Republica Bolivariana de Venezuela.Ministerio del Poder Popular para la Educación Cultura y Deporte.I.U.P. Santiago Mariño (MARACAIBO-ZULIA).

Sistemas Expertos

Realizado por:Roger Pirela CI: 22.449.117Maria Bracho CI: 20778310

Mcbo, 13/03/2016

Sistema Experto. Programa de computadora, inteligente,

que usa el conocimiento y los procedimientos de inferencia para resolver problemas que son suficientemente difíciles como para requerir significativa experiencia humana para solución.

Hace un amplio uso del conocimiento especializado, como lo hace un experto humano, trabaja sobre un dominio especifico.

SISTEMA EXPERTO.Se utilizan los términos: Sistema Experto (SE), Sistemas Basados en Conocimientos o Sistema Experto Basado en Conocimiento.Para construir un Sistema Experto, un ingeniero del conocimiento se entrevista con un experto humano, y traduce la información a código.

SISTEMAS EXPERTOS: UN GRAN AVANCE...

Bajo el termino de sistemas expertos se encuentran un nuevo tipo de software que imita el comportamiento de un experto humano en la solución de un problema. puede almacenar conocimientos de expertos para un campo determinado y solucionar un problema mediante deducción lógica de conclusiones.

VENTAJAS DE SISTEMAS EXPERTOS .Se crearon sistemas expertos que

además basándose en algunas de acción (silogismos) y el análisis de posibilidades nos dan una ayuda muy útil, en todas las ramas de la acción humana. De este modo se crearon sistemas expertos para tareas genéricas: es decir para la monitorización y el diagnostico, además de los trabajos de simulación de la realidad. se esta usando en gran medida para la monitorización y diagnóstico: como en plantas de energía, grandes industrias, cohetes, control de trafico aéreo, búsqueda de yacimientos petrolíferos y hasta hospitales.

Ventajas. Permanencia: A diferencia de un experto humano un SE

(sistema experto) no envejece, y por tanto no sufre pérdida de facultades con el paso del tiempo.

Replicación: Una vez programado un SE lo podemos replicar infinidad de veces.

Rapidez: Un SE puede obtener información de una base de datos y realizar cálculos numéricos mucho más rápido que cualquier ser humano.

Bajo costo: A pesar de que el costo inicial pueda ser elevado, gracias a la capacidad de duplicación el coste finalmente es bajo.

Entornos peligrosos: Un SE puede trabajar en entornos peligrosos o dañinos para el ser humano.

Fiabilidad: Los SE no se ven afectados por condiciones externas, un humano sí (cansancio, presión, etc.).

Consolidar varios conocimientos. Apoyo Académico.

DESVENTAJAS DE SISTEMAS EXPERTOS .Tiene sus limitaciones propias, al ser un especialista en tan solo un área, pero un completo idiota en casi todas las otras ramas del pensamiento humano y al ser rule-base-sistgms (sistemas basados en reglas fijas), donde se pierden algunas veces la creatividad y un sentido común.

Limitaciones. Sentido común: Para un Sistema Experto no hay nada

obvio. Por ejemplo, un sistema experto sobre medicina podría admitir que un hombre lleva 40 meses embarazado, a no ser que se especifique que esto no es posible ya que un hombre no puede gestar hijos.

Lenguaje natural: Con un experto humano podemos mantener una conversación informal mientras que con un SE no podemos.

Capacidad de aprendizaje: Cualquier persona aprende con relativa facilidad de sus errores y de errores ajenos, que un SE haga esto es muy complicado.

Perspectiva global: Un experto humano es capaz de distinguir cuales son las cuestiones relevantes de un problema y separarlas de cuestiones secundarias.

Capacidad sensorial: Un SE carece de sentidos. Flexibilidad: Un humano es sumamente flexible a la hora

de aceptar datos para la resolución de un problema. Conocimiento no estructurado: Un SE no es capaz de

manejar conocimiento poco estructurado.

CAPACIDADES DE LOS SISTEMAS EXPERTOS.

Utilización de normas o estructuras que contengan conocimiento y experiencias de expertos especializados.

