REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR

INSTITUTO PEDAGÓGICO RURAL “GERVASIO RUBIO”

MAESTRÍA EN INFORMÁTICA EDUCATIVA

LOGICA DIFUSA EN EL MARCO EDUCATIVO

AUTOR: ING. Leidy Beatriz Blanco Sanabria

Rubio, Julio de 2015

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CONTENIDO INTRODUCCION ....................................................................................................................... iii

CAPITULO I ...............................................................................................................................4

LA LOGICA DIFUSA COMO APOYO A LA ENSEÑANZA ...............................................................4

La educación y la pedagogia.....................................................................................................4

Reglas de la lógica difusa..........................................................................................................5

CAPITULO II ..............................................................................................................................7

La lógica difusa en la nueva pedagogía. Epistemología del hecho pedagógico ........................7

CAPITULO III ...........................................................................................................................11

Lógica difusa: una nueva epistemología para las Ciencias de la Educación............................11

La lógica difusa .......................................................................................................................11

Funcionamiento .....................................................................................................................12

Conclusiones ..........................................................................................................................14

Bibliografía .............................................................................................................................15

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INTRODUCCION

La lógica difusa se desarrolló a partir de 1965 con la aparición de un artículo sobre

la teoría de los conjuntos difusos, establecida por el catedrático de la Universidad de

Berkeley, California, Lofti A. Zadeh, quien hoy es considerado el padre de la lógica

difusa. La lógica difusa permite resolver problemas de la vida real con alto nivel de

incertidumbre, que difícilmente pueden ser resueltos por la lógica clásica. Sin

embargo, la lógica difusa tiene sus raíces en la lógica multivaluada, cuyos principios

fueron desarrollados en los años 20’s del siglo pasado por el polaco Jan

Lukasiewicks.

La educación, por compleja, es caótica, es decir, incierta, y la lógica difusa es,

paralelamente, una estrategia para abordar los problemas de incertidumbre. Incluso en

las evaluaciones educativas –que pretenden afinar los niveles de certidumbre

discriminando positiva o negativamente al alumno, a un centro o a un profesor – nos

encontramos con los denominados cuantificadores borrosos.

La lógica difusa busca establecer en la educación ciertos parámetros que permitan

estudiar y adquirir de los estudiantes resultados cualitativos que permitan dar

respuestas a las diversas incertidumbres que se realizan en torno a los sucesos que

ocurren en la educación. Dando respuesta al porqué de ciertos fenómenos que

suceden en las actividades académicas y sus consecuencias.

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CAPITULO I

LA LOGICA DIFUSA COMO APOYO A LA ENSEÑANZA

La educación y la pedagogia

Educación es el hecho global, donde la sociedad es la que modifica a las personas

mediante el estado, el gobierno y la comunidad misma. Es un hecho transversal en la

sociedad pues ésta transforma a las personas desde las instancias intermedias sociales,

como son la iglesia, la escuela, las fuerzas armadas, la prensa, la tv, el internet, etc.

En cambio la pedagogía realiza la modificación de las personas bajo una entidad

que son la escuela, la universidad, los organismos de capacitación, etc. hay una

formalización de la educación, que ahora se rige por métodos, procedimientos,

evaluaciones y por la acción directa e imprescindible del maestro.

Ahora bien, se entiende perfectamente que las ciencias duras emplean la lógica

formal, aquella a la cual deseaba bertrand Russell reducir las matemáticas y la

pedagogía emplea la lógica borrosa o difusa. Este es el problema que se planteará a

los entrenadores y educadores de robots, porque siendo el lenguaje cotidiano, el que

emplean los humanos, del tipo lógica difusa, las máquinas, que emplean la formal-

matemática, tendrán dificultades de comprensión. Este es el punto al que quería

llegar. Por ejemplo, tenemos la gran problemática de la traducción a otros idiomas

que es una tarea en que los humanos superan largamente a las máquinas. Como el

lector ha deducido, ese seguirá siendo un problema entre las dos formas de lógica de

la cual estamos hablando en este momento.

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Reglas de la lógica difusa

1) no hay ningún conjunto de datos que esté plenamente determinado, por

tanto hay grados de indeterminación

2) la indeterminación no está exenta de lógica

3) la matemática es una de las formas de lógica, pues existe una lógica

extendida que incluye a la difusa

4) la vida real se basa en la lógica de lo difuso, así como el pensamiento y

también es así en los hechos humanos

5) no se puede aplicar la lógica discreta para explicar los hechos humanos (los

juicios) por tanto toda pretendida explicación de la conducta humana pasa por la

lógica difusa y no por la discreta.

6) el hecho humano está conformado por juicios, es decir, por el pensamiento,

que es distinto al juicio de las máquinas electrónicas, que requieren de la lógica

discreta, pero traducidas a la lógica difusa. Mientras no se logre eso, la inteligencia

artificial no podrá progresar.

