FORISTA: Onelymar Salas Porras

 

 

CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS EXPERTOS

 

 

 

 

1.-  ¿Cuál es el origen de los sistemas expertos?

 

Los sistemas expertos proceden inicialmente de la inteligencia artificial a mediados de los años sesenta. En ese período se creía que bastaban unas pocas leyes de razonamiento junto con potentes ordenadores para producir resultados brillantes. Un intento en ese sentido fue el llevado a cabo por los investigadores Alan Newell y Herbert Simon que desarrollaron un programa denominado GPS (General Problem Solver; solucionador general de problemas). Podía trabajar con criptoaritmética, con las torres de Hanoi y con otros problemas similares. Lo que no podía hacer el GPS era resolver problemas del mundo real, tales como un diagnóstico médico.

Algunos investigadores decidieron entonces cambiar por completo el enfoque del problema restringiendo su ambición a un dominio específico e intentando simular el razonamiento de un experto humano. En vez de dedicarse a computarizar la inteligencia general, se centraron en dominios de conocimiento muy concretos. De esta manera nacieron los sistemas expertos.

A partir de 1965, un equipo dirigido por Edward Feigenbaum, comenzó a desarrollar sistemas expertos utilizando bases de conocimiento definidas minuciosamente. En 1967 se construye DENDRAL, que se considera como el primer sistema experto. Se utilizaba para identificar estructuras químicas moleculares a partir de su análisis espectrográfico. Antes de DENDRAL los químicos solo tenían una forma de resolver el problema, estar era tomar unas hipótesis relevantes como soluciones posibles, y someterlas a prueba comparándolas con los datos.

La realización de DENDRAL duró más de diez años (1965-1975). Se le puede considerar el primer sistema experto.

En 1972, en la Universidad de Standford se desarrolla MYCIN, sistema experto dentro del campo de la medicina para diagnostico de enfermedades infecciosas en la sangre. MYCIN se trataba de un sistema experto para el diagnóstico de enfermedades infecciosas.  Al mismo tiempo, Davir Marr propone nuevas teorías sobre la capacidad de reconocimiento visual de las diferentes máquinas.

En 1972 aparece el lenguaje PROLOG basado en las teorías de Minsky.
En 1973 se desarrolla el sistema experto llamado TIERESIAS. El cometido de este sistema experto era el de servir de intérprete entre MYCIN y los especialistas que lo manejaban, a la hora introducir nuevos conocimientos en su base de datos.

En 1979 aparece XCON, primer programa que sale del laboratorio Su usuario fue la Digital Equipament Corporation (DEC). En 1980 se instauró totalmente en DEC. Y en 1984, el XCOM había crecido hasta multiplicarse por diez. Entre los años 80 a 85 se produce la revolución de los Sistemas Expertos. En estos 5 años se crearon diversos sistemas expertos como el DELTA, de General Electric Company, para la reparación de locomotoras diesel y eléctricas. Además se crearon multitud de empresas dedicadas a los sistemas expertos como Teknowledge Inc., Carnegie Group, Symbolics, Lisp Machines Inc., Thinking Machines Corporation, Cognitive Systems Inc.

En 1987 XCON empieza a no ser rentable. Los técnicos de DEC tuvieron que actualizar XCOM rápidamente llegándose a gastar más de dos millones de dólares al año para mantenimiento y algo parecido ocurrió con el DELTA.También en 1987 aparecieron los microordenadores Apple y compatibles IBM con una potencia parecida a los LISP. El software se transfirió a máquinas convencionales utilizando el lenguaje "C" lo que acabó con el LISP.

