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Fundamentos de Sistemas Expertos

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Miguel Valencia

on 8 January 2014

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Fundamentos de Sistemas Expertos
¿Qué es un Sistema Experto?
Un Sistema experto es un programa que representa y razona con conocimiento de algun tema especializado y es capaz de resolver un problema de este tema
Un sistema experto es mas que una tabla que hace corresponder una pregunta con su respuesta. Tal Sistema Incluye cierto tipo de "entendimiento" de las preguntas y es capaz de realizar inferencias no triviales a partir de la información que contiene y se presenta.
Un sistema experto puede hacer una funcion que normalmente hubiera requerido un humano experto en determinada rama, o puede simplemente ser un asistente a este en la toma de decisiones. Las Tareas Mas comunes de un sistema Experto pueden ser:
Caracteristicas De un Sistema Experto
Un Sistema Experto se Diferencia de un programa convencional segun estas caracteristicas:
En otras palabras, un sistema experto computarizado modela un proceso de razonamiento. Esto permite que un inexperto en la materia pueda acceder y consultar el sistema.
La interpretación de información.
El Diagnosis de fallas.
Analisis estructural de objetos complejos.
Configuracion de Objetos Complejos
Planeacion de secuencias de acciones
Simula el razonamiento humano sobre un dominio de problemas, en ves de simular el propio dominio. Esto distingue a los sistemas expertos de otros programas que involucran el modelado matemático o animación por computadora esto no quiere decir que el programa es un modelo psicológico del experto, si no que se centra en la emulación de la forma en que el experto resuelve problemas, algunas veces superándolo
El razonamiento lo hace sobre representaciones del conocimiento humano, además de cálculos numéricos y obtención de información. El conocimiento que esta en el programa esta normalmente expresado en algun lenguaje especial, y es separado del codigo que hace el razonamiento. estos dos módulos principales se les llaman: Base de datos del conocimiento y Maquina de inferencias Respectivamente.
Resuelve problemas con métodos heurísticos deductivos y aproximados que son diferentes a soluciones algorítmicas, es decir, no esta garantizado el exito.
Un sistema experto se diferencia de otros programas de inteligencia artificial en que :
Maneja información que normalmente requiere la experiencia humana.
Debe tener un rendimiento eficiente en términos de velocidad y confiabilidad para asi ser una herramienta útil.
Debe ser capaz de explicar y justificar sus soluciones o recomendación para poder asi convencer al usuario que su razonamiento es correcto.
Temas Fundamentales de los Sistemas Expertos
la investigacion de sistemas expertos se ha salido de las preocupaciones de la investigacion de la inteligencia artificial. Por esto los sistemas expertos mantienen un enlace especial a las diferentes temáticas o dominios de conocimiento. se tiene que tomar en consideración ciertas formas en que los sistemas expertos obtienen conocimiento con el cual basan su razonamiento
Adquisicion de Conocimiento
Buchanan et al (1983) define la adquisicion de conocimiento de esta forma:
"Es la transferencia y transformacion de experiencia que puede usarse para resolver un problema".

Esta transferencia es llevada a cabo por una serie de entrevistas entre el ingeniero del conocimiento, que normalmente es un especialista en computacion, y el experto en el dominio de problemas que es capaz de articular su experiencia. Esta estimado que esta forma produce muy poca cantidad de conocimiento codificado en un intervalo de tiempo. esta poca eficiencia ha llevado a los investigadores a buscar otras formas de hacerlo.
Representando el Conocimiento
La representación del conocimiento esta relacionada con las formas en que la información esta almacenada y asociada en el cerebro humano.
Esta representación es exclusivamente lógica no biológica.


Controlando el Conocimiento
El diseño de sistemas expertos necesita atencion especial en la forma en que el conocimiento es accesado y aplicado durante la busqueda de la solucion. Sabiendo la informacion y sabiendo como y cuando usarla en parte de ser experto. Esta informacion es llamada METACONOCIMIENTO. es decir el conocimiento del conocimiento.
Explicando Soluciones
El problema principal de poderle explicar al usuario la estructura y función de un software o en el caso de un sistema experto, la solución, radica en el campo de interacción humano/computadora. Es importante que el sistema experto de una explicación y justificación de su solución al usuario, a continuacion se explicaran las razones de esto:
Los usuarios de un sistema necesitan estar satisfechos con las conclusiones del programa son correctas
Los ingenieros del conocimiento necesitan alguna forma para saber que el conocimiento esta siendo usado apropiadamente
Los expertos en cierto dominio de problemas necesitan ver la forma en el cual el programa llego a la solucion y ver si es correcto su razonamiento.
Los programadores que mantienen, depuran y extienden estos programas tienen que tener una base de depuración.
Los administradores de los sistemas expertos necesitan tambien saber que el programa es aplicable al dominio especificado
Tipos de SE
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.
Chang A.(2002).FUNDAMENTOS E IMPLEMENTACION DE SISTEMAS EXPERTOS Y BASES DE DATOS DE CONOCIMIENTO. GUATEMALA. FACULTAD DE INGENIERIA DE SISTEMAS.
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