7) los hechos en la lógica difusa se pueden cuantificar para ser procesadas en

forma discreta si y solo sí podemos asignarle valores. Por ejemplo, asignar valores

numéricos a un dolor de muelas es irreal mientras no definamos cada uno de los

valores en una escala subjetiva que se hace objetiva. Es el problema de la precisión

versus el significado y siempre, en este caso, se resiente este último.

8) los razonamientos permitidos deben estar libres de contradicción

9) los razonamientos deben dar origen a enunciados que sean verdaderos

10) la lógica borrosa no es una lógica corrupta, sino que es la apropiada en un

mundo real lleno de tantas variables que no es económicamente viable, desde el punto

de vista de la mente humana, aplicar en cada situación la lógica formal, cuyo

propósito no es la supervivencia de la especie o del ser humano.

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11) la lógica difusa es la lógica de la intuición, de las probabilidades. (Está la

tentación de llamarla lógica cuántica, pero hay que tener muy presente que la física

cuántica se refiere y es válida en el mundo de las partículas inferiores a un átomo)

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CAPITULO II

LA LÓGICA DIFUSA EN LA NUEVA PEDAGOGÍA. EPISTEMOLOGÍA

DEL HECHO PEDAGÓGICO

Dr. Nelson campos Villalobos

La pedagogía lucha desde hace cien años y más por establecerse

como una disciplina de base científica sin poder lograrlo, pese a los

avances que de alguna manera ha logrado mediante el uso de nuevas

tecnologías. El problema es más que nada sociológico, pues la

población de más bajos recursos se distancia más, en cuanto a calidad

de la educación, de los sectores que pueden aprovechar el avance

enorme de la computación y los recursos electrónicos. La parte de la

enseñanza que tiene buenos logros no se interesa por la

investigación, por razones obvias, para qué buscar problemas que no

existen. Por su parte el estado ve la situación como un simple hecho

económico, en que para solucionarlo todo es cuestión de dinero y si se

aumenta el gasto, entonces las cosas irán mejor.

Ahora bien, la teoría de la lógica difusa aparece cuando con el surgimiento de la

inteligencia artificial y la ingeniería de la computación, los investigadores se dan

cuenta que no es posible tratar muchos de los temas propios de las ciencias sociales,

del lenguaje, los idiomas y las traducciones, con la lógica formal o discreta y que para

muchos conceptos que se desean introducir en los programas computacionales se

requería una lógica de lo aproximado y no de lo exacto, por las muchas variables que

afectan a la correcta definición de un hecho que no es matemático.

En su libro titulado el arco del conocimiento (1993:554-555), David oldroyd, un

filósofo de la ciencia, entrega varias ideas potentes sobre la lógica que emplea la

ciencia y el papel que ésta le ha dado:

“En cuanto a la lógica, es evidente que se utiliza en el razonamiento

científico, pero llegar a suponer que la lógica y el mundo real son

“imágenes” especulares, tal como wittgenstein supuso, es una

afirmación dudosa; a pesar de que en mi opinión lo que se considera

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como lógicamente aceptable es un producto de cómo las cosas se

comportan en el mundo y cómo nosotros vemos al mundo,

mediatizado todo ello por el lenguaje utilizado y por la sociedad en

que vivimos. A pesar de ello, la lógica aunque importante en la

ciencia Quizás haya tenido una influencia demasiado grande en el

campo de la meta ciencia. Las aberraciones filosóficas que han

aparecido de ven en cuando en la meta ciencia han sido

frecuentemente el resultado de prestar mayor atención a la lógica

que al sentido común. Y las increíbles catedrales filosóficas que se

construyeron en los días de esplendor del positivismo lógico fueron el

producto de una revuelta lógica”.

La lógica difusa ha provocado una auténtica renovación en diversos campos,

fundamentalmente a la hora de estudiar procesos muy complejos, turbulentos o

desordenados. La razón es obvia, ya que, como se sabe, los algoritmos sólo pueden

dar razón de procesos determinados, y, en consecuencia, muy alejados de los

contextos complejos y caóticos, pues, como se sabe, sólo se pueden utilizar para la

aplicación concreta para la que fueron diseñados. Pues bien, para las situaciones

indeterminadas y de hipercomplejidad, la lógica difusa, tal y como hemos tenido

ocasión de analizar, se nos muestra pertinente para dar cuenta de tales procesos. En

este sentido cabe decir que la lógica difusa es una herramienta básica en las

programaciones de sistemas expertos, y, por tanto, de utilidad en el campo de la

inteligencia artificial, que es donde ha experimentado su mayor aplicación, ayudando

al desarrollo que ha tenido en estas dos últimas décadas. Ello nos conduce a señalar

que, fundamentalmente, las aplicaciones de la lógica difusa se centran en aquellos

campos en los que se requiere fundamentalmente de control, –evaluación– de toma de

decisiones, o de reconocimiento de patrones, pues son los ámbitos donde más se ha

desarrollado la inteligencia artificial. Por tanto, no nos extrañe que la lógica difusa se

haya aplicado con cierta profusión en el campo de la economía y de las finanzas (d.

