UNIDAD V - CONSTRUCCION DE SISTEMAS EXPERTOS


Que tal bloggers ahora les presentare informacion de la 5a. unidad (construccion de sistemas expertos), espero les sea de ayuda...

5.1 Metodología de construcción

Al igual que para desarrollar un sistema de información convencional existen varias metodologías para desarrollar un sistema experto. Como ya sabemos el área de sistemas expertos es relativamente joven por lo cual no se dispone de una única metodología sino que cada autor propone una de acuerdo a su forma de desarrollo. Sin embargo existen algunas que han tenido éxito mas que otras lo cual ha llevado a su mayor difusión. En este post, solo se mencionaran algunas de las mas conocidas.
  • Metodología de Buchanan 
Este método puede esquematizarse en seis etapas:

Etapa 1: Familiarizarse con el Problema y el Dominio.

Abarca desde la lectura de libros o artículos, las entrevistas o charlas con las personas familiarizadas con el tema y la búsqueda de un experto que esté dispuesto a colaborar en la construcción del sistema; como así también la definición de cuales son la funciones o tareas más idóneas para ser realizadas por el sistema experto. Estas tareas son importantes para determinan que lenguaje y que sistema se usará.

Etapa 2: Delimitar el Sistema.

Se realizan entrevistas con el experto, con el objetivo de identificar y caracterizar el problema informalmente. El experto de campo y el ingeniero de conocimiento definen el alcance del sistema experto, es decir, que problemas va a resolver concretamente el sistema experto.

Etapa 3: Obtener la Estructura de Inferencia del Sistema Experto.

Con el problema adecuadamente definido el ingeniero de conocimiento empieza a determinar los principales conceptos del dominio que se requieren para realizar cada una de las tareas que va a resolver el sistema, tratando de entender que conceptos son relevantes e importantes solicitándole al experto que explique y justifique los razonamientos que utiliza para resolver los problemas. Esto es importante para la tarea de definición del sistema experto y para mantener una adecuada documentación del mismo, ya que es útil para la tarea de diseño, construcción y para posteriores modificaciones del sistema.

La estructura del conocimiento indica que tareas y términos está usando y la estrategia indica como y cuando el sistema experto debe establecerlas.

Etapa 4: Definir el Sistema Experto Prototipo.

El ingeniero de conocimiento debe formalizar el conocimiento obtenido del experto. Esta tarea implica definir que arquitectura permitirá una mejor organización del conocimiento. Es necesario elegir la organización, lenguaje y medio ambiente de programación adecuados para la aplicación particular.

Se definen los conceptos primitivos, con la forma de representación elegida. Este es el primer paso hacia la implementación del prototipo. 

Etapa 5: Depurar el Sistema Prototipo.

Se refina el sistema prototipo, depurado la base de conocimientos, refinando reglas, rediseñando la estructura del conocimiento, o reformulando conceptos básicos, con el objetivo de capturar información adicional que haya proporcionado el experto. También se consultan en esta etapa otros expertos para corroborar, controlar, ampliar y refinar el prototipo.

Etapa 6: Optimizar el Sistema Experto Prototipo.

Cuando el sistema prototipo ha crecido tanto que resulta difícil de manejar el ingeniero de conocimiento rediseña un sistema más eficiente. Este nuevo sistema deberá refinarse y extenderse a fin de completar así el desarrollo del sistema experto.
  • Metodología de Grover 
El Método de Grover es uno de los mas importantes para el diseño de una Base de conocimiento. Este método además de definir una serie de etapas, propone con énfasis una documentación de los procesos: los cuales reemplazan parcialmente al experto y  sirven de medio de comunicación y referencia entre los usuarios y los diseñadores. El desarrollo de un S.E. a traves de este metodo esta dividido por etapas:

Etapa 1: Definición del Dominio

El objetivo de esta etapa consiste en realizar una cuidadosa interpretación del problema y documentarla, elaborando un Manual de Definiciones del Dominio, el cual debe contener:
  • Una descripción general del problema
  • La bibliografía de referencia
  • Un glosario de términos y símbolos
  • La identificación del o los Expertos
Etapa 2: Formulación del Conocimiento Fundamental

Esta etapa tiene como objetivo examinar los escenarios ejemplo a partir de criterios de evaluación y reclasificarlos según:
  • los mas importantes y los mas insignificantes
  • los mas esperados
  • los mas arquetípicos - caracteristicos,representativos-
  • los mas comprensibles
Para obtener el Conocimiento Fundamental, una técnica conveniente es la simulación del proceso y la reclasificación. La simulación consiste en sugerirle al experto que resuelva un problema como lo haría habitualmente y que vaya construyendo verbalmente las reglas de razonamiento que utiliza.

