Sistema expretos

SISTEMA EXPERTOS
Integrante :
Igliana Quintero
Elvi Reyes
Ana Leandra
Gustavo Benítez
Johnny Espitia
REPÚBLICA BOLIVARIANA DEVENEZUELA
I. U. P. “SANTIAGO MARIÑO”
AMPLIACIÓN MARACAIBO

Esquema
Sistema experto
Sistema Experto (SE)
Estructura básica de un SE
Tipos de SE
Ventajas y limitaciones de los Sistemas Expertos
Tareas que realiza un Sistema Experto
 Monitorización
 Diseño
 Planificación
 Control
 Simulación
 Instrucción
 Recuperación de información

Sistema Experto
 Los sistemas expertos son llamados así porque
emulan el razonamiento de un experto en un dominio
concreto y en ocasiones son usados por éstos. Con los
sistemas expertos se busca una mejor calidad y
rapidez en las respuestas dando así lugar a una
mejora de la productividad del experto.

Sistema Experto (S.E.)
 Es una aplicación informática capaz de solucionar un conjunto de
problemas que exigen un gran conocimiento sobre un determinado tema.
 Un sistema experto es un conjunto de programas que, sobre una base de
conocimientos, posee información de uno o más expertos en un área
específica.
 Se puede entender como una rama de la inteligencia artificial, donde el
poder de resolución de un problema en un programa de computadora viene
del conocimiento de un dominio específico. Estos sistemas imitan las
actividades de un humano para resolver problemas de distinta índole (no
necesariamente tiene que ser de inteligencia artificial).
 También se dice que un S.E. se basa en el conocimiento declarativo (hechos
sobre objetos, situaciones) y el conocimiento de control (información sobre
el seguimiento de una acción).

Estructura Básica de un S.E.
Un Sistema Experto está conformado por:
 Base de conocimientos (BC): Contiene
conocimiento modelado extraído del diálogo con
un experto.
 Base de hechos (Memoria de trabajo): contiene los
hechos sobre un problema que se ha descubierto
durante el análisis.
 Motor de inferencia: Modela el proceso de
razonamiento humano.
 Módulos de justificación: Explica el razonamiento
utilizado por el sistema para llegar a una
determinada conclusión.
 Interfaz de usuario: es la interacción entre el SE y
el usuario, y se realiza mediante el lenguaje
natural.

Tipos de S.E.
Principalmente existen tres tipos de sistemas
expertos:
 Basados en reglas previamente establecidas.
 Basados en casos o CBR (Case Based Reasoning).
 Basados en redes bayesianas.
 En cada uno de ellos, la solución a un problema
planteado se obtiene:
 Aplicando reglas heurísticas apoyadas
generalmente en lógica difusa para su evaluación
y aplicación.
 Aplicando el razonamiento basado en casos,
donde la solución a un problema similar
planteado con anterioridad se adapta al nuevo
problema.
 Aplicando redes bayesianas, basadas
en estadística y el teorema de Bayes.

Ventajas y Limitaciones de los
Sistemas Expertos
Ventajas
 Permanencia:A diferencia de un experto
humano un SE (sistema experto) no envejece, y
por tanto no sufre pérdida de facultades con el
paso del tiempo.
 Replicación: Una vez programado un SE lo
podemos replicar infinidad de veces.
 Rapidez: Un SE puede obtener información de
una base de datos y realizar cálculos numéricos
mucho más rápido que cualquier ser humano.
 Bajo costo: A pesar de que el costo inicial pueda
ser elevado, gracias a la capacidad de
duplicación el coste finalmente es bajo.
 Entornos peligrosos: Un SE puede trabajar en
entornos peligrosos o dañinos para el ser
humano.
 Fiabilidad: Los SE no se ven afectados por
condiciones externas, un humano sí (cansancio,
presión, etc.).
 Consolidar varios conocimientos.
 ApoyoAcadémico.
Limitaciones
 Sentido común: Para un S. E. no hay nada obvio. Por
ejemplo, un S.E. sobre medicina podría admitir que
un hombre lleva 40 meses embarazado, a no ser que
se especifique que esto no es posible
 Lenguaje natural: Con un experto humano podemos
mantener una conversación informal mientras que
con un S.E. no podemos.
 Capacidad de aprendizaje: Cualquier persona
aprende con relativa facilidad de sus errores y de
errores ajenos los S.E. no.
 Perspectiva global: Un experto humano es capaz de
distinguir cuales son las cuestiones relevantes de un
problema y separarlas de cuestiones secundarias.
 Capacidad sensorial: Un SE carece de sentidos.
 Flexibilidad: Un humano es sumamente flexible a la
hora de aceptar datos para la resolución de un
problema.
 Conocimiento no estructurado: Un SE no es capaz de
manejar conocimiento poco estructurado.