mc Neil; p. Frei Berger, 1995; a. brasler y o. homburg, 1996) y que también se esté

trabajando en medicina, a través, claro está, de sistemas expertos que coadyuvan a la

toma de decisiones en el diagnóstico médico. En el campo de la educación se han

llevado a cabo algunos intentos muy singulares desde respectivas propias de la

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ingeniería, y en general desde la tecnología. Cabe decir que la mayoría de los trabajos

que aúnan educación y lógica difusa corresponde a estudios sobre la propia enseñanza

de la teoría de los fuzzy sets en las escuelas de ingeniería, de robótica y de tecnología,

es decir, que su ubicación en nuestro contexto sería la propia de la didáctica

universitaria de las matemáticas. Un segundo grupo de trabajos está destinado

fundamentalmente a la evaluación de sistemas expertos y de sistemas tecnológicos de

aprendizaje, dándose cierto interés en evaluar la educación a distancia –normalmente

on line–, que asimismo son utilizados en las escuelas y facultades tecnológica. . El

caso de a. Ibrahim, profesor del instituto de tecnología de Toronto, y de sus

publicaciones (1999, 2000, 2001) sería representativo de estas dos corrientes

mencionadas... por tanto, podemos decir que, por ahora, la cuestión de la lógica

difusa en la educación se encuentra relacionada con la evaluación y la calidad de la

enseñanza de los sistemas expertos y tecnológicos que se usan en el aprendizaje de

contenidos, a su vez tecnológicos, y en el aprendizaje de la propia teoría de los fuzzy

sets”.

El punto de partida en un análisis epistemológico serio es preguntarnos de qué

estamos hablando exactamente cuando nos referimos a la pedagogía:

1- ¿es una ciencia?

2. ¿es una disciplina de base científica?

3.- ¿es una rama de las ciencias sociales?

4.- ¿es una profesión?

5.- ¿es un sinónimo del término educación?

6.- ¿es un conjunto de teorías sobre el hecho de enseñar?

7.- ¿son los métodos de enseñanza que emplea el maestro?

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CAPITULO III

LÓGICA DIFUSA: UNA NUEVA EPISTEMOLOGÍA PARA LAS CIENCIAS

DE LA EDUCACIÓN

La lógica difusa

Posee una epistemología de representación que sea más fiel al tipo de fenómenos

que estudian las Ciencias de la Educación, ya que la educación, además de ser

compleja y de poseer otras cualidades propias de los sistemas caóticos, se nos

presenta indefinida en su propia esencia (¿cuándo una persona está educada?) y en

sus manifestaciones más cotidianas (¿hasta qué punto se ha entendido un concepto o

hasta qué nivel se ha orientado a un alumno?). La actual teoría educativa no se

plantea estos problemas porque para ella no son problemas; su fundamentación moral

e ideológica, su sistematismo y su característica normativa configuran un cuerpo de

conocimiento que no pone en duda sus generalidades, a pesar de la escasa evidencia

de las mismas

La lógica difusa es considerada aquí como una estrategia para concretar los valores

de las realidades hipercomplejas que definen cualquier aspecto de la educación. Para

demostrarlo se formalizan algunas cuestiones educativas y se concluye valorando su

aportación a las nuevas epistemologías de la educación por su capacidad de dar

cuenta del orden en los conjuntos caóticos, borrosos y complejos

Es necesario que de una vez por todas la teoría educativa se dé cuenta de que en

muchas de sus cuestiones –diagnósticos educativos, sociales, evaluaciones, etc. –, no

es posible razonar y definir de acuerdo a la lógica tradicional –lógica de predicados y

lógica polivalente–, ya que trata por lo general de razonamientos aproximados en los

que, en determinado momento del razonamiento, se decide, por aproximación, la

adscripción a uno u otro conjunto.

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La educación, por compleja, es caótica, es decir, incierta, y la lógica difusa es,

paralelamente, una estrategia para abordar los problemas de incertidumbre. Incluso en

las evaluaciones educativas –que pretenden afinar los niveles de certidumbre

discriminando positiva o negativamente al alumno, a un centro o a un profesor – nos

encontramos con los denominados cuantificadores borrosos.