Deducción lógica de conclusiones.

Capaz de interpretar datas ambiguos.

Manipulación de conocimientos afectados por valores de probabilidad

Los siguientes expertos se aplican por norma general en problemas que implican un procedimiento basado en el conocimiento. Un procedimiento de solución basado en el conocimiento comprende las siguientes capacidades.

Estructura básica de un Sistema Experto.

Especialistas Humanos Ingenieros en Conocimientos. Base de conocimientos (BC): Contiene conocimiento

modelado extraído del diálogo con un experto. Base de hechos (Memoria de trabajo): contiene los

hechos sobre un problema que se ha descubierto durante el análisis.

Motor de inferencia: Modela el proceso de razonamiento humano.

Módulos de justificación: Explica el razonamiento utilizado por el sistema para llegar a una determinada conclusión.

Interfaz de usuario: es la interacción entre el SE y el usuario, y se realiza mediante el lenguaje natural.

TIPOS DE SISTEMA EXPERTO.Principalmente existen tres tipos de sistemas expertos:A. Basados en reglas previamente establecidas.B. Basados en casos o CBR (Case Based Reasoning).C. 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.

FUNCIÓN DE SISTEMAS

EXPERTOS. La función de un sistemas experto

es la de aportar soluciones a problemas, como si de humanos se tratara, es decir, capaz de mostrar soluciones inteligentes. Es posible gracias a que al sistema lo crean con expertos (humanos), que intentan estructuran y formatean conocimientos poniéndolos a disposición del sistema, para que este pueda resolver una función dentro del ámbito del problemas, de igual forma que lo hubiera hecho un experto acceder a los conocimientos adquiridos por experiencia es lo mas difícil, ya que los expertos, al igual que otras personas, apenas lo reconocen como tales. Son buscados con mucho esfuerzo y cuidado siendo descubiertos de uno en uno, poco a poco.

COMPONENTES DE UN SISTEMAS EXPERTOS.

La base de conocimientos:

La base de conocimientos contiene todos los hechos, las reglas y los procedimientos del dominio de aplicación que son importantes para la solución del problema. Contiene el conocimiento de los hechos y la experiencia de los expertos de un dominio determinado.

Un sistema experto contiene conocimiento de los hechos y de las experiencias de los expertos en un dominio determinado.

COMPONENTES DE UN SISTEMAS EXPERTOS.

1. Determinación de las acciones que tendrá lugar, el orden en que lo harán y como lo harán entre las diferentes partes del sistema experto.

2. Determinar como y cuando se procesaran las reglas, y dado el caso también la elección de que reglas deberán procesarse.

3. Control de dialogo con el usuario.

El mecanismo de inferencia de un sistema experto puede simular la estrategia de solución de un experto. Es la unidad lógica con la que se extraen conclusiones de la base de conocimiento, según un método fijo de solución de problemas que esta configurado, limitando el procedimiento humano de los expertos para solucionar problemas.

Una conclusión se produce mediante aplicación de las reglas sobre hechos presentes. Las funciones de mecanismo de inferencia son:

COMPONENTES DE UN SISTEMAS EXPERTOS.

El componente explicativo:

Explica al usuario la estrategia de solución encontrada y el porque de las decisiones tomas. Las soluciones descubiertas por los expertos deben poder ser repetibles, tanto por lo el ingeniero del conocimiento en la base de comprobación, así como por usuario. La exactitud de los resultados, sólo podrá ser controlada, naturalmente por los expertos. siempre es deseable que durante el trabajo de desarrollo del sistema se conozca el grado de progreso en el procesamiento del problema.

A pesar de insistir sobre la importancia del componente explicativo es muy difícil y hasta ahora no se han conseguido cumplir todos los requisitos de un buen componente explicativo. Muchos representan el progreso y la consulta al sistema de forma gráfica, además los componentes explicativos intentan ajustar su función rastreando hacia atrás el camino de la solución. aunque encontrar la forma de representar finalmente en un texto lo suficiente inteligible las soluciones encontradas depara las mayores dificultades.

