Facultad de Ciencias Exactas y Tecnologa

Universidad Nacional de Tucumn

Prof. Ing. Franco D. Menendez

Inteligencia Artificial

Sistemas Expertos Definicin

Ing. Franco D. Menendez

Un Sistema Experto es un programa de computacin inteligente que usa

conocimiento y procesos de inteligencia para resolver problemas que son lo

suficientemente difciles como para requerir significativa experiencia humana para su solucin.

(Feingenbaum, 1982).

Sistemas Expertos Arquitectura

Ing. Franco D. Menendez

El esquema muestra el funcionamiento de un Sistema Experto basado en el

conocimiento, y en donde el Usuario aporta los hechos o informacin al

sistema y recibe de este un consejo o experiencia como respuesta.

Sistemas Expertos - Arquitectura

Ing. Franco D. Menendez

Los sistemas expertos se conforman por tres componentes principales:1. La Base de Conocimientos (Knowledge Database) almacena la totalidad de la informacin

especfica relativa al campo del saber deseado. Esta escrita en un lenguaje especfico derepresentacin de los conocimientos que contiene, y en el cual el experto humano puede definirsu propio vocabulario tcnico. La informacin se representa mediante reglas de produccin ode redes semnticas, en donde la semntica se la puede representar mediante Grafos.

2. La Base de Hechos (Fact Database) almacena los datos propios correspondientes a losproblemas que se desean tratar con la ayuda del sistema. Cumple con la misin de memorizartodos los resultados intermedios, permitiendo conservar el rastro de los razonamientosllevados a cabo.

3. El Motor de Inferencias es un programa que, mediante el empleo de los conocimiento, puederesolver el problema que esta especificado. Lo resuelve gracias a los datos que contiene la basede hechos del sistema experto. Su principal funcin es la de seleccionar, validar y activaralgunas reglas que permiten obtener finalmente la solucin correspondiente al problemaplanteado.

Ejemplo 1 Cajero Automtico

Ing. Franco D. Menendez

Como ejemplo de problema determinista que puede ser formulado usando un conjunto de reglas,considrese una situacin en la que un usuario (por ejemplo, un cliente) desea sacar dinero de sucuenta corriente mediante un cajero automtico (CA).En cuanto el usuario introduce la tarjeta en el CA, la mquina la lee y la verifica. Si la tarjeta no esverificada con xito (por ejemplo, porque no es legible), el CA devuelve la tarjeta al usuario con elmensaje de error correspondiente.En otro caso, el CA pide al usuario su numero de identificacin personal (NIP). Si el numero fueseincorrecto, se dan tres oportunidades de corregirlo.

Si el NIP es correcto, el CA pregunta al usuario cuanto dinero desea sacar. Para que el pago se

autorice, la cantidad solicitada no debe de exceder de una cierta cantidad limite diaria, adems de

haber suficiente dinero en su cuenta.

Ejemplo 1 Cajero Automtico

Ing. Franco D. Menendez

En este caso se tienen siete objetos, y cada objeto puede tomar uno y solo un valor deentre sus posibles valores.

La siguiente tabla muestra estos objetos y sus posibles valores.

Ejemplo 1 Cajero Automtico

Ing. Franco D. Menendez

Ejemplo 1 Cajero Automtico

Ing. Franco D. Menendez

Estas reglas gobiernan la estrategia que el CA debe

seguir cuando un usuario intenta sacar dinero de su

cuenta.

En la regla 1, por ejemplo, la premisa consiste en 6afirmaciones objeto-valor conectadas con el operadorlogico y, lo que indica si el consecuente es cierto,

toda su premisa es cierta.

Ejemplo 2 Agentes Secretos

Ing. Franco D. Menendez

Alberto, Luisa, Carmen y Toms son agentes secretos, cada uno est en uno de los cuatro pases:

Egipto, Francia, Japn y Espaa. No se sabe donde est cada uno de ellos. Por lo tanto, se ha

pedido informacin y se han recibido los 4 telegramas siguientes:

Desde Francia: Luisa estn en Espaa.

