PDF de programación - Monografía sobre Sistemas Expertos

Tabla de contenido

Tabla de contenido .....................................................................................................................................1

Introducción................................................................................................................................................4

1. Introducción a la Inteligencia Artificial ...............................................................................................4
1.1. DEFINICIONES DE IA..........................................................................................................................5
1.1.1. La inteligencia ..........................................................................................................................5
1.1.2. El pensamiento..........................................................................................................................6
1.1.3. Inteligencia Artificial ................................................................................................................7
1.2. EVOLUCIÓN HISTÓRICA .....................................................................................................................8
1.3. APLICACIONES.................................................................................................................................10
1.4. ÁREAS O CAMPOS DE LA IA .............................................................................................................10
1.4.1. Data Mining o Minería de Datos (DM o MD) ........................................................................11
1.4.2. Redes Neuronales Artificiales (RNA)......................................................................................11
1.4.3. Algoritmos Evolutivos o Algoritmos Genéticos (AG)..............................................................12
1.4.4. Sistemas Expertos (SS.EE.).....................................................................................................12
1.4.5. Agentes Inteligentes ................................................................................................................13
2. Introducción a los Sistemas Expertos .................................................................................................14
2.1. EVOLUCIÓN HISTÓRICA ...................................................................................................................14
2.2. DEFINICIONES..................................................................................................................................16
2.3. APLICACIONES.................................................................................................................................16
2.4. COMPOSICIÓN DE UN SS.EE. E INTERRELACIÓN ENTRE SUS PARTES................................................17
2.4.1. Elementos de un SS.EE. ..........................................................................................................17
2.4.2. Interrelación entre los componentes.......................................................................................22
2.5. CARACTERIZACIÓN DE LOS SS.EE...................................................................................................23
2.5.1. Diferencias entre un S.E. y un programa tradicional .............................................................23
2.5.2. Razones para la utilización de SS.EE. ....................................................................................24
2.5.3. Límites y dificultades de los SS.EE. ........................................................................................25
2.6. DESARROLLO DE UN SS.EE. ............................................................................................................26
2.7. TIPOS DE SS.EE...............................................................................................................................28
2.7.1. Sistemas Expertos basados en Reglas.....................................................................................29
2.7.2. Sistemas Expertos basados en Probabilidad ..........................................................................29
2.7.3. Sistemas Expertos basados en Redes Neuronales Artificiales ................................................29
2.7.4. Sistemas Expertos basados en Lógica Difusa .........................................................................30
3. Sistemas Expertos basados en Reglas .................................................................................................32
3.1. BASE DE CONOCIMIENTOS...............................................................................................................32
3.2. MOTOR DE INFERENCIA (MI)...........................................................................................................33
3.2.1. Regla Modus Ponens y Modus Tollens ...................................................................................34
3.2.2. Mecanismo de resolución........................................................................................................35
3.2.3. Encadenamiento de Reglas .....................................................................................................37
3.2.3.1. Ejemplos de Encadenamiento de Reglas.........................................................................37
3.2.4.Encadenamiento de Reglas orientado a un objetivo................................................................39
3.2.4.1. Ejemplos de Encadenamiento de Reglas Orientado a un Objetivo .................................40
3.2.5. Compilación de Reglas ...........................................................................................................44
3.3. SUBSISTEMA DE CONTROL DE COHERENCIA....................................................................................45
3.4. SUBSISTEMA DE EXPLICACIÓN O JUSTIFICACIÓN.............................................................................46
4. Sistemas Expertos basados en Probabilidad ......................................................................................47
4.1. REGLAS GENERALIZADAS ...............................................................................................................48
4.2. LA BASE DE CONOCIMIENTOS .........................................................................................................50
4.2.1. Modelo de Síntomas Dependientes .........................................................................................51
4.2.2. Modelo de Síntomas Independientes.......................................................................................52
4.2.3. Modelo de Síntomas Relevantes Independientes.....................................................................53

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4.2.4. Modelo de Síntomas Relevantes Dependientes .......................................................................55
Modelo...........................................................................................................................57
4.3. MOTOR DE INFERENCIAS .................................................................................................................57
4.4. CONTROL DE COHERENCIA..............................................................................................................58
5. Comparación entre los SS.EE. basados en Reglas y los basados en Probabilidades ......................59
5.1. BASE DE CONOCIMIENTOS...............................................................................................................59
5.2. MOTOR DE INFERENCIA...................................................................................................................60
5.3. SUBSISTEMA DE EXPLICACIÓN ........................................................................................................60
5.4. SUBSISTEMA DE APRENDIZAJE ........................................................................................................60
7. Conclusiones..........................................................................................................................................61
7.1. CONTRIBUCIONES............................................................................................................................61
7.2. LIMITACIONES .................................................................................................................................61
8. Futuros Trabajos..................................................................................................................................62

Referencias................................................................................................................................................63

Biblografía adicional ................................................................................................................................64

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Índice de gráficos y tablas

Gráfico 1. Componentes básicos de un S.E.; cada flecha representa el flujo de la información. ...............19
Gráfico 2. Ejemplo de la representación gráfica en árbol de dos reglas en un proceso de inferencia. .......21
Tabla 1. Diferencias entre un Sistema Convencional y un Sistema Experto..............................................24
Gráfico 3. Etapas de desarrollo de un Sistema Experto..............................................................................28
Tabla 2. Clasificación de las reglas utilizadas en la BC y las Estrategias utilizadas en el MI....................33
Gráfico 4. Ejemplo de regla Modus Ponens. ..............................................................................................34
Gráfico 5. Ejemplo de regla Modus Tollens...............................................................................................35
Tabla 3. Tabla de verdad de la Regla 1. ......................................................................