Informe 1 Felipe Ayala

8/17/2019 Informe 1 Felipe Ayala

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LABORATORIO DE CONTRO

INTELIGENTEEXPERIENCIA 1: CLASIFICACIÓN DE VERTEBRADOS MEDIANTE UN

SISTEMA EXPERTO SENCILLO

Estudiante: Felipe Ayala DíazProfesora: Marcela Jamett D.

Fecha de experiencia: 11/04/2016Fecha de entrega: 18/04/2016

Universidad de Santiago de Chile

Facultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería Eléctrica


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Índice1. Introducción .................................................................................................................................... 2

2. Objetivos ......................................................................................................................................... 2

2.1. Objetivo general ....................................................................................................................... 2

2.2. Objetivo especifico ................................................................................................................... 2

3.Desarrollo ......................................................................................................................................... 3

3.1. Generación de la Base de conocimiento .................................................................................. 3

3.2. Sistema A/D y desarrollo de la base de conocimientos ........................................................... 4

3.3 Construcción del motor de inferencias ..................................................................................... 5

3.4 Subsistema explicativo .............................................................................................................. 6

3.5 Ejecución del sistema ................................................................................................................ 6

4. Código fuente .................................................................................................................................. 7

5. Resultados y análisis ........................................................................................................................ 8

6. Conclusión ....................................................................................................................................... 9


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1. IntroducciónLos sistemas expertos son capaces de emular el razonamiento de un experto, con el fin de mejorar

la calidad y rapidez en las respuestas. Estos sistemas son implementados basándose en los

conocimientos de expertos en un dominio concreto, los sistemas son utilizados ya que son capaces

de mejorar la producción del propio experto.

En este informe se presenta la elaboración de un sistema experto, el cual es capaz de clasificar a los

animales vertebrados en subcategorías, como mamíferos, aves, etc. La estructura para poder

confeccionar este sistema experto consta de la base de conocimiento, un subsistema de adquisición

de datos, la construcción de un motor de inferencias y un subsistema explicativo. Finalmente

desarrollando todas las estructuras anteriores el sistema experto podrá ser ejecutado.

El informe se subdivide en las siguientes categorías 3. Desarrollo, 4. Código fuente, 5. Resultados yanálisis y 6. Conclusión

2. Objetivos

2.1. Objetivo general

Implementar un sistema experto basado en un problema real, el cual consiste en la clasificación de

los animales vertebrados.

2.2. Objetivo especifico

Generar la base de conocimiento sobre los animales vertebrados

Implementar un subsistema de adquisición de datos

Desarrollar de la base de conocimiento

Construir el motor de inferencias

Implementar un subsistema explicativo


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3.DesarrolloLa actividad planteada en el laboratorio, consiste en la construcción de un sistema automático

basado en Sistemas Expertos para la clasificación de animales vertebrados de la tierra.

Los pasos necesarios para realizar el sistema experto son los siguientes:

Generación de la Base de conocimientos

Subsistema de A/D

Desarrollo de la base de conocimientos

Construcción del motor de inferencias

Ejecución del sistema

Subsistema explicativo

3.1. Generación de la Base de conocimiento

Se clarificará a los animales vertebrados en los siguientes grupos: mamíferos, aves, peces, reptiles,

anfibios. Fue necesario buscar características representativas de cada uno de estos grupos para

poder construir nuestra base de conocimiento.

Características:

Mamíferos: nacen por crías vivas, y se alimenta de leche.

Aves: nacen por huevos y poseen plumas.

Peces: nacen por huevos y poseen branquias.

Reptiles: nacen por huevos y poseen escamas.

Anfibios: nacen por huevos y sufren una trasformación al crecer.


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Con estas características es posible construir el árbol de decisión, del cual se armará el Sistema

Experto.

3.2. Sistema A/D y desarrollo de la base de conocimientos

Con el siguiente código el usuario ingresara la información necesaria para que el motor de

inferencias entregue una respuesta, este código es el medio de comunicación entre el usuario y el

programa.

A través de una serie de preguntas el programa ingresara la información necesaria para poderdeterminar una conclusión, las respuestas únicamente pueden ser si o no, donde 1 representa si y

0 representa no.


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display( ' 1=si y 0=no' ) % Hechos H1=input( '¿Nace por huevo? ' ); if (H1==1)

H2=input( 'tiene plumas' ); if (H2==0)

H3=input( 'tiene escamas' ); if (H3==0)

H4=input( 'tiene branqueas' ); if (H4==1)

H5=input( 'se trasforma' ); end

end end

end

3.3 Construcción del motor de inferencias

El siguiente código permite clasificar a los animales según las características ingresadas en el proceso

anterior, todas estas reglas permiten que el sistema pueda inferir una conclusión, la cual es

guardada en la variable C, dependiendo del valor de esta variable el sistema nos entregara una

respuesta.