Tareas que Realiza un Sistema
Experto
Monitorización
 La monitorización es un caso particular de la
interpretación, y consiste en la comparación
continua de los valores de las señales o datos de
entrada y unos valores que actúan como
criterios de normalidad o estándares. En el
campo del mantenimiento predictivo los
Sistemas Expertos se utilizan
fundamentalmente como herramientas de
diagnóstico. Se trata de que el programa pueda
determinar en cada momento el estado de
funcionamiento de sistemas complejos,
anticipándose a los posibles incidentes que
pudieran acontecer. Así, usando un modelo
computacional del razonamiento de un experto
humano, proporciona los mismos resultados
que alcanzaría dicho experto

Diseño
 Diseño es el proceso de especificar una descripción de un
artefacto que satisface varias características desde un
número de fuentes de conocimiento.
 El diseño se concibe de distintas formas:
 El diseño en ingeniería es el uso de principios científicos,
información técnica e imaginación en la definición de una
estructura mecánica, máquina o sistema que ejecute
funciones específicas con el máximo de economía y
eficiencia.
 El diseño industrial busca rectificar las omisiones de la
ingeniería, es un intento consciente de traer forma y orden
visual a la ingeniería de hardware donde la tecnología no
provee estas características.
 Los SE en diseño ven este proceso como un problema de
búsqueda de una solución óptima o adecuada. Las
soluciones alternas pueden ser conocidas de antemano o se
pueden generar automáticamente probándose distintos
diseños para verificar cuáles de ellos cumplen los
requerimientos solicitados por el usuario, ésta técnica es
llamada “generación y prueba”, por lo tanto estos SE son
llamados de selección. En áreas de aplicación, la prueba se
termina cuando se encuentra la primera solución; sin
embargo, existen problemas más complejos en los que el
objetivo es encontrar la solución óptima.

Planificación
 La planificación es la realización de planes o
secuencias de acciones y es un caso particular de la
simulación. Está compuesto por un simulador y un
sistema de control. El efecto final es la ordenación
de un conjunto de acciones con el fin de conseguir
un objetivo global.
 Los problemas que presentan la planificación
mediante SE son los siguientes:
 Existen consecuencias no previsibles, de forma que
hay que explorar y explicar varios planes.
 Existen muchas consideraciones que deben ser
valoradas o incluirles un factor de peso.
 Suelen existir interacciones entre planes de sub-
objetivos diversos, por lo que deben elegirse
soluciones de compromiso.
 Trabajo frecuente con incertidumbre, pues la
mayoría de los datos con los que se trabaja son más
o menos probables pero no seguros.
 Es necesario hacer uso de fuentes diversas tales
como bases de datos.

Control
 Un sistema de control participa en la realización de las
tareas de interpretación, diagnóstico y reparación de
forma secuencial. Con ello se consigue conducir o guiar
un proceso o sistema. Los sistemas de control son
complejos debido al número de funciones que deben
manejar y el gran número de factores que deben
considerar; esta complejidad creciente es otra de las
razones que apuntan al uso del conocimiento, y por
tanto de los SE.
 Cabe aclarar que los sistemas de control pueden ser en
lazo abierto, si en el mismo la realimentación o el paso
de un proceso a otro lo realiza el operador, o en lazo
cerrado si no tiene que intervenir el operador en ninguna
parte del mismo. Reparación, correcta o terapia.
 La reparación, corrección, terapia o tratamiento consiste
en la proposición de las acciones correctoras necesarias
para la resolución de un problema. Los SE en reparación
tienen que cumplir diversos objetivos, como son:
Reparación lo más rápida y económicamente posible.
Orden de las reparaciones cuando hay que realizar
varias. Evitar los efectos secundarios de la reparación, es
decir la aparición de nuevas averías por la reparación.