Los componentes explicativos pueden ser suficientes para el ingeniero del conocimiento, ya que esta muy familiarizado con el entorno del conocimiento de datos y a veces basta también para el experto, pero para el usuario, que a menudo desconoce las sutilizas del conocimiento de datos, los compones explicativos son todavía un poco satisfactorios.

COMPONENTES DE UN SISTEMAS EXPERTOS.

1. El aprendizaje del manejo debe ser rápido.2. Debe evitarse en lo posible la entrada de datos erróneos.3. Los resultados deben presentarse en una forma clara para el usuario.4. Las preguntas y explicaciones deben ser comprensibles.

Sirve para que éste pueda realizar una consulta en un lenguaje lo más natural posible. Este componente es la forma en la que el sistemas se presenta ante el usuario.

Requisitos o características de la interface que se presenta al usuario al desarrollar el sistema.

COMPONENTES DE UN SISTEMAS EXPERTOS.

El componente de adquisición 

Ofrece ayuda a la estructuración e implementación del conocimiento en la base de conocimientos. Un buen componente de adquisición ayudara considerablemente la labor del ingeniero del conocimiento. Este puede concentrarse principalmente en la estructuración del conocimiento sin tener que dedicar tanto tiempo en la actividad de programación. Daremos una reglas o requisitos de nuestro componente de adquisición.

COMPONENTES DE UN SISTEMAS EXPERTOS.

Requisitos o características del componentes de adquisición. 

1. El conocimiento, es decir, las reglas, los hechos, las relaciones entre los hechos, debe poder introducirse de la forma mas sencilla posible. 

2. Posibilidades de representación clara en todas la informaciones contenida en una base de conocimientos.

3. Comprobación automática de la sintaxis. 

4. Posibilidad constante de acceso al lenguaje de programación.

CAPACIDAD DE LOS SISTEMAS EXPERTOS.

Fijación de objetivos estratégicos. Planeación. Diseño. Toma de decisiones. Control y supervisión de calidad. Diagnostico.

En comparación con otros tipos de sistemas de información, los sistemas expertos ofrecen varias capacidades poderosas y beneficios. Los Sistemas Expertos se pueden usar para solucionar problemas en todos los campos y disciplinas y ayudas en la totalidad de las etapas del proceso de solución de problemas.

CARACTERÍSTICAS.

Pueden explicar su razonamiento o decisiones sugeridas.

Puede mostrar un comportamiento “inteligente”.

Puede obtener conclusiones de relaciones complejas.

Puede proporcionar conocimientos acumulados.

Puede hacer frente a la incertidumbre.

Características.Capacidad de inferencia deductiva:Esto significa que los agentes no solo deben recuperar la información almacenada en la base de datos, sino hacer deducciones usando información para hacer deducciones que produzcan nuevas informaciones para la base de datos.Crecimiento dinámico:

Porque los datos y las reglas están sujetas a constante revisión, es decir, es fácil devorar o modificar los datos.

DIFERENCIA ENTRE EXPERTO HUMANO Y EXPERTO

ARTIFICIAL.Experto humano Experto artificial

No perdurable PermanenteDifícil de transferir Fácil

FácilDifícil de documentar

Conocimiento del sentido común

Conocimiento Técnico

Impredecible Consistente

Experiencia personalEntrada simbólica

Enfoque amplio

Enfoque cerrado

Adaptativo Necesita ser diseñado

Creativo No inspirado

Caro Alcanzable

DESARROLLO DE LOS SISTEMAS EXPERTOS.

1. Equipos de desarrollo

1.1 Expertos1.2 El ingeniero del conocimiento1.3 El usuario

2. Métodos auxiliares en el desarrollo:La eficiencia en la creación de sistemas expertos puede aumentarse en gran medida con la aplicación de shells.

Un Shell es un sistema experto que contiene una base de conocimientos vacía. Existe el mecanismo de inferencia, el componente explicativo y a veces también la interfaz del usuario.