La clasificación según el valor de la variable es el siguiente.

C=1 Mamífero

C=2 Ave

C=3 Reptil C=4 Peces

C=5 Anfibio

C=0; if (H1==0)

C=1; end if (H1==1 && H2==1)

C=2; end if (H1==1 && H2==0 && H3==1)

C=3; end if (H1==1 && H2==0 && H3==0 && H4==1 && H5==0);

C=4; end if (H1==1 && H2==0 && H3==0 && H4==1 && H5==1);

C=5; end


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3.4 Subsistema explicativo

Finalmente, este es el subsistema explicativo, el cual es el encargado de entregar la respuesta final

del sistema, esta respuesta debe entregar toda la rama del árbol de decisión que recorrió para ser

obtenida.

switch (C) case 1

display( 'Es un mamífero ya que nace crías vivas' ) case 2

display( 'Es una ave ya que nace por huevos y tiene plumas' ) case 3

display( 'Es un reptil ya que nace por huevo y tiene escamas' ) case 4

display( 'Es un pez ya que nace por huevo, tiene branquias y no setrasforma' )

case 5 display( 'Es un anfibio ya que nace por huevo, tiene branquias y

se trasforma' )

end

3.5 Ejecución del sistema

Paloma

1=si y 0=no

¿Nace por huevo? 1

¿tiene plumas? 1

Es un ave ya que nace por huevos y tiene plumas

Delfín

1=si y 0=no

¿Nace por huevo? 0

Es un mamífero ya que nace crías vivas

Rana

¿Nace por huevo? 1

¿tiene plumas? 0¿tiene escamas? 0

¿tiene branquias? 1

¿se trasforma? 1

Es un anfibio ya que nace por huevo, tiene branquias y se trasforma


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4. Código fuentedisplay( ' 1=si y 0=no' )

H1=input( '¿Nace por huevo? ' ); if (H1==1)

H2=input( '¿tiene plumas? ' ); if (H2==0) H3=input( '¿tiene escamas? ' ); if (H3==0)

H4=input( '¿tiene branqueas? ' ); if (H4==1)

H5=input( '¿se trasforma? ' ); end

end end

end

C=0; if (H1==0) C=1;

end if (H1==1 && H2==1)

C=2; end if (H1==1 && H2==0 && H3==1)

C=3; end if (H1==1 && H2==0 && H3==0 && H4==1 && H5==0);

C=4; end if (H1==1 && H2==0 && H3==0 && H4==1 && H5==1);

C=5; end

switch (C) case 1

display( 'Es un mamífero ya que nace crías vivas' ) case 2

display( 'Es una ave ya que nace por huevos y tiene plumas' ) case 3

display( 'Es un reptil ya que nace por huevo y tiene escamas' ) case 4

display( 'Es un pez ya que nace por huevo, tiene branquias y no setrasforma' )

case 5 display( 'Es un anfibio ya que nace por huevo, tiene branquias yse trasforma' )

end


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5. Resultados y análisisEn el laboratorio se pide desarrollar la ejecución del sistema para tres casos, estos son una paloma,

un delfín y otro animal de elección propia.

Anteriormente en la sección 3.5 se demostró cómo se ejecutaba el sistema, es por esta razón quesolo se colocaran los resultados a continuación.

Paloma

Es un ave ya que nace por huevos y posee plumas

En este caso la paloma tiene a sus crías por huevos, además de poseer plumas, es por esto que el

sistema la clasifica como un ave describiendo toda la rama del árbol por la cual paso para llegar a

esa respuesta.

Delfín

Es un mamífero ya que nace por crías vivas

Debido a que los delfines nacen a través de crías vivas el sistema lo clasifica como un mamífero

Rana

Es un anfibio ya que nace por huevo, tiene branquias y se trasforma

La rana nace por medio de huevos, cuando nace posee branquias, pero a medida que crece se

transforma y las pierde dejándola únicamente con pulmones, debido a todas estas premisas el

sistema la clasifica como un anfibio.


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6. ConclusiónLos sistemas expertos son herramientas basadas en la inteligencia artificial, los cuales son capaces

a partir de una serie de conocimientos previamente implementados, lograr solucionar problemas y

darles respuesta, simulando las facultades de un experto humano. En la experiencia se obtuvo

finalmente un sistema experto capaz de poder clasificar a partir de una serie de características, a

diferentes animales vertebrados, en un cierto número de subcategorías.

Esta herramienta es de gran ayuda, dado que permite que personas con menores conocimientos

puedan utilizar estos sistemas, con el fin de proporcionar información acerca del problema que se

busca solucionar.

Finalmente hay que mencionar que estos sistemas es su mayoría no son tan fáciles de implementar,

ya que es necesario trasformar el conocimiento de un experto humano a una serie de algoritmos,los cuales finalmente son implementados luego de una larga serie de pruebas.

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