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Sistemas Especialistas

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by

Anna Amorim

on 26 March 2014

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Transcript of Sistemas Especialistas

Definição
Lógica difusa
O primeiro Sistema Especialista
Aplicação dos Sistemas Especialistas
Introdução
Atualmente, a área médica é a que mais tem se beneficiado do uso de sistemas especialistas. Porém, nem todos os problemas do mundo real podem ser resolvidos por um programa de computador.
O primeiro sistema especialista, chamado "Dendral", foi desenvolvido nos anos 60, na universidade de Stanford, com o objetivo de auxiliar cientistas a identificar móleculas orgânicas desconhecidas. Este sistema dispunha de heurística.
Humanos dispõem do senso, que os permite tomar decisões mesmo quando há incerteza sobre os fatos e situações. Computadores simulam esse senso através da lógica difusa, ou lógica
fuzzy
que admite valores intermediários entre o verdadeiro e o falso absolutos.
Inteligência
Krishnamoorthy eRajeev (1996) define a inteligência como:

a) Capacidade de responder à situações com flexibilidade;
b) Fazer sentido de mensagens ambíguas ou contraditórias;
c) Reconhecer a importância relativa de elementos diferentes de uma situação;
d) Encontrar similaridades entre situações apesar das diferenças entre elas;
e) Encontrar distinções entre situações apesar das similaridades entre elas.

Sistema especialista é um termo adotado para um programa de computador que contém um conjunto de fatos e associações, ou uma "base de conhecimento" e um mecanismo ou motor de inferência, na qual são colocados esses fatos e associações reunidas em um formato lógico:
Da mesma forma como o cérebro humano é capaz de assimiliar conhecimento, ganhar experiência e agilidade na solução de problemas baseando-se em resultados anteriores, encontramos os sistemas especialistas, dotados de inteligência artificial.
Sistemas Especialistas
IF A THEN B (Regra 1)
IF B THEN C (Regra 2)
A ____________(Dado)
C ( Conclusão)
A heurística, na computação, consiste em um algoritmo que não garante uma solução, mas reduz o número de possíveis soluções para um problema descartando as hipóteses menos prováveis ou irrelevantes.
Heurística
Os fatos são os A's e B's, enquanto as associações são os "ifs" e "thens", e o mecanismo de inferência, assim, os encadeia. Se A é conhecido, logo C pode ser concluído a partir de A.
De acordo com Mendes (1997) alguns fatores determinam a elegibilidade do uso de um sistema especialista na solução de problemas:
Aplicação dos Sistemas Especialistas
Aplicação dos Sistemas Especialistas
a) Existência de especialistas humanos que dominem o conhecimento do problema;

b) Existência de tarefas que necessitem participação de diversos especialistas de áreas variadas pois o conhecimento necessário é multidisciplinar.

c) Existência de tarefas que requeiram atenção a detalhes que, se esquecidos, afetem o resultado;

d) Existência de tarefas que apresentem grandes diferenças dependendo do desempenho dos especialistas;

e) Escassez de mão de obra especialista na área de conhecimento em que o problema está inserido.

Definição
Elementos de um Sistema Especialista
a) Interface com o usuário: Deve ser flexível e permitir ao usuário descrever em linguagem natural os problemas ou objetivos que pretende alcançar, facilitando a interação com o sistema.

b) Motor de inferência ou caixa-preta: Núcleo do sistema. Confere a capacidade de "raciocínio" e "interpretação" dos fatos através da busca e avaliação das regras disponíveis na base de conhecimento.

c) Base de conhecimento: Conjunto de regras e fatos que correspondem ao conhecimento dos especialistas do domínio sobre o qual foi desenvolvido o sistema.
Elementos de um Sistema Especialista
d) Analisador semântico: É o que permite o uso da linguagem natural. Reconhece regras gramaticais, alinhando a lógica computacional com a lógica humana.

e) Trace: Explicação de como o sistema chegou a uma determinada conclusão para o problema apresentado, de forma que o usuário tenha embasamento para decidir-se quanto a adotar a solução proposta pelo sistema ou não.
MYCIN
Desenvolvido no início da década de 70, o MYCIN é um sistema especialista que tem como objetivo prover conselho a respeito de diagnósticos e terapia para doenças infecciosas.