La evolución histórica de los métodos utilizados en el desarrollo de los sistemas expertos también se han producido a medida que se desarrollan los diferentes métodos que se han empleado para la creación de un sistema experto. El desarrollo de lenguajes como LISP y PROLOG condicionaron esa evolución, así como investigaciones en diversos campos relacionados. Los primeros sistemas expertos que se desarrollaron en los años 60 eran capaces de resolver solo problemas basados en situaciones determinadas, mediante sistemas de reglas .Es a partir de los 70 cuando se empiezan a resolver problemas basados en situaciones inciertas, basados en medidas difusas al principio y en redes probabilísticas con posterioridad

 

2.- ¿Cuál  fue el primer sistema experto creado?

 

En  1965 apareció el primer sistema experto llamado Dendral, siendo el objetivo principal de este sistema el de identificar estructuras químicas moleculares a partir de su análisis espectrográfico.

 

 

3.-  ¿Que son los sistemas expertos?

 

A continuación se presentan algunas definiciones:

 

      Un sistema experto puede definirse como un sistema informático (hardware y software) que simula a los expertos humanos en un área de especialización dada.

 

        Un sistema experto es aquella aplicación informática que simula el comportamiento de un experto humano, en el sentido de que es capaz de decidir cuestiones, aunque sea en un campo restringido. Así mismo, es capaz de representar ese conocimiento profundo con el objetivo de utilizarlo para resolver problemas, justificar su comportamiento e incorporar nuevos conocimientos.

 

      Los Sistemas Expertos, son una rama de la Inteligencia Artificial, son sistemas informáticos que simulan el proceso de aprendizaje, de memorización, de razonamiento, de comunicación y de acción en consecuencia de un experto humano en cualquier rama de la ciencia.

 

        Técnicamente un sistema experto, contiene una base de conocimientos que incluye la experiencia acumulada de expertos humanos y un conjunto de reglas para aplicar ésta base de conocimientos en una situación particular que se le indica al programa. Cada vez el sistema se mejora con adiciones a la base de conocimientos o al conjunto de reglas.

 

        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 más fácilmente. Además de ser un software que imita el comportamiento de un experto humano en la solución de un problema. Pueden almacenar conocimientos de expertos para un campo determinado y solucionar un problema mediante deducción lógica de conclusiones.

   Son programas de ordenador diseñados para actuar como un experto humano en un dominio particular o área de conocimiento. En este sentido, pueden considerarse como intermediarios entre el experto humano, que transmite su conocimiento al sistema, y el usuario que lo utiliza para resolver un problema con la eficacia del experto. El Sistema Experto utilizará para ello el conocimiento que tenga almacenado y algunos métodos de inferencia. Simultáneamente, el usuario puede aprender observando el comportamiento del sistema, es decir, los sistemas expertos se pueden considerar al mismo tiempo como un medio de ejecución y transmisión del conocimiento.

 

4.-  ¿Función de los 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 estructuran y establecen conocimientos 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.

 

 

5.-  ¿Habilidades fundamentales de los sistemas expertos?

 

·         la habilidad de aprendizaje, la cual requiere la interacción de un experto en alguna rama específica del saber y un ingeniero de conocimiento, que se encarga de traducir este conocimiento del experto a reglas heurísticas para formar la base de conocimiento.

·         la habilidad para simular el razonamiento que posee el Sistema Experto, esta se desprende de “caminar” a lo largo de las reglas heurísticas introducidas al sistema por un experto, a través del proceso de aprendizaje durante la generación de las bases del conocimiento.

 

6.-  ¿Diga las principales características de los sistemas expertos?

 

1) Solucionan problemas aplicando su experiencia de una forma eficaz,     haciendo deducciones a partir de datos incompletos o inciertos.

  2) Explican y justifican lo que están haciendo.

  3) Se comunican con otros expertos y adquieren nuevos conocimientos.

  4) Reestructuran y reorganizan el conocimiento.

  5) Interpretan al mismo tiempo el espíritu y la letra de las reglas.

  6) Determinan cuando un problema está en el dominio de su experiencia.

 

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. La característica 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).

