Introduccion a Los Sistemas Expertos

INDICE INTRODUCCIÓN JUSTIFICACIÓN CAPITULO I INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS EXPERTOS 1.1. ¿Qué es un Sistema Experto? 1.2.

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INDICE INTRODUCCIÓN JUSTIFICACIÓN

CAPITULO I INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS EXPERTOS 1.1. ¿Qué es un Sistema Experto? 1.2. Historia de los Sistemas Expertos 1.3. Características de un sistema experto 1.4. Estructura básica de los sistemas Expertos 1.5. Ventajas y limitaciones de los sistemas expertos 1.5.1. Ventajas 1.5.2. Limitaciones

CAPITULO II FUNCION DE LOS SISTEMAS EXPERTOS 2.1. Tareas que realiza un sistema experto 2.1.1. Monitorización 2.1.2. Diseño 2.1.3. Planificación 2.1.4. Control 2.1.5. Simulación 2.1.6. Instrucción 2.1.7. Recopilación de información 2.2. Aplicaciones de los Sistemas Expertos

CAPITULO III SISTEMAS EXPERTOS EN LA CAPACITACIÓN DE PERSONAL 3.1. Importancia de la capacitación en las empresas 3.2. Sistemas Expertos en la capacitación de personal 3.3. Aplicación de los sistemas expertos en la capacitación de personal

CONCLUSIONES ANEXOS BIBLIOGRAFÍA

INTRODUCCIÓN A lo largo de los años las tecnologías informáticas se ha hecho presente en casi la mayoría de las empresas, esto se debe a la importancia que éstas han adquirido, ya que gracias a la implementación de dichas tecnologías en las empresas, se ha logrado un mejor proceso y manipulación de datos, así como también brindar las herramientas necesaria para la toma de dediciones; facilitando a su vez el trabajo de los humanos. Es evidente que la utilización de la tecnología moderna nos hace entrar en un mundo competitivo, por lo cual las empresas deben tener presente que para entrar en ese mundo de competencias, es necesario contar con las herramientas y la capacidad que exigen las nuevas tendencias. En consecuente, cabe mencionar que una de las áreas más importantes de las instituciones, es el área de recursos humanos en especial el tema de “capacitación de personal”, púes es importante que se lleve a cabo una capacitación adecuada a las necesidades de la empresa o institución, por lo tanto es importante que se piense en la capacitación como una necesidad y no solo como una normativa más que hay que cumplir. La presente tesina tratara sobre los sistemas expertos, su origen, sus características y cual es su importancia en la capacitación de personal dentro de las empresas. En el primer capitulo se dará una introducción a los sistemas expertos. En el capitulo II se hablara las tareas principales de un sistema experto. En el capitulo III se tratara la aplicación de los sistemas expertos en la capacitación de personal en las empresas.

JUSTIFICACIÓN Hoy en día la capacitación en las empresas es uno de los temas más importantes, pues es necesario que los empleados adquieran conocimientos nuevos para desempeñar su trabajo con mayor eficiencia, ya que son ellos, los propios empleados los que determinan el crecimiento de la empresa. La capacitación asistida por computadora es una de las nuevas tecnologías que se están implementando en las grandes empresas, ya que la utilización de este tipo de software experto les ayuda a tomar mejores decisiones que serán de vital importancia para el crecimiento de la empresa. Se lleva a cabo la realización de este trabajo de investigación por la importancia que a tomado la capacitación de personal a través de un sistema experto, pues queda claro que el éxito de las empresas o instituciones depende del desarrollo personal y profesional de sus empleados. Esta nueva técnica de capacitación les ofrece a las organizaciones u empresas una opción más para que su recurso humano adquiera conocimientos nuevos en el área en el que se desarrollan cada uno de ellos, sin duda los empleados son los que determinan el valor de las empresas, pues de ellos depende su crecimiento. De esta manera, se ofrece a las empresas una alternativa más para tener a la vanguardia a sus empleados. El cual les dará las herramientas necesarias para alcanzar el éxito en cada uno de sus ramos.

CAPITULO I INTRODUCCION A LOS SISTEMAS EXPERTOS 1.1 ¿QUÉ ES UN SISTEMA EXPERTO? La idea de desarrollar máquinas autónomas no es nueva. En el siglo XVII, el filósofo John Locke ya se preguntaba si “las maquinas podían saber”. (GONZALO Pajares, 2006) A continuación se mencionan tres desarrollos importantes en la historia de las ciencias de la computación que han servido de base para el desarrollo de la Inteligencia Artificial: 

En el siglo XVII, el filósofo Gottfried Leibniz propuso construir una máquina capaz de llevar a cabo cualquier proceso de razonamiento por el que se le preguntara.



En el siglo XIX, Charles Babbage, cuyo ingenio analítico era capaz de realizar operaciones algebraicas, pensó que se podía implementar un sistema formal en el cual toda la pluralidad de los fenómenos físicos pudiera ser adecuadamente descrita.