Desde Espaa: Alberto est en Francia.

Desde Egipto: Carmen est en Egipto.

Desde Japn: Carmen est en Francia.

No se sabe quien es el que ha mandado cada uno de los mensajes, pero se sabe que Toms miente(un agente doble?) y que los dems agentes dicen la verdad.

Ejemplo 2 Agentes Secretos

Ing. Franco D. Menendez

El misterio que se trata de responder es la siguiente pregunta: Quin est en cada pais?

Seguidamente se disea un sistema experto para resolver este problema. Se tienen cuatro objetos:Alberto, Luisa, Carmen y Toms. Cada objetoo puede tomar uno de cuatro valores: Egipto,Francia, Japn o Espaa.

Puesto que Toms es el nico que miente, se considera que un telegrama suyo es siempre falso.

Esto da lugar a dos reglas por cada mensaje:

Ejemplo 2 Agentes Secretos

Ing. Franco D. Menendez

1. El mensaje de Francia (Luisa est en Espaa) da lugar a:Regla 1: Si Toms est en Francia, entonces Luisa no est en Espaa.Regla 2: Si Toms no est en Francia, entonces Luisa est en Espaa.

2. El mensaje de Espaa (Alberto est en Francia) da lugar a:Regla 3: Si Toms est en Espaa, entonces Alberto no est en Francia.Regla 4: Si Toms no est en Espaa, entonces Alberto est en Francia.

3. El mensaje de Egipto (Carmen est en Egipto) da lugar a:Regla 5: Si Toms est en Egipto, entonces Carmen no est en Egipto.Regla 6: Si Toms no est en Egipto, entonces Carmen est en Egipto.

4. El mensaje de Japn (Carmen est en Francia) da lugar a:Regla 7: Si Toms est en Japn, entonces Carmen no est en Egipto.Regla 8: Si Toms no est en Japn, entonces Carmen est en Egipto.

Ejemplo 2 Agentes Secretos

Ing. Franco D. Menendez

Con las ochos reglas anteriores, el moto de inferencia no puede concluir en que pas est cadauno de los agentes, puesto que las reglas no contienen la informacin solo un agente puede estaren cada pas. Por lo tanto, se obtiene un conjunto de reglas adicionales que tiene en cuenta estainformacin.Puesto que cada pais puede estar ocupado por exactamente un agente, supongase que un agenteest en un pais dado. Entonces, se necesitan tres reglas para garantizar que ninguno de losrestantes agentes esta en ese mismo pas. Dado que se tiene cuatro agentes, resultan un total de12 reglas ( 3 reglas x 4 agentes. Sin embargo, son necesarias seis reglas, pues las restantesresultan redundantes. Por ejemplo para Egipto se tienen las reglas:

Regla 9: Si Alberto est en Egipto, entonces Luisa no est en Egipto.Regla 10: Si Alberto est en Egipto, entonces Carmen no est en Egipto.Regla 11: Si Alberto esta en Egipto, entonces Toms no esta en Egipto.Regla 12: Si Luisa est en Egipto, entonces Carmen no est en Egipto.Regla 13: Si Luisa est en Egipto, entonces Toms no est en Egipto.Regla 14: Si Carmen est en Egipto, entonces Toms no est en Egipto.

Ejercicio 1

Ing. Franco D. Menendez

Consideremos las siguientes afirmaciones en lenguaje natural:

Los Estudiantes son siempre jovenes.Los jovenes que estudian estan solteros.Los estudiantes que trabajan estan casados.Los estudiantes del Seminario, aunque trabajen, estn solteros.Las personas independientes estn solteras.Soltero y casado son estado incompatibles.Mara estudia, y Jorge est casado.Natalia estudia filosofa, es independiente pero le gusta Daniel

Representar este conocimiento en un Sistema Experto. Segn esta base deconocimiento, podra casarse Natalia y Jorge?

PREGUNTAS

Ing. Franco D. Menendez

MUCHAS GRACIAS

Ing. Franco D. Menendez