Simulación
La simulación es una técnica que consistente en crear modelos basados en hechos, observaciones e
interpretaciones sobre la computadora, a fin de estudiar el comportamiento de los mismos
mediante la observación de las salidas para un conjunto de entradas.
 El empleo de los SE para la simulación viene motivado por la principal característica de los SE,
que es su capacidad para la simulación del razonamiento de un experto humano, que es un
proceso complejo.
 En la aplicación de los SE para simulación hay que diferenciar cinco configuraciones posibles:
 Un SE puede disponer de un simulador con el fin de comprobar las soluciones y en su caso
rectificar el proceso que sigue.
 Un sistema de simulación puede contener como parte del mismo a un SE y por lo tanto el SE no
tiene que ser necesariamente de simulación.
 Un SE puede controlar un proceso de simulación,
es decir que el modelo está en la base de conocimiento
del SE y su evolución es función de la base de hechos, la
base de conocimientos y el motor de inferencia, y no de
un conjunto de ecuaciones aritmético – lógicas.
 Un SE puede utilizarse como consejero del usuario y del
sistema de simulación.
 Un SE puede utilizarse como máscara o sistema frontal
de un simulador con el fin de que el usuario reciba
explicación y justificación de los procesos.

Instrucción
 Un sistema de instrucción realizara un seguimiento del
proceso de aprendizaje. El sistema detecta errores ya sea
de una persona con conocimientos e identifica el
remedio adecuado, es decir, desarrolla un plan de
enseñanza que facilita el proceso de aprendizaje y la
corrección de errores.

Recuperación de información
 Los Sistemas Expertos, con su capacidad para
combinar información y reglas de actuación, han
sido vistos como una de las posibles soluciones al
tratamiento y recuperación de información, no sólo
documental. La década de 1980 fue prolija en
investigación y publicaciones sobre experimentos de
este orden, interés que continua en la actualidad.
 Lo que diferencia a estos sistemas de un sistema
tradicional de recuperación de información es que
éstos últimos sólo son capaces de recuperar lo que
existe explícitamente, mientras que un Sistema
Experto debe ser capaz de generar información no
explícita, razonando con los elementos que se le dan.
Pero la capacidad de los SE en el ámbito de la
recuperación de la información no se limita a la
recuperación. Pueden utilizarse para ayudar al
usuario, en selección de recursos de información, en
filtrado de respuestas, etc. Un SE puede actuar como
un intermediario inteligente que guía y apoya el
trabajo del usuario final.

Los SE se aplican a una gran diversidad de campos y/o áreas. A
continuación se listan algunas de las principales:
Militar Informática Telecomunicaciones
Química Derecho Aeronáutica
Geología Arqueología Agricultura
Electrónica Transporte Educación
Medicina Industria Finanzas y Gestión
Área de Aplicación de Los S.E.

Motores de inferencia
 Motores de inferencia
 Inicializar(memoria-trabajo);
 Mientras no configuración-
final(memoria-trabajo)
 conjunto-reglas
aplicables(memoria-trabajo);
 R resolver-conflictos(conjunto-
reglas);
 memoria-trabajo
aplicar(R, memoria-trabajo)
 fin-mientras;

Algoritmo 1. Funcionamiento de
un motor de inferencias
 mem-trabajo hechos-iniciales;
 Mientras no configuración-
final(mem-trabajo)
 conjunto-reglas match(mem-
trabajo,antecedentes);
reglas);
 C consecuente(R);
 mem-trabajo mezclar(C, mem-
trabajo)
 fin-mientras;

Motores de inferencia
 mem-trabajo obj-iniciales;
 Mientras no configuración-final(mem-
trabajo)
 obj seleccionar(mem-trabajo);
 conjunto-reglas match(obj,
consecuentes);
reglas);
 A antecedente(R);
 mem-trabajo mezclar(A, mem-
trabajo)
 fin-mientras;

Ejemplo:
 SI el motor no se enciende y el motor recibe
gasolina,
 ENTONCES el problema es de las bujías
 SI el motor no enciende y las luces no se
encienden,
 ENTONCES el problema es de la batería
 SI el motor no se enciende y las luces
encienden,
 ENTONCES el problema es del arranque
 SI hay gasolina , ENTONCES el motor
recibe gasolina

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