 

Características adicionales:

• 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 explicación: Es aquella capaz de explicar cómo ha resuelto el problema, es decir, qué método ha aplicado y por qué 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 diálogo: 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.
• Representación explícita del conocimiento: Es necesaria para considerar que un sistema está basado en conocimiento.

 

 

 

 

7.-  ¿Diga las principales áreas de aplicación de los sistemas Expertos?

Los Sistemas Expertos,  se aplican a una gran diversidad de campos y/o áreas. A continuación se listan algunas de las principales:

Militar	Informática	Telecomunicaciones
Química	Derecho	Aeronáutica
Geología	Arqueología	Agricultura
Electrónica	Transporte	Educación
Medicina	Industria	Finanzas y Gestión

 

 

8.-  ¿Por qué utilizar los sistemas expertos?

1. Con la ayuda de un Sistema Experto, personas con poca experiencia pueden resolver problemas que requieren un "conocimiento formal especializado".
2. Los Sistemas Expertos pueden obtener conclusiones y resolver problemas de forma más rápida que los expertos humanos.
3. Los Sistemas Expertos razonan pero en base a un conocimiento adquirido y no tienen sitio para la subjetividad.
4. Se ha comprobado que los Sistemas Expertos tienen al menos, la misma competencia que un especialista humano.
5. El uso de Sistemas Expertos es especialmente recomendado en las siguientes situaciones:
• Cuando los expertos humanos en una determinada materia son escasos.
• En situaciones complejas, donde la subjetividad humana puede llevar a conclusiones erróneas.
• Cuando es muy elevado el volumen de datos que ha de considerarse para obtener una conclusión.

 

9.-  ¿Especifique y defina brevemente los componentes de los sistemas expertos?

Conociendo los componentes de un sistema expertos podemos entender con mayor claridad el funcionamiento del mismo. A continuación breve descripción de cada uno de los 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.

 

 

10.- ¿Indique las diferencias entre un sistema clásico y un sistema experto?

 

 

11.-  ¿Defina que es un experto humano?

 

El experto humano, es alguien con un conocimiento profundo, que no solamente soluciona problemas específicos sino que también los pone dentro de un contexto más amplio, ya que ellos "transfieren" todos sus conocimientos y experiencias a una computadora que posiblemente los sustituya en su labor.

 

Siendo la característica principal la Inteligencia natural, que viene a ser el conocimiento o habilidades profundas en ese campo concreto.

 

 

 

12.- ¿Diga 5 diferencias entre experto humano y experto artificial?

 

13.- ¿Indique 5 ventajas de los sistemas expertos?

• 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.
• Duplicación: Una vez programado un SE lo podemos duplicar 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 coste: A pesar de que el coste 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.).

 

14.- ¿Indique 5 desventajas de los sistemas expertos?

 

• Sentido común: Para un SE no hay nada obvio. Por ejemplo, un sistema experto sobre medicina podría admitir que un hombre lleva 40 meses embarazado, a no ser de que se especifique que esto no es posible.
• 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.
• La publicidad realizada alrededor de esta técnica seduce a muchas personas pero crea aspiraciones imposibles de satisfacer.
• La extracción del conocimiento es el problema más complejo que se les plantea a los ingenieros de conocimientos.
• Ciertos problemas están ligados a la representación del conocimiento.
• Los Sistemas Expertos son incapaces de reconocer un problema para el que su propio conocimiento es inaplicable o insuficiente.
• Los motores de inferencia poseen algunos límites.
• Las interfaces con usuarios no son lo suficientemente amigables.
• Las aplicaciones suministradas por los SE son, frecuentemente, esotéricas.
• Falta personal competente para investigar y desarrollar aplicaciones.
• Campo de aplicaciones restringido y específico.
• El costo es bastante alto.

 

 

 

RESPUESTAS A LAS DINÁMICAS:

 

1c                                                       7d

2b                                                       8b

3d                                                       9d

4c                                                       10a

5a                                                       11b

6b                                                       12c