Introducción:
Hablar de sistemas expertos implica tener claro muchas ideas básicas, es perentorio que los interesados en esta materia tengan conocimientos elementales de sistemas de información e inteligencia artificial, no queriendo decir que si se manejan las definiciones necesarias no se pueda entender el escrito.
Los sistemas de información más básicos, tienen elementos (todas las cosas que lo conforman) que se interrelacionan entre sí (la comunicación que puede existir entre esos elementos), bajo un único fin que denominamos objetivo, generando salidas que solventan la necesidad sentida por el medio, ahora bien los sistemas expertos son sistemas que manejan alternativas de solución en un área especifica, en circunstancias elementales es lo mismo, solo que estos sistemas deben manejar la mayor cantidad de respuestas para la misma necesidad que lo originó.
Los sistemas nacen bajo el esquema de una necesidad, la misma es generada por el medio donde se desarrollará el equivalente, los vacíos de información son muy grandes en muchas áreas y los sistemas existentes solo retardan la información necesaria, los sistemas expertos son soluciones tendientes ha acelerar las respuestas, manejando los datos con múltiples alternativas y generando varias soluciones de información todo desde el punto lógico de razonamiento.
Los Sistemas Expertos:
Primero, algunas precisiones conceptuales:
"Un sistema experto, en síntesis, es una aplicación informática que procura capturar conocimiento y luego utilizarlo para emular el mecanismo de raciocinio de un experto humano, para la resolución de problemas concretos. Esto se logra automatizando su procedimiento de toma de decisiones. Es decir, los creadores de sistemas de este tipo analizan no sólo lo que un experto sabe, sino además la manera en que resuelve problemas, con el fin de tratar de replicar ese proceso artificialmente."
Un Sistema Experto está diseñado para generar soluciones de una gama de problemas dentro de un dominio determinado. Aunque la estructura de los problemas cambiase, el Sistema está capacitado para dar soluciones y en caso de requerir de mayor información, se puede añadir conocimiento sin necesidad de modificar el método de solución. Es un programa o conjunto de programas que emplea las técnicas de la Inteligencia Artificial para la solución de problemas. La solución que éste dará será una solución dada al nivel de un experto humano. Un sistema Experto busca una solución satisfactoria tal que sea lo suficientemente exacta de acuerdo al dominio del problema, aunque no sea la óptima.
Los Sistemas Expertos pueden:
1. Actuar como localizador de averías en equipos de enseñanza.
2. Asesorar médicamente sobre tratamiento de sospechosos de infecciones bacterianas en la sangre.
3. Reducir la localización de grandes depósitos de molibdeno.
4. Configurar sistemas complicados de cálculo en la fracción de tiempo requerida por el ingeniero experimentado.
Sistemas Expertos en la Realidad.
Un problema se presta a ser considerado como un Sistema Experto cuando:
* Una solución del problema tiene una rentabilidad tan alta que justifica el desarrollo de un sistema, pues las soluciones son necesidades del área y no se ha trabajado en otros métodos para obtenerla.
* El problema puede resolverse sólo por un conocimiento experto que puede dar forma a los conocimientos necesarios para resolver el problema, y la intervención de experto dará al sistema la experiencia que necesita.
* El problema puede resolverse solamente por un conocimiento experto en vez de usar algoritmos particulares.
* Se tiene acceso a un experto que puede dar forma a los conocimientos necesarios para resolver el problema. La intervención de este experto dará al sistema la experiencia que necesita.
* El problema puede o no tener una solución única. Los sistema expertos funcionan mejor con problemas que tienen un cierto número de soluciones aceptables.
* El problema cambia rápidamente, o bien el conocimiento es el que cambia rápidamente, o sus soluciones son las que cambian constantemente.
* El desarrollo de un sistema experto no se considera que está acabado una vez que funciona este, sino que continúan desarrollando y actualizando tanto el conocimiento del sistema como los métodos de procesamiento, quedando reflejados los progresos o modificaciones en el campo, área o sistema.
Aplicaciones de los Sistemas Expertos.
* ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN: Se utilizan para analizar grandes cantidades de información y proporcionar alguna recomendación.
* PREDICCIÓN: Los sistemas expertos son utilizados para predecir resultados o deducir consecuencias futuras en base a datos y hechos.
* DIAGNOSTICO Y DEPURACIÓN: Los sistemas expertos pueden utilizarse para detectar errores y sugerir acciones correctivas.
* CONTROL: Se utilizan sistemas expertos para el control de procesos.
* DISEÑO: Se refiere a la creación de un nuevo producto, dispositivo o procedimiento. (ejemplo, Programas CAD (Diseño Asistido por Computadora)).
* PLANIFICACIÓN: Elaborar un plan significa construir una serie de acciones para alcanzar una meta.
COMPONENTES DE UN SISTEMA EXPERTO
Son elementalmente tres los componentes esenciales de un SE: una base de conocimiento, un motor de inferencia y una interfase de diálogo con el usuario.
"La base de conocimiento es un repositorio (probablemente una base de datos o aplicación similar) en el que se procura almacenar la información sobre lo que el experto sabe. El motor de inferencia es el algoritmo o conjunto de algoritmos que implementan las reglas de razonamiento por las cuales el experto llega a sus conclusiones sobre un problema determinado. Finalmente, la interfase de diálogo establece el mecanismo por el cual usuario y sistema interactúan, de manera que el primero pueda proporcionar la información requerida para la interpretación del caso y que el segundo pueda luego externar la respuesta o respuestas generadas. Usualmente, la interfase se diseña de modo que el sistema formule al usuario una secuencia de preguntas, tipo entrevista, como resultado de lo cual se pueda llegar a una recomendación razonada para la solución del dilema planteado."
Una característica decisiva de los Sistemas Expertos es la separación entre conocimiento (reglas, hechos) por un lado y su procesamiento por el otro. A ello se añade una interfase de usuario y un componente explicativo.
A continuación se muestra una breve descripción de cada uno de los componentes.
Componentes:
1- 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.
2- El Mecanismo de Inferencia de un Sistema Experto puede simular la estrategia de solución de un experto.
3- El Componente Explicativo explica al usuario la estrategia de solución encontrada y el porqué de las decisiones tomadas.
4- La Interfase de Usuario sirve para que éste pueda realizar una consulta en un lenguaje lo más natural posible.
5- El Componente de Adquisición ofrece ayuda a la estructuración e implementación del conocimiento en la base de conocimientos.
Conclusión:
Tanto los sistemas expertos como los sistemas de razonamiento basado en casos son campos de la inteligencia artificial que usan la búsqueda para llegar a las soluciones admisibles de un cierto problema. La eficiencia y rigor de dicha búsqueda es fundamental para encontrar buenas soluciones.
En los sistemas expertos se utiliza el razonamiento deductivo a partir de los datos conocidos, mientras que en los sistemas de razonamiento basado en casos se utiliza el razonamiento analógico, es decir, a partir del problema se usa el conocimiento de casos históricos.
Los sistemas expertos se utilizan para aquellos problemas donde:
- El entorno del problema es rico en conocimiento del mismo y pobre en experiencias previas, fundamentalmente por su inviabilidad.
- No es fácil comparar unos problemas con otros.
- La experiencia se puede implementar en forma de reglas.
- No se puede aprender del pasado.
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Última actualización: 11OCT2002
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