Inteligencia Artificial. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Nacional de Tucumán Prof. Ing. Franco D. Menendez

Transcripción

1 Inteligencia Artificial Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Nacional de Tucumán Prof.

2 Sistemas Expertos Definición Un Sistema Experto es un programa de computación inteligente que usa conocimiento y procesos de inteligencia para resolver problemas que son lo suficientemente difíciles como para requerir significativa experiencia humana para su solución. (Feingenbaum, 1982).

3 Sistemas Expertos Arquitectura El esquema muestra el funcionamiento de un Sistema Experto basado en el conocimiento, y en donde el Usuario aporta los hechos o información al sistema y recibe de este un consejo o experiencia como respuesta.

4 Sistemas Expertos - Arquitectura Los sistemas expertos se conforman por tres componentes principales: 1. La Base de Conocimientos (Knowledge Database) almacena la totalidad de la información específica relativa al campo del saber deseado. Esta escrita en un lenguaje específico de representación de los conocimientos que contiene, y en el cual el experto humano puede definir su propio vocabulario técnico. La información se representa mediante reglas de producción o de redes semánticas, en donde la semántica se la puede representar mediante Grafos. 2. La Base de Hechos (Fact Database) almacena los datos propios correspondientes a los problemas que se desean tratar con la ayuda del sistema. Cumple con la misión de memorizar todos los resultados intermedios, permitiendo conservar el rastro de los razonamientos llevados a cabo. 3. El Motor de Inferencias es un programa que, mediante el empleo de los conocimiento, puede resolver el problema que esta especificado. Lo resuelve gracias a los datos que contiene la base de hechos del sistema experto. Su principal función es la de seleccionar, validar y activar algunas reglas que permiten obtener finalmente la solución correspondiente al problema planteado.

5 Ejemplo 1 Cajero Automático Como ejemplo de problema determinista que puede ser formulado usando un conjunto de reglas, considérese una situación en la que un usuario (por ejemplo, un cliente) desea sacar dinero de su cuenta corriente mediante un cajero automático (CA). En cuanto el usuario introduce la tarjeta en el CA, la máquina la lee y la verifica. Si la tarjeta no es verificada con éxito (por ejemplo, porque no es legible), el CA devuelve la tarjeta al usuario con el mensaje de error correspondiente. En otro caso, el CA pide al usuario su numero de identificación personal (NIP). Si el numero fuese incorrecto, 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, además de haber suficiente dinero en su cuenta.

6 Ejemplo 1 Cajero Automático En este caso se tienen siete objetos, y cada objeto puede tomar uno y solo un valor de entre sus posibles valores. La siguiente tabla muestra estos objetos y sus posibles valores.

7 Ejemplo 1 Cajero Automático

8 Ejemplo 1 Cajero Automático 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 6 afirmaciones objeto-valor conectadas con el operador logico y, lo que indica si el consecuente es cierto, toda su premisa es cierta.

9 Ejemplo 2 Agentes Secretos Alberto, Luisa, Carmen y Tomás son agentes secretos, cada uno está en uno de los cuatro países: Egipto, Francia, Japón y España. No se sabe donde está cada uno de ellos. Por lo tanto, se ha pedido información y se han recibido los 4 telegramas siguientes: Desde Francia: Luisa están en España. Desde España: Alberto está en Francia. Desde Egipto: Carmen está en Egipto. Desde Japón: Carmen está en Francia. No se sabe quien es el que ha mandado cada uno de los mensajes, pero se sabe que Tomás miente ( un agente doble?) y que los demás agentes dicen la verdad.

10 Ejemplo 2 Agentes Secretos El misterio que se trata de responder es la siguiente pregunta: Quién está en cada pais? Seguidamente se diseña un sistema experto para resolver este problema. Se tienen cuatro objetos: Alberto, Luisa, Carmen y Tomás. Cada objetoo puede tomar uno de cuatro valores: Egipto, Francia, Japón o España. Puesto que Tomás es el único que miente, se considera que un telegrama suyo es siempre falso. Esto da lugar a dos reglas por cada mensaje:

11 Ejemplo 2 Agentes Secretos 1. El mensaje de Francia (Luisa está en España) da lugar a: Regla 1: Si Tomás está en Francia, entonces Luisa no está en España. Regla 2: Si Tomás no está en Francia, entonces Luisa está en España. 2. El mensaje de España (Alberto está en Francia) da lugar a: Regla 3: Si Tomás está en España, entonces Alberto no está en Francia. Regla 4: Si Tomás no está en España, entonces Alberto está en Francia. 3. El mensaje de Egipto (Carmen está en Egipto) da lugar a: Regla 5: Si Tomás está en Egipto, entonces Carmen no está en Egipto. Regla 6: Si Tomás no está en Egipto, entonces Carmen está en Egipto. 4. El mensaje de Japón (Carmen está en Francia) da lugar a: Regla 7: Si Tomás está en Japón, entonces Carmen no está en Egipto. Regla 8: Si Tomás no está en Japón, entonces Carmen está en Egipto.

12 Ejemplo 2 Agentes Secretos Con las ochos reglas anteriores, el moto de inferencia no puede concluir en que país está cada uno de los agentes, puesto que las reglas no contienen la información solo un agente puede estar en cada país. Por lo tanto, se obtiene un conjunto de reglas adicionales que tiene en cuenta esta información. Puesto que cada pais puede estar ocupado por exactamente un agente, supongase que un agente está en un pais dado. Entonces, se necesitan tres reglas para garantizar que ninguno de los restantes agentes esta en ese mismo país. Dado que se tiene cuatro agentes, resultan un total de 12 reglas ( 3 reglas x 4 agentes. Sin embargo, son necesarias seis reglas, pues las restantes resultan redundantes. Por ejemplo para Egipto se tienen las reglas: Regla 9: Si Alberto está en Egipto, entonces Luisa no está en Egipto. Regla 10: Si Alberto está en Egipto, entonces Carmen no está en Egipto. Regla 11: Si Alberto esta en Egipto, entonces Tomás no esta en Egipto. Regla 12: Si Luisa está en Egipto, entonces Carmen no está en Egipto. Regla 13: Si Luisa está en Egipto, entonces Tomás no está en Egipto. Regla 14: Si Carmen está en Egipto, entonces Tomás no está en Egipto.

13 Ejercicio 1 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, están solteros. Las personas independientes están solteras. Soltero y casado son estado incompatibles. María estudia, y Jorge está casado. Natalia estudia filosofía, es independiente pero le gusta Daniel Representar este conocimiento en un Sistema Experto. Según esta base de conocimiento, podría casarse Natalia y Jorge?

14 PREGUNTAS

15 MUCHAS GRACIAS