><li>3. El equipo de diagnóstico puede fallar. </li></ul><ul><li>4. Algunos datos de los sistemas son inaccesibles, costosos o peligrosos de acceder. </li></ul><ul><li>5. Sistemas como el cuerpo humano no están entendidos completamente, se debe trabajar con modelos parciales. </li></ul>
  16. 16. Sistemas Expertos <ul><li>Monitoreo y Control </li></ul><ul><li>Interpretación continua de señales y encendido de alarmas cuando la intervención de alguien es requerida. </li></ul><ul><li>Ejm: Monitoreo de pacientes utilizando un sistema de respiración artificial después de una cirugía (FAGAN) </li></ul><ul><li>Requerimientos: Un sistema de monitoreo es un sistema de diagnóstico parcial pero con la capacidad de reconocer las condiciones de alarma en tiempo real. </li></ul>
  17. 17. Sistemas Expertos <ul><li>Predicción </li></ul><ul><li>Predecir el curso del futuro basado en un modelo del pasado y del presente </li></ul><ul><li>Ejm: Predecir los efectos del cambio en el comportamiento de un sistema. (XFMEA) </li></ul><ul><li>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. </li></ul>
  18. 18. Sistemas Expertos <ul><li>Problemas: </li></ul><ul><li>1. Requieren la integración de información incompleta. </li></ul><ul><li>2. Se debe considerar la posibilidad de múltiples futuros (razonamiento hipotético) y sensitividad a las variaciones en los datos de entrada. </li></ul><ul><li>3. Ser capaces de utilizar datos diversos, provenientes de diferentes fuentes. </li></ul><ul><li>4. Las bases teóricas utilizadas deben considerar contingencias, la posibilidad del futuro puede depender de eventos cercanos e impredecibles. </li></ul>
  19. 19. Sistemas Expertos <ul><li>Planeación </li></ul><ul><li>Programar acciones para alcanzar un objetivo (crear planes) </li></ul><ul><li>Ejm: Planeación en genética molecular (STEFIK) </li></ul><ul><li>Requerimientos: Incluyen los de predicción. </li></ul><ul><li>- Debe construir un plan que alcance un objetivo sin consumir recursos en forma excesiva o violando ninguna regla. </li></ul><ul><li>- Debe ser flexible y oportunístico. </li></ul>
  20. 20. Sistemas Expertos <ul><li>Problemas: </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>2. Debe ser capaz de centrarse en las consideraciones más importantes. </li></ul><ul><li>3. Generalmente hay necesidad de interactuar entre diferentes planes para diferentes sub-objetivos. </li></ul><ul><li>4. El contexto de la planeación es poco conocida, deben operar con información incierta. </li></ul><ul><li>5. Si hay múltiples actores, es necesaria una coordinación. </li></ul>
  21. 21. Sistemas Expertos <ul><li>Diseño y Configuración </li></ul><ul><li>Realizar las especificaciones para crear objetos que satisfacen requerimientos particulares. </li></ul><ul><li>Ejm: Diseño de circuitos digitales (XCON). </li></ul><ul><li>Requerimientos; Igual que los de planeación. </li></ul>
  22. 22. Sistemas Expertos <ul><li>Problemas: </li></ul><ul><li>1. Debe explorar tentativamente diferentes posibilidades. </li></ul><ul><li>2. No hay una teoría comprensiva que integre las limitaciones con las diferentes opciones de diseño </li></ul><ul><li>3. Debe ser capaz de escalar el diseño en sub-problemas y su correspondiente interacción. </li></ul><ul><li>4. Debe ser capaz de grabar los justificativos de las decisiones tomadas y luego utilizarlas para explicar las decisiones. </li></ul><ul><li>5. Requieren razonamiento sobre relaciones espaciales, distancias, formas y contornos que demandan gran cantidad de recursos. </li></ul>
  23. 23. Sistemas Expertos <ul><li>Instrucción o Tutor </li></ul><ul><li>Instruir o educar sobre un dominio en particular. Comunicar el conocimiento a estudiantes. </li></ul><ul><li>Aspectos que considerar: </li></ul><ul><li>a. Utiliza el conocimiento y los mecanismos de inferencia disponibles en el sistema para enseñar. </li></ul><ul><li>b. Sistemas expertos que incluyan conocimiento sobre el proceso de enseñar. </li></ul>

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