La reclasificación consiste en analizar las reglas obtenidas y reclasificarlas según diferentes niveles para alcanzar el objetivo propuesto. El estudio final consiste en la definición computacional de las reglas, lo cual incluye:
  • Una descripción ontológica de las entidades del dominio, de los objetos relacionados y de las relaciones entre los objetos.
  • Una definición de las entradas y de los formatos
  • Una descripción del estado Inicial que incluya el conocimiento de base
  • Un conjunto de reglas de razonamiento
  • Una lista de metarreglas, estrategias humanas, que serán consideradas por  los diseñadores como posibles reglas de control.
Durante esta etapa de Formulacion del Conocimiento Fundamental, se pueden considerar distintos enfoques de entrevistas al experto, estas pueden ser:
  • Simulación por escenarios
  • Descomposición de Objetivos
  • Simulación de Procedimientos
  • Reclasificación Pura
  •  Metodología KADS 
 Es  una  metodología  para  la  construcción  de  sistemas  basados  en  el  conocimiento, desarrollada en  la  Universidad  de  Ámsterdam.

A lo largo del proceso de desarrollo de un Sistema Basado en el Conocimiento utilizando metodología KADS, se producen fases alternativas de análisis y síntesis. La salida de una fase es la entrada de la siguiente. Este proceso es similar al de un sistema de bloques en un sistema continuo. El proceso a seguir es el siguiente:

ANALISIS DE LA APLICACION A NIVEL GLOBAL: como resultado, se descompone el problema en 3 módulos:
  1. Módulo basado en el conocimiento
  2. Interfaz
  3. Resto de la aplicación
ADQUISICION DEL CONOCIMIENTO DEL EXPERTO : se construye un modelo en 4 capas:
  1. Aspectos estratégicos del conocimiento
  2. TG
  3. Modelación de inferencia ( relacion con 1)
  4. Conocimiento estático dependiente del dominio (redes, marcos, guiones, etc)
ANALISIS DE RESTRICCIONES: se obtiene un modelo de restricciones.

Estos tres pasos son de análisis en el dominio del observador.
  • Ingeniería del Conocimiento de Jhon Durkin
  El desarrollo de un sistema experto basandose en esta metodologia se lleva a cabo a traves de varias fases, a continuacion veremos la descricion de cada una de estas fases:

FASE  1: EVALUACIÓN

 1.1  Motivación para el Esfuerzo.
            1.2  Identificar problemas candidatos.
            1.3  Estudio de viabilidad.
            1.4  Análisis de Costo/Beneficio.
            1.5  Seleccionar el mejor proyecto.
            1.6  Escribir el proyecto propuesto.

FASE 2: ADQUISICIÓN DEL CONOCIMIENTO

2.1 Recolección del conocimiento.
2.2  Interpretación.
2.3 Análisis.
2.4 Diseño de métodos para recolectar conocimiento adicional.

FASE 3: DISEÑO

            3.1 Seleccionar Técnica de Representación del Conocimiento.
            3.2 Seleccionar Técnica de Control.
            3.3 Seleccionar Software de Desarrollo de Sistema Experto.
            3.4 Desarrollo de Prototipo.
            3.5 Desarrollo de Interfase.
            3.6 Desarrollo del Producto.

FASE 4: PRUEBAS

      4.1 Validación del Sistema.
            4.2 Evaluación de la Prueba/Evaluación.

FASE 5: DOCUMENTACIÓN

            5.1  Relación de temas que deben ser documentados.
            5.2 Organización de la documentación.

            5.3 Documentación Impresa.

            5.4 Documentación en hipertexto.
             5.5 Reporte Final

FASE 6: MANTENIMIENTO

6.1 Modificaciones probables del sistema.
6.2 Responsables de mantenimiento.
6.3 Interfaces de documentación del mantenimiento

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