Ya en el siglo XX, en 1936, Alan Turing diseño una maquina que pensara y realizara tareas en un dominio especifico de forma equiparable a los hombres.

Aunque entonces nadie supiera viable el objetivo común de estos tres proyectos, su relación es hoy día evidente, y se han visto hechos realidad en los sistemas expertos y las calculadoras automáticas. Con esto se dio paso al desarrollo de la inteligencia artificial o IA que es ciencia que se encarga del desarrollo de maquinas inteligentes, que tengan la capacidad de pensar, tomar decisiones lo mas cercano posible al humano, y aunque esto pareciera imposible, hoy en día nos damos cuenta que es una realidad, pues en el mundo empresarial se ha hecho necesaria el desarrollo e implantación de sistemas inteligentes como apoyo para tomar decisiones con mayor exactitud.

La inteligencia artificial tiene a su cargo las siguientes áreas de estudio que se puede visualizar en la figura 1.1.

SIMULACIOÓN SENSORIAL

ROBOTICA (Apoyo a trabajos mecánicos y repetitivos)

(Oído, vista, tacto, gusto, olfato, etc)

INTELIGENCIA ARTIFICIAL

SISTEMAS EXPERTOS LENGUAJES NATURALES (Apoyo a decisiones) (Comunicación con computadoras en lenguaje nativo)

Figura 1.1 Áreas de estudio e investigación de la inteligencia artificial. (COHEN Karen, 1997)

En este trabajo de investigación se hablara de solo un área de estudio de la IA, “Sistemas Expertos”. Empezaremos con las siguientes definiciones: “Un sistema experto (SE) es básicamente un conjunto de programas informáticos que aplica el proceso de razonamiento humano al conocimiento de un experto en la solución de tipos específicos de problemas. Son sistemas basados en reglas de producción u otros procesos de razonamiento. Algunas de sus características son: la heurística, el tratamiento simbólico, la toma de decisiones, la memoria, la predicción y la inferencia.” (GONZALO Pajares, 2006) “Sistema computacional interactivo que permite la creación de bases de conocimiento, las cuales una vez cargadas responden a preguntas, despejan dudas y sugieren cursos de acción emulados/simulando el proceso de razonamiento de un experto para resolver problemas en un área especifica del conocimiento humano.” (COHEN Karen, 1997) “Los sistemas expertos son una rama de la AI que hace un amplio uso del conocimiento especializado para resolver problemas como un especialista humano. Éste es una persona que tiene experiencia desarrollada en cierta área. Esto es, el especialista tiene conocimientos o habilidades especiales que la mayoría no conoce o de las que no dispone; puede resolver problemas que la mayoría no podría resolver, o los resuelve con mucha mayor eficiencia (y a otro costo)”. (GIARRATANO) Las definiciones anteriores nos ayudaran a tener un mejor y mas amplio criterio sobre que es un sistema experto, agregado a lo anterior se puede concluir que un sistema experto como se menciono anteriormente, es una rama de la inteligencia artificial el cual emula el comportamiento humano en un área especifica, es decir, se extrae el conocimiento y experiencia del humano experto a través de un

ingeniero de conocimiento, que se encarga de traducir dicho conocimiento a reglas heurísticas para formar la base del conocimiento del sistema experto.

1.2 HISTORIA DE LOS SISTEMAS EXPERTOS A lo largo de los años hemos observando los grandes avances de la ciencia, el desarrollo de maquinas inteligentes que en películas se hacían presentes hoy en día son una realidad. Uno de los programas orientados a la solución de problemas más famosos que se desarrollaron a finales de los años cincuenta y principios de los sesenta fue el llamado “solucionador general de problemas” creado por Newell y Simon, quienes demostraron con dicho programa que las soluciones de un experto humano pueden expresarse con reglas de producción del tipo SI…ENTONCES.

Estas

reglas muestran una acción en función de otra, por ejemplo SI tienes hambre y no ENTONCES come, o SI la llanta del auto esta ponchada ENTONCES cambia la llanta del auto. Una regla corresponde a una pequeña colección modular del conocimiento llamado fragmento. Los fragmentos se organizan en una disposición suelta, con nexos hacia fragmentos de conocimiento relacionados. Una teoría sostiene que toda memoria humana está organizada en fragmentos. Un ejemplo de una regla que representa un fragmento de conocimiento es:1 SI el automóvil no avanza y El indicador de combustible está vacío ENTONCES cargue gasolina

1

GUIARRATANO, Riley; Sistenas Expertos Principios y Programación; PP 12

A esta parte del conocimiento humano se le llama también como cognición que es la manera en como los seres humanos dan solución a los problemas a los que nos enfrentamos día a día, por ejemplo, al elegir la ropa que nos