3. construcción de prototiposla implantación de un prototipo de sistema experto que le permite llevar a cabo las funciones mas importantes de éste, aunque con esfuerzo de desarrollo considerablemente inferior al de una implementación convencional. Este proceder se define bajo el nombre de “rapid prototyping”.

SISTEMAS EXPERTOS UTILIZADOS EN EL MUNDO.

DENDRAL:: Es capaz de calcular o descubrir hechos relativos a las estructuras moleculares a partir de unos datos químicos sin elaborar.

MYCIN: el mas famoso de todos, diagnostica infecciones en la sangre y meningitis y además sugiere el tratamiento que se debe seguir en cada caso.

PUFF: el hermano menor de MYCIN, que diagnostica y trata enfermedades del pulmón.

MOLGENO: ayuda a los biólogos que trabajan en el campo del DNA y la ingeniería genética.

SISTEMAS EXPERTOS UTILIZADOS EN EL MUNDO.

PROGRAMMERS APPRENTICE: Se trata de un sistema que ayuda a la escritura de programas.

EURISKO: Sistema experto capaz de aprender a medida que funciona, que crea circuitos micro eléctricos

GENESIS: Permite a los científicos planificar y simular experimentos en el campo de la unión de genes

EXPERT SYSTEMAS TO COMBAT INTERNATIONAL TERRORRISM: ayuda a los expertos a la escritura de programas

TWIRL: Simulaciones de guerras completas y guía de mejores acciones posibles a realizar, en casi todas las situaciones.

RI: Programa utilizado para el descubrimiento de yacimientos petrolíferos bajo aguas marinas.

CONCLUSION Los sistemas expertos son de mucha utilidad en la vida real, y apoya en gran manera a los sistemas de soporte a la decisión, ya que nos permite realizar decisiones basadas en la experiencia humana (EH) de algún especialista en determinada área, esto es con el fin de retener el conocimiento y de esta manera lograr convertirlo en un activo importante en una organización y que se traduce en un valor importante, para la misma, pues con este tipo de sistemas nos permite contar con la experiencia primordial, aunque sea de manera virtual.El periodo de realización de un sistema experto es largo, no por el desarrollo de la aplicación, sino por el proceso de adquisición de conocimientos, ya que el conocimiento a adquirir es un conocimiento especializado, con el cual el cognimático o ingeniero del conocimiento no se encuentra familiarizado. Como conclusión final, podemos decir que los sistemas expertos son herramientas necesarias en la vida real y que nos apoya en la manera de realizar diversas actividades, tal como si tuviéramos a nuestro alcance a un experto de cualquier ámbito

Conclusión Un sistema experto es aquel que simula el razonamiento humano

ayudando al usuario. Entendemos por sistemas expertos aquellos que son un nuevo tipo de software que imita el comportamiento de un experto humano en la solución de un problema. Pueden almacenar conocimientos de expertos en un campo determinado y solucionar un problema mediante deducción lógica de conclusiones. 

Cuando tratamos de imitar el funcionamiento del cerebro humano a un nivel de computadora implica construir una analogía de tipo físico del cerebro del hombre. Esto podría llamarse entonces enfoque físico, y como principal exponente de este rumbo encontramos a las redes neuronales.

    Por lo contrario cuando se busca tratar de lograr el conocimiento humano a través de la lógica, implica que estaríamos en presencia de un enfoque lógico. En este enfoque de pensamiento encontramos a los sistemas expertos que intentan reproducir el razonamiento humano de forma simbólica

Conclusión Los sistemas expertos forman parte de la ciencia de

la computación y dentro de ésta se ubican en la rama de la inteligencia artificial. Se pretende que sea el propio ordenador el que adquiera el conocimiento. Existen muchas técnicas aplicables o no dependiendo del problema: aprendizaje inductivo, deductivo, redes neuronales, algoritmos genéticos

Actualmente es duro, difícil y cambiante el mercado competitivo se vuelve más complejo por la gran diversidad de información que se ven obligados a almacenar y analizar, razón por la cual las empresas se ven en la necesidad de recurrir a poderosas y 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 más organizaciones, en las cuales se convierten y transforman en una importante estrategia de negocio.