Inteligencia Artificial. Sistemas Expertos y CLIPS

Transcripción

1 Inteligencia Artificial Sistemas Expertos y CLIPS Prof. Wílmer Pereira

2 Sistema Experto Programa que explota unidades dispersas de conocimiento que constituyen el dominio de experticia de un especialista Según los psicólogos cognitivos, el procesamiento humano de la información se basa en: Memoria a Largo Plazo: reglas + conocimiento factual Memoria a Corto Plazo: reglas temporales y de corta duración Procesador Cognitivo: Como se aplican las reglas... Newell&Simon reflejaron este modelo en un sistema de producción Memoria a Corto Plazo: Memoria a Largo Plazo: Procesador Cognitivo: Base de Hechos Reglas de Inferencia Causal Motor de Inferencia

3 Ejemplo de un Sistema Experto Hechos: persona(juan) edad(juan,30) color_ojos(juan,marrón) Reglas: x((edad(x,y) y>18 adulto(x)) Motor de Inferencia: Modus ponens p p q q Paradigmas de Programación Imperativo Lógico Funcional La programación de sistemas expertos es cercana al estilo de programación del paradigma lógico (PROLOG) que separa el conocimiento de la inferencia de conclusiones.

4 Modos de Ejecución Recorrido de la base de conocimiento para obtener conclusiones Encadenamiento hacia delante (Forward Chaining, FC) Razonamiento orientado a control y planificación Se dirige de la causa a los efectos al aplicar las reglas No permite explicación Encadenamiento hacia atrás (Backward Chaining, BC) Razonamiento orientado al diagnostico Se dirige de los efectos a las causas Permite explicación Los shell de sistemas expertos son herramientas que incluyen Un ambiente de desarrollo Un motor de inferencia Lenguaje para definir las reglas Manejo de la base de conocimiento

5 Motor de Inferencia Evaluación: Determina reglas a activar Restricción: Dado el privilegio o prioridad de reglas, las ordena Filtrado: Adecua las instancias de reglas según la base de hechos Productos PROLOG MYCIN EMYCIN OPS y XCON LEVEL5 CLIPS Tiene motor de inferencia implícito Sistema experto para diagnostico de enfermedades sanguíneas Shell genérico que nació del producto MYCIN Producto conocidos (geología y diseño lógico) Shell comercial Shell gratuito

6 Recursos y Actores Experto Usuario Interfaz de usuario Motor de Inferencia Base de Conocimientos Base de Datos Temporal Ingeniero de Sistemas Ingeniero de Conocimiento Shell

7 Ventajas de los Sistemas Expertos Disponibilidad permanente Costo reducido una vez implementado Experiencias de múltiples expertos (aunque...) Confiabilidad y seguridad para el experto (2 da opinión) Explicación (encaminamiento hacia atrás) Respuesta rápida No emotividad Tutor inteligente (aprendizaje de experticia supervisado) Conviene en sistemas con poco control y donde hay incertidumbre Inconvenientes de los Sistemas Expertos Cooperación no asegurada de los expertos Dificultad del ingeniero de conocimiento para dominar el área Cuál técnica usar para el manejo de la incertidumbre? No sabe romper las reglas ni ir más allá de las reglas No aprende (aunque ya están los sistemas expertos de 2 da generación)

8 Shell (CLIPS) C Language Integration Production System: Shell orientado a objetos con reglas condicionales y procedimientos Hecho: Clase: Regla: (persona (nombre Pedro Pérez ) (edad 23) (color_ojos azul) (color_pelo negro)) (deftemplate persona (slot nombre) (slot edad) (slot color_ojos) (slot color_pelo)) (defrule urgencia_incendio (urgencia (tipo_incendio)) => (assert (respuesta(accion activar_antiincendio))