Tarea Academica Basada en El Conocimiento

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INDICE

I. DEFINICION DEL PROBLEMA

1.1 DESCRIPCION DEL PROBLEMA

1.2 FORMULACION DEL PROBLEMA

II. DEFINICION DE LOS OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

2.2.1 OBJETIVO ESPECIFICO 1

2.2.2 OBJETIVO ESPECIFICO 2

III. DEFINICION DE LAS VARIABLES E INDICADORES

3.1 VARIABLE DEPENDIENTE

3.2 VARIABLES INDEPENDIENTES

3.3 INDICADORES

IV. PLANTEAMIENTO DE LA HPOTESIS

4.1 HIPOTESIS GENERAL

4.2 HIPOTESIS ESPECFICAS

V. FUNDAMENTO TEORICO

5.1 MARCO TEORICO

5.2 MARCO CONCEPTUAL

5.3 MARCO METODOLOGICO

CONCLUSIONESRECOMENDACIONES

INTRODUCCIONSe considera a alguien un experto en un problema cuando este individuo tiene conocimiento especializado sobre dicho problema. En el rea de los (SE) a este tipo de conocimiento se le llama conocimiento sobre el dominio. La palabra dominio se usa para enfatizar que el conocimiento pertenece a un problema especfico.

Antes de la aparicin del ordenador, el hombre ya se preguntaba si se le arrebatara el privilegio de razonar y pensar. En la actualidad existe un campo dentro de la inteligencia artificial al que se le atribuye esa facultad: el de los sistemas expertos (SE).

Estos sistemas tambin son conocidos como Sistemas Basados en Conocimiento, los cuales permiten la creacin de mquinas que razonan como el hombre, restringindose a un espacio de conocimientos limitado. En teora pueden razonar siguiendo los pasos que seguira un experto humano (mdico, analista, empresario, etc.) para resolver un problema concreto.

Este tipo de modelos de conocimiento por ordenador ofrece un extenso campo de posibilidades en resolucin de problemas y en aprendizaje. Su uso se extender ampliamente en el futuro, debido a su importante impacto sobre los negocios y la industria.

I.- DEFINICION DEL PROBLEMA

1.1 DESCRIPCION DEL PROBLEMA

Un problema preocupante en estos ltimos tiempos son la aseveracin de las enfermedades respiratorias para ello tiene la ayuda de un personal especializado que podemos encontrar en los diferentes centros mdicos de todo Lima (un medico).A continuacin mostramos los siguientes factores que pueden estar generando el aumento de casos con enfermedades respiratorias: Por el problema de contaminacin del aire. Por El cambio climtico.1.2 FORMULACION DEL PROBLEMA

Es posible que el diagnostico de enfermedades respiratorias mejore a partir de la implementacin de un sistema experto que har la funcin del especialista pero de manera mas didctica obteniendo informacin ms cercana?II.- DEFINICION DE OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL

2.1.1O.G: Implementacin de un Sistema Experto Orientado al Diagnostico de Enfermedades Respiratorias para clnica Internacional2.2 OBJETIVO ESPECIFICOS

2.2.1 O.E1: Disear el modelo de diagnostico para los pacientes.2.2.2 O.E2: Evaluar el modelo de comportamiento actual.III.- DEFINICION DE VARIABLES E INDICADORES

3.1 VARIABLE DEPENDIENTES

La variable dependiente es: Sistema experto Propuesto 3.2 VARIABLE INDEPENDIENTES

Software: Visual PrologLenguaje: PrologEquipo de desarrollo: Se necesita al Experto humano, ingeniero del conocimiento y usuario.Proceso de metodologa:Cuestionarios, test psicolgicos, estadsticas de datos.3.3 INDICADORESEvaluar por Edades a los pacientes.Evaluar la incidencia de las infecciones respiratorias por zonas

IV.- PLANTEAMIENTO DE LA HIPOTESIS

4.1 HIPOTESIS GENERAL

H.G: Con el sistema experto se podr diagnosticar las enfermedades respiratorias. 4.2 HIPOTESIS ESPECFICAH.E .1: Con el nuevo diseo de comportamiento se podr obtener

informacin ms cercana del paciente. H.E.2:Se podr mejorar el modelo anterior de evaluacin. V.- FUNDAMENTO TEORICO 5.1 MARCO TEORICO 5.1.1.-SISTEMAS EXPERTOS

Los sistemas expertos son programas que reproducen el proceso intelectual de un experto humano en un campo particular, pudiendo mejorar su productividad, ahorrar tiempo y dinero, conservar sus valiosos conocimientos y difundirlos ms fcilmente.

Antes de la aparicin del ordenador, el hombre ya se preguntaba si se le arrebatara el privilegio de razonar y pensar. En la actualidad existe un campo dentro de la inteligencia artificial al que se le atribuye esa facultad: el de los sistemas expertos. Estos sistemas permiten la creacin de mquinas que razonan como el hombre, restringindose a un espacio de conocimientos limitado. En teora pueden razonar siguiendo los pasos que seguira un experto humano (mdico, analista, empresario, etc.) para resolver un problema concreto. Este tipo de modelos de conocimiento por ordenador ofrece un extenso campo de posibilidades en resolucin de problemas y en aprendizaje. Su uso se extender ampliamente en el futuro, debido a su importante impacto sobre los negocios y la industria.

El objetivo de este curso es ensear de forma prctica el funcionamiento y construccin de un sistema experto. A lo largo de la serie de artculos se demostrar que los sistemas expertos son tiles y prcticos, y que, adems, son realizables. Tambin se analizar la problemtica de la adquisicin y representacin del conocimiento, as como los mtodos para tratar la incertidumbre.

5.1.2.-CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS EXPERTOS

Para que un sistema computacional acte como un verdadero experto, es deseable que rena, en lo posible, lo ms importante de las caractersticas de un experto humano, esto es:

Habilidad para adquirir conocimiento. Fiabilidad, para poder confiar en sus resultados o apreciaciones.

Solidez en el dominio de su conocimiento.

Capacidad para resolver problemas. La caracterstica fundamental de un Sistema Experto es que separa los conocimientos almacenados (Base de conocimiento) del programa que los controla (Motor de inferencia). Los datos propios de un determinado problema se almacenan en una base de datos aparte (Base de hechos).

Adems cuenta con caractersticas adicionales las cuales sern nombradas a continuacin:

Competencia en su campo: Es el significado de experto. Es necesario que pueda resolver problemas con una eficiencia y calidad comparables a las de un experto humano.

Dominio reducido: El limitarse a un dominio reducido es un requisito para alcanzar la competencia.

Capacidad de explicacin: Es aquella capaz de explicar cmo ha resuelto el problema, es decir, qu mtodo ha aplicado y por qu lo ha aplicado.

Tratamiento de la incertidumbre: Es una exigencia que se deriva de la complejidad de los problemas que van a aborda los sistemas expertos.

Flexibilidad en el dilogo: Es deseable que los sistemas expertos tengan esta capacidad, llegando en la medida de lo posible a comunicarse (entender y expresarse) en lenguaje natural como un experto humano.

Representacin explcita del conocimiento: Es necesaria para considerar que un sistema est basado en conocimiento.

5.1.3 COMPONENTES DE UN SISTEMA EXPERTO

Una caracterstica decisiva de los Sistemas Expertos es la separacin entre conocimiento (reglas, hechos) por un lado y su procesamiento por el otro. A ello se aade una interface de usuario y un componente explicativo.

Componentes:

La Base de Conocimientos de un Sistema Experto Contiene el conocimiento de los hechos y de las experiencias de los expertos en un dominio determinado. La Base de conocimientos contiene todos los hechos, las reglas y los Procedimientos del dominio de aplicacin que son importantes para la solucin del problema. La base de conocimientos aloja la totalidad de las informaciones especficas relativas al campo del saber deseado.

El Mecanismo de Inferencia de un Sistema Experto Puede simular la estrategia de solucin de un experto. El mecanismo de inferencia es la unidad lgica con la que se extraen conclusiones de la base de conocimientos, segn un mtodo fijo de solucin de problemas que est configurado imitando el procedimiento humano de los expertos para solucionar problemas. Una conclusin se produce mediante aplicacin de las reglas sobre los hechos presentes.

El Componente Explicativo explica al usuario la estrategia de solucin encontrada y el porqu de las decisiones tomadas.

Las soluciones descubiertas por los expertos deber poder ser repetibles tanto por el ingeniero del conocimiento en la fase de comprobacin as como por el usuario.La exactitud de los resultados slo podr ser controlada, naturalmente, por los expertos.

La Interface de Usuario sirve para que ste pueda realizar una consulta en un lenguaje lo ms natural posible.

5.1.4 DISEO DE UN SISTEMA EXPERTOEl diseo de un sistema cualquiera consiste en la evaluacin de las alternativas y la especificacin de una solucin detallada. El diseo especifica como lograr el sistema los objetivos para los cuales se crear.

Para un sistema experto, el concepto anterior tambin es vlido. Una vez se tiene el problema a resolver se debe analizar y evaluar las soluciones dentro del rea de conocimiento respectivo. Aclarando que el diseo de un sistema experto variar en relacin a lo sistemas tradicionales.

En todo desarrollo de un sistema, juega un papel importante el equipo de trabajo. Para el desarrollo de un sistema experto, se consideran las siguientes clases de personas que interactan en su creacin:

El experto: La funcin del experto es la de poner sus conocimientos especializados a disposicin del Sistema Experto.

El ingeniero del conocimiento: Es el encargado de realizar las preguntas al experto, estructura sus conocimientos y los implementa en la base de conocimientos.

3. El usuario: Aporta sus deseos y sus ideas, determina especialmente el escenario en el que debe aplicarse el Sistema Experto.

5.1.5ETAPAS DEL DESARROLLO DE UN SISTEMA EXPERTO

a) Definicin del Problema.

Precisamente en la primera fase del proyecto es de vital importancia determinar correctamente el mbito estrechamente delimitado de trabajo. Por lo que, el ingeniero del conocimiento y el experto trabajan muy unidos para elaborar el problema que debe ser resuelto por el sistema.

b) Planeacin

Delimitacin, factibilidad, requerimientos, propuestas, revisiones, plan de trabajo.

c) Adquisicin del conocimiento.

Una vez delimitado el dominio, nuestro sistema se debe ampliar con los conocimientos del experto. El experto debe comprobar constantemente si su conocimiento ha sido transmitido de la forma ms conveniente. El ingeniero del conocimiento es responsable de una implementacin correcta, pero no de la exactitud del conocimiento. La responsabilidad de esta exactitud recae en el experto.

d) Representacin del Conocimiento

Se analiza, organiza, depura y plasma simblicamente el conocimiento obtenido del experto, e.g. reglas if-then.

e) Desarrollo de prototipos.

Existen dos importantes riesgos en el desarrollo de Sistemas Expertos: No existen implementaciones similares que puedan servir de orientacin al encargado del desarrollo en la casi totalidad de los casos.

En muchos puntos, los requisitos necesarios estn esbozados con muy poca precisin.

Un mtodo efectivo para la disminucin de los problemas anteriores, es la implementacin de un prototipo de Sistema Experto que permita llevar a cabo las funciones ms importantes de ste.

Para Sistemas Expertos, la implementacin de prototipos es el procedimiento ms adecuado, pues posibilita una rpida reaccin a los deseos en constante cambio, tanto por parte de los expertos como parte del usuario.

f) Integracin de ingeniera de sistemas.

Una vez definidas y estructuradas las bases del sistema experto se procede a la integracin de la parte cognoscitiva y tradicional del sistema, incluyendo las aprobaciones del experto, usuario e ingeniero del conocimiento.

g) Programacin Simblica

Se escriben los programas que sean necesario para simular en la computadora el proceso de resolucin que llevara el experto humano, e.g. reglas de Prolog.

h) Verificacin y pruebas.

Por ltimo es necesaria la implementacin del sistema elaborado. Para ello se realizan diversas clases de pruebas. Dichas pruebas ayudan al mejoramiento y a la depuracin final del sistema, para obtener un producto que cubra las necesidades del usuario.

Fig. Etapas para la elaboracin de un Sistema Experto simplificado.

5.1.6 BASE DE DATOS EXTERNA

La estructura de la BASE EXTERNA fue creada con la intencin de almacenar y administrar informacin relevante de las actividades laborales del personal de una determinada empresa.

La informacin que describe a cada empleado est organizada por medio de un Cdigo, su Nombre completo y las Observaciones que especifican su actividad. Adems es distribuida esta informacin a travs del cargo que desempea cada integrante de la empresa.

En esta seccin, se declaran los objetos y sus dominios, que nos permiten almacenar informacin en bases, estas son de gran utilidad ya que se pueden manejar en forma gil tanto para consultar, borrar, agregar informacin en ellas. Las bases pueden ser externas o internas, la gran diferencia es que las internas actan solamente durante la ejecucin de los programas y utilizan una memoria virtual, al terminar de utilizarse se pierde toda la informacin contenidas en ellas, en cambio, las bases externas son independientes del programa manteniendo as la informacin, son de fcil acceso, se les puede grabar, consultar o borrar del diskette, son de gran utilidad cuando se desarrollan sistemas modulares ya que ellas estn encargadas de entregar las entradas y las salidas de cada uno de los mdulos; al generarse programas objetos, las acciones sobre ellas son ejecutadas en forma automtica.

5.1.7 PROLOG (PROGRAMING LOGIC)

PROLOG est orientado a la resolucin de problemas mediante el clculo de predicados, basado en:

Preguntas a la base de datos.

Pruebas matemticas.

El programa PROLOG especfica cmo debe ser la solucin, en vez de dar el algoritmo para su resolucin. La solucin se obtiene mediante bsqueda aplicando la lgica de predicados.

Perspectiva del lenguaje

El programa prolog se compone de unos hechos (datos) y un conjunto de reglas, es decir, relaciones entre objetos de la base de datos.

La ejecucin del programa cargado en memoria consiste en realizar una pregunta de forma interactiva: el intrprete generar por inferencia los resultados que se deducen a partir del contenido de la base de datos.

PROLOG tiene una sintaxis y semntica simples. Slo busca relaciones entre los objetos creados, las variables y las listas, que son sus estructuras bsicas.

Comentarios entre /* */ Objetos de datos

Tipos de datos primitivos: variables y constantes:

Enteros

Reales

Caracteres

Los identificadores con minscula representan hechos, los que van con mayscula variables. El alcance de una variable es la regla donde aparece.

Tipos de datos estructurados:

tomos: constantes y variables de cadena.

Listas, representadas entre [ ].

Tipos definidos por el usuario. Las reglas para definir relaciones pueden actuar como tipos de usuario.

Representacin de almacenamiento

Las reglas y hechos son almacenadas en memoria como listas enlazadas.

La ejecucin de prolog consiste en una bsqueda en profundidad de un rbol conteniendo todas las posibles soluciones. Para cada una de ellas se evaluar su correccin. La bsqueda se puede hacer ms eficiente mediante la poda del rbol de bsqueda (corte).

Control de secuenciaEl orden de evaluacin es secuencial. Expresiones, operaciones aritmticas y operadores relacionales.

Enunciados

Hechos, relaciones que se expresan en una consulta. Son tuplas con un nombre de predicado y unos argumentos.

Reglas, implicaiones que se expresan en una operacin consult.

Preguntas, sucesin de trminos que finalizan con un punto.

Cortes, (!), fuerza el retroceso en la bsqueda. Esto puede impedir que se encuentren ciertas soluciones, pero puede hacer ms eficiente la bsqueda.

Entrada y salida, nl y write.

Subprogramas y gestin de almacenamiento

5.2 MARCO CONCEPTUAL Conocimiento:

Facultad o efecto de conocer. Poseen conocimiento aquellos seres capaces de traer a su conciencia el mundo que les rodea o su propia realidad

Diseo: Proceso o labor a proyectar, coordinar, seleccionar y organizar algo.

Implementacin:

Implantar, poner en marcha una instalacin informtica.

Metodologa: Parte de la lgica que estudia los mtodos (y sus formas lgicas especiales) para la investigacin.

Prototipos:Un prototipo es una representacin limitada del diseo de un producto que permite a las partes responsables de su creacin experimentar, probarlo en situaciones reales y explorar su uso.

Software:

Componentes lgicos, programas) Se llama as a todos los programas o elementos lgicos que hacen que una computadora funcione, poniendose en interaccin con los componentes fsicos de la computadora.

5.3 MARCO METODOLOGICO

Para desarrollar un sistema experto debo tener en cuenta:Paso1: Definicin del Problema. Paso2: Planeacin Paso3: Adquisicin del Conocimiento Paso4: Representacin del Conocimiento

Paso5: Desarrollo de prototipos.

Paso6: Integracin de ingeniera de sistemas

Paso7: Programacin Simblica

Paso8: Verificacin y pruebas del sistema experto

CONCLUSIONES Un sistema experto es aquel que simula el razonamiento humano ayudando usuario.

Cuando los expertos humanos en una determinada materia son escasos, los Sistemas Expertos pueden recoger y difundir su conocimiento.

En situaciones complejas, donde la subjetividad humana puede llevar a conclusiones errneas.

La posibilidad de poder emular la inteligencia humana ha despertado la curiosidad del ser humano desde tiempos remotos. Y el hombre encontr dos caminos para lograr dicho fin:

Actualmente el duro, difcil y cambiante mercado competitivo se vuelve ms complejo por la gran diversidad de informacin que se ven obligados a almacenar y analizar, razn por la cual las empresas se ven en la necesidad de recurrir a poderosas y/o robustasherramientaso sistemas que les sirvan de soporte a la hora de tomar decisiones.

De esta forma estos inteligentes, precisos y eficientes sistemas son adoptados por msorganizaciones, en las cuales se convierten y/o transforman en una importanteestrategiade negocio.

Por otra parte es importante mencionar que estos seguirn siendo usados en los todos y cada una de las reas y/o campos donde los expertos humanos sean escasos.

RECOMENDACIONES

Por consecuencia de lo anterior estos sistemas son utilizados por personas no especializadas, por lo cual el uso frecuente de los (SE) les produce y/o genera conocimiento a los usuarios.

Tratar de imitar el funcionamiento delcerebrohumano a nivelcomputadorlo cual implica construir una analoga de tipo fsico del cerebro del hombre. Esto podra llamarse entonces enfoque fsico, y como principal exponente de este rumbo.

Tratar de lograr el conocimiento humano a travs de la lgica, por lo que estaramos en presencia de un enfoque lgico. En este enfoque de pensamientoencontramos a los sistemas expertos que intentan reproducir el razonamiento humano de forma simblica.

Actualmente el duro, difcil y cambiante mercado competitivo se vuelve ms complejo por la gran diversidad de informacin que se ven obligados a almacenar y analizar, razn por la cual las empresas se ven en la necesidad de recurrir a poderosas y/o robustas herramientas o sistemas que les sirvan de soporte a la hora de tomar decisiones. De esta forma estos inteligentes, precisos y eficientes sistemas son adoptados por ms organizaciones, en las cuales se convierten y/o transforman en una importante estrategia de negocio.

Por otra parte es importante mencionar que estos seguirn siendo usados en los todos y cada una de las reas y/o campos donde los expertos humanos sean escasos. Por consecuencia de lo anterior estos sistemas son utilizados por personas no especializadas, por lo cual el uso frecuente de los (SE) les produce y/o genera conocimiento a los usuarios.

PROYECTOS DE SISTEMAS BASADOS EN EL CONOCIMIENTO

INVESTIGACION:

FORMULACION DE SISTEMA EXPERTO

PROFESOR:

Ing. Carmen Pea Enciso

ALUMNOS:

Benites Zapata Jimmy Daniel

2015