O MYCIN é composto de três subsistemas, sendo eles, o programa de consulta, o programa de explanação e o programa de aquisição de conhecimento.
MYCIN
Programa de consulta: Cada seção do sistema inicia-se com questionários respondidos pelo operador a respeito do estado do paciente. A partir da entrada dessas informações, o sistema começa a propor um diagnóstico e terapia para o paciente.
MYCIN
Programa de explanação: Ao alcançar o diagnóstico ou tratamento, um especialista da saúde deve ser capaz de explicar o raciocínio que o levou aquela conclusão. Deve compreender a razão de cada passo e entender a sugestão como coerente/aplicável ou não.
MYCIN

Programa de aquisição de conhecimento:

Os especialistas que já atuam na área agrupam as informações e as transferem para o programa, que dá origem à base de conhecimento. A pessoa que faz essa tarefa, é chamada de engenheiro do conhecimento. Este é responsável por extrair definições, relações, fatos especializados, algoritmos, estratégias, e heurísticas sobre a área de domínio.
MYCIN
Os criadores do MYCIN constataram, ao longo do desenvolvimento, que os especialistas da área médica não dão diagnósticos baseados puramente em equações de probabilidade. Por exemplo, se um sintoma indica maior probabilidade de uma doença X e uma menor probabilidade de uma doença Y, a probabilidade do paciente sofrer da doença Y não é descartada. As probabilidades devem ser consideradas, sempre, independentemente.
Conclusão
A cobertura do conhecimento que se obtém através da aquisição de dados pode ser superior ao conhecimento que um determinado especialista detenha. O especialista está sujeito às limitações físicas e mentais, enquanto, os sistemas especialistas (como o MYCIN) é imune a estes tipos de problemas.

O MYCIN pode ser um auxiliar valioso para o próprio especialista, como confirmador do seu raciocínio, mas não substitui o especialista.
Referências
[1] MENDES, Raquel Dias. Inteligência artificial: sistemasespecialistas no gerenciamento da informação.
Ci. Inf., Brasilia , v. 26, n. 1, Jan. 1997 . Disponível em <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-19651997000100006&lng=en&nrm=iso>. Acesso em 09 Mar. 2014.

[2] BARRETO, L.; PREZOTO, M. Introdução a sistemas especialistas. Trabalho de conclusão de disciplinaInteligência Artificial do curso de Mestrado em Tecnologia para Sistemas e Fenômenos Complexos - Universidade Estadual de Campinas, Limeira, 2010.
Disponível em <http://www.ft.unicamp.br/liag/wp/monografias/monografias/2010_IA_FT_UNICAMP_sistemasEspecialistas.pdf> Acesso em 08 Março 2014.

Referências
[3] JACKSON, Peter. Introduction to Expert Systems. 3 ed., Addison Wesley, 1998. 560 p.

[4] Weiss, S & Kulikowski, C. Guia Prático para projetar Sistemas Especialistas (1988).

[5] Cunha, H & Ribeiro, S. Introdução aos Sistemas Especialistas (1987).

[6] Aronson, J. Knowledge-Based Systems in Business Workshop PAIW. (2003).

[7] Genaro, S. Sistemas Especialistas – O conhecimento artificial (1986)

[8] MYCIN http://pt.wikipedia.org/wiki/Mycin#M.
C3.A9todo Acesso em 17/03/2014

Referências
[9] ELISEI, José Luiz & OSTELLINO, Renato - Um sistema especialista em orçamento para uma empresa de fundição de aço. UNESP - Guaratinguetá - São Paulo (2003)
http://www.feg.unesp.br/ceie/Monografias-Texto/CEIE0305.pdf Acesso em 17/03/2014

[10] SANTOS, Eduardo & LUNA, Joanir - Sistema Especialista para Diagnostico e Soluções de Problemas em Microcomputadores - DCT-UFMS (2001)
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