SISTEMAS EXPERTOS - Inf. relevante

DEFINICIÓN DE SISTEMA EXPERTO 

La primera definición de sistema experto se debe a Edward Feigenbaum de la Universidad de Stanford quien en el Congreso Mundial de Inteligencia Artificial de 1977, definió un sistema experto como: “un programa de ordenador inteligente que usa conocimiento y procedimientos de inferencia para resolver problemas que son lo suficientemente difíciles como para requerir la intervención de un experto humano para su resolución” 

Los sistemas expertos son programas de ordenador que capturan el conocimiento de un experto, e imitan sus procesos de razonamiento cuando resuelve los problemas de un determinado dominio. El grupo especialista de la Sociedad Británica de ordenadores en Sistemas Expertos los define como: 

La incorporación dentro de un sistema de ordenador de un componente básico en el conocimiento, correspondiente a una habilidad experta, de tal forma que el sistema pueda ofrecer asesoramiento inteligente o tomar una decisión inteligente sobre una función del proceso. Una característica adicional deseable, que muchos consideran fundamental, es la capacidad del sistema, si se le solicita, de justificar su propia línea de razonamiento de un modo directamente inteligente para el interrogador. El estilo adoptado para alcanzar estas características es la programación basada en reglas.

Los S.E. también pueden ser definidos en función de sus características. Y podemos identificar las siguientes características funcionales 

•  Pueden resolver problemas muy difíciles tan bien o mejor que los seres humanos 
• Razonan heurísticamente, usando lo que los expertos consideran reglas empíricas efectivas, e interactúan con los humanos de forma adecuada, incluyendo el lenguaje natural 
•  Manipulan y razonan sobre descripciones simbólicas. 
• Pueden funcionar con datos que contienes errores usando reglas de enjuiciamiento inciertas. 
• Pueden contemplar múltiples hipótesis en competición simultáneamente.
• Pueden explicar por que están formulando una pregunta.
• Pueden justificar sus conclusiones.

Componentes de un sistema experto

Los dos componentes principales de cualquier Sistema Experto son una base de conocimientos y un programa de inferencia, o también llamado motor de inferencias.

• La base de conocimientos del Sistema Experto con respecto a un tema específico para el que se diseña el sistema. Este conocimiento se codifica según una notación específica que incluye reglas, predicados, redes semánticas y objetos.
• El motor de inferencia, que es el que combina los hechos y las preguntas particulares, utilizando la base de conocimiento, seleccionando los datos y pasos apropiados para presentar los resultados.

LOS EXPERTOS HUMANOS

Un experto humano es una persona que es competente en un área determinada del conocimiento o del saber. Un experto humano es alguien que sabe mucho sobre un tema determinado y que puede dar un consejo adecuado. Esta experiencia sólo se adquiere tras un largo aprendizaje y a base de mucha experiencia. 

Los expertos humanos tienen las siguientes características generales:

• Son personas raras, tanto por su escaso número como su comportamiento poco “ortodoxo” y e “incomprensible” frente a los problemas con los que se enfrentan.
• Son caros por dos motivos: por su escaso número y por necesitar un largo periodo de aprendizaje.
• No están siempre disponibles, pues son humanos y cuando se jubilan o mueren se llevan con ellos todos sus conocimientos. Es por eso que tradicionalmente están acompañados de un “aprendiz”.
• Hay expertos que tienen mal carácter, son informales o poco comunicativos, lo que a veces les hace antipáticos.

VENTAJAS DE LOS SISTEMAS EXPERTOS

Las ventajas que se presentan a continuación son en comparación con los expertos humanos:

• Están siempre disponibles a cualquier hora del día y de la noche, y de forma interrumpida.
• Mantiene el humor.
• Pueden duplicarse (lo que permite tener tantos SE como se necesiten).
• Pueden situarse en el mismo lugar donde sean necesarios.
• Permiten tener decisiones homogéneas efectuadas según las directrices que se les fijen.
• Son fáciles de reprogramar.
• Pueden perdurar y crecer en el tiempo de forma indefinida.
• Pueden ser consultados por personas o otros sistemas informáticos.

CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA EXPERTO

La construcción de un SE no es una tarea sencilla, debido a que involucra mucha participación de distintas personas, cada una de las cuales aportará algo para que el SE a desarrollar sea robusto y fácil de usar y mantener. Además se deben hacer varias elecciones en cuanto al desarrollo del Sistema Experto.

La primera decisión consiste en determinar si se comenzará el SE desde cero o se utilizará un shell – que es un SE sin la base de conocimientos –. Si se opta por usar el shell se debe elegir el que más se adecue al objetivo del SE que se desea construir, ya que existen diversos shells de Sistemas Expertos

encaminados hacia distintos objetivos.

Si por el contrario se opta por comenzar desde cero, se deberá entonces determinar qué metodología utilizar, es decir, determinar la guía para el desarrollo del SE, cómo se implementará la base de conocimientos y el motor de inferencia, principalmente; y como complemento se debe elegir el lenguaje que se va a utilizar para el proyecto.

Ventajas e Inconvenientes de un Sistema Experto

Ventajas:

a) Disponibilidad.- 

El sistema experto o software desarrollado e instalado está disponible para cualquier hardware de cómputo adecuado y aplicación especializada; a diferencia de un profesional (experto) que tiene horarios y demás obligaciones, lo que genera problemas en el momento de requerir un conocimiento específico.

b) Costo reducido.- 

El costo de poner la experiencia a disposición del usuario se reduce enormemente ya que la remuneración de un experto humano en ocasiones es muy elevado.

c) Riesgo reducido.- 

Los sistemas expertos pueden usarse en ambientes que podrían ser peligrosos para el ser humano, y el coste de reparación o re-instalación de cada sistema experto puede ser calculado y previsto.

d) Permanencia.-

La experiencia es permanente, a diferencia del especialista humano, que puede retirarse, renunciar o

morir; el conocimiento del sistema experto durará indefinidamente.

e) Experiencia Múltiple.- 

El conocimiento de varios especialistas puede estar disponible para trabajar simultánea y continuamente en un problema, a cualquier hora del día o de la noche. El nivel de experiencia combinada de muchos sistemas expertos puede exceder al de un solo especialista humano.

f) Confiabilidad.-

Al proporcionar una segunda opinión los sistemas expertos incrementan la confianza en la toma de

decisiones.

g) Explicación.-

El sistema experto puede explicar clara y detalladamente el razonamiento que conduce a una conclusión, lo que seguirá aumentando la confianza.

h) Respuesta rápida.- 

Alguna situación especial requerirá una respuesta inmediata y las bondades de las computadoras nos ayudarán.

i) Cero emociones.- 

La respuesta del sistema experto será la más adecuada a los requerimientos del problema sin dejarse llevar por emociones ni ver situaciones de las que los humanos somos vulnerables.

 Inconvenientes:

a) Poca experiencia en desarrollo de sistemas expertos.- Desarrollar un sistema experto tiene grandes diferencias con respecto a los sistemas tradicionales, se deberá hacer un seguimiento minucioso en esta etapa.

b) Falla en la comunicación.- La comunicación con el profesional debe ser metodológica y permanente para tener una base de conocimientos confiable.

c) Disponibilidad del especialista.- El profesional del área a automatizar o experto, no estará en el cien por ciento del tiempo para desarrollar con él el sistema, se deberá aprovechar al máximo el poco tiempo.

Referencia:

link ___https://www.ecured.cu/Sistemas_expertos

• Cuena, J. Notas sobre modelos de razonamiento. Dpto. de I.A., Facultad de Informática, UPM, 1995.
• Jackson, P. Introduction to Expert Systems Addison-Wesley, 1990.
• Sterling, L. y Shapiro, E. The Art of Prolog (Segunda edicion) MIT Press, 1993.