Algunas aplicaciones de la lógica difusa a la educación La lógica difusa han

provocado una auténtica renovación en diversos campos, fundamentalmente a la hora

de estudiar procesos muy complejos, turbulentos o desordenados. La razón es obvia,

ya que, como se sabe, los algoritmos sólo pueden dar razón de procesos

determinados. En consecuencia, muy alejados de los contextos complejos y caóticos,

pues, como se sabe, sólo se pueden utilizar para la aplicación concreta para la que

fueron diseñados. Pues bien, para las situaciones indeterminadas y de híper

complejidad, la lógica difusa, tal y como hemos tenido ocasión de analizar, se nos

muestra pertinente para dar cuenta de tales procesos.

La lógica difusa representa una importante alternativa en el desarrollo de sistemas

expertos que constituyan una verdadera herramienta como apoyo a los especialistas,

en cualquier rama de la ciencia, y a los estudiantes en el proceso de enseñanza

aprendizaje.

Se deben considerar otras alternativas de la Inteligencia Artificial, como las Redes

Neuronales y los Algoritmos Genéticos, en la búsqueda de paradigmas que permitan

el diseño e implementación de herramientas computacionales.

Es de vital importancia la búsqueda de técnicas que permitan el desarrollo de estas

herramientas computacionales con amplias bases de conocimientos pero una

complejidad computacional reducida, que los haga cada vez más eficientes.

Funcionamiento

La lógica difusa (fuzzy logic, en inglés) se adapta mejor al mundo real en el que

vivimos, e incluso puede comprender y funcionar con nuestras expresiones, del tipo

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«hace mucho calor», «no es muy alto», «el ritmo del corazón está un poco

acelerado», etc. La clave de esta adaptación al lenguaje se basa en comprender

los cuantificadores de cualidad para nuestras inferencias (en los ejemplos de arriba,

«mucho», «muy» y «un poco»).En la teoría de conjuntos difusos se definen también

las operaciones de unión, intersección, diferencia, negación o complemento, y otras

operaciones sobre conjuntos (ver también subconjunto difuso), en los que se basa esta

lógica.

Funcionamiento de un sistema de control difuso.

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CONCLUSIONES

Para todo estudiante de pedagogía y para todo practicante de la gran pedagogía, es

decir para los académicos que la enseñan, es necesario darse cuenta que el mundo

cultural en que nos movemos, tiene la fragilidad de todo hecho humano basado en la

lógica difusa: las cosas no son como las decimos y vemos, sino que estamos,

mediante esta lógica de lo difuso, alterando continuamente la realidad y por lo mismo

creando nuevas palabras para comunicar esa realidad. El problema es que los adultos

tenemos dificultades para entender la expresión verbal de los más jóvenes y

podríamos a veces ofender y ser ofendidos por lo que parecen términos de un sentido

social negativo. También a veces al circular de un país a otro encontramos la misma

dificultad, porque la lógica borrosa de la cual hablamos es creativa, cambiante y

sujeta al cambio cultural. Por ejemplo, para quienes cultivamos el latín, esa es una

lengua muerta, no sabíamos cómo se pronunciaban las palabras en ese idioma, hasta

que los arqueólogos descubrieron los innumerables grafitis, que como ahora,

decoraban las paredes de las casas. En los grafitis los indignados de hace dos mil

años atrás escribían como escuchaban, no como se escribían las palabras realmente.

Sin esa ayuda milenaria, tendríamos que haber utilizado otros métodos, como seguir

las etimologías para averiguar los sonidos aproximados. La misma dificultad aparece

con el slang inglés, si Ud. deja pasar algunos años y visita estados unidos se

encontrará que no entiende muchas de las nuevas palabras que se han puesto en uso

en el lenguaje callejero. Hay que recurrir a la lógica difusa para entender el contexto

lingüístico, pero la gramática, que es la lógica formal se mantiene porque la estructura

de las frases no cambia: la ubicación del sujeto, de la forma verbal y del predicado se

mantiene indemne. Lo que varía es asunto de significancia verbal.

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BIBLIOGRAFÍA

Matemáticas Discreta, Segunda Edición, Ross and Wright (1990). Prentice Hall

Matemáticas Discreta, Cuarta Edición, Jonsonbaugh Richard (1997). Prentice Hall

Sistemas Expertos, Tercera Edición, Giaerratano-Riley (1998), Thomson

Fuzzy Control, Primera Edición, Passino and Yurkovich (1998), Addison Wesley

Redes Neuronales Artificiales, Primera Edición, Hilera y Martínez (2000),

Alfaomega

Inteligencia Artificial, Segunda Edición, Rich and Knight (1994), Mc Graw Hill

http://filosofiaeducacional.bligoo.es/la-logica-difusa-en-la-nueva-pedagogia-

epistemologia-del-hecho-pedagogico#.VaqDFvl_Oko

http://www.revistaeducacion.mepsyd.es/re340/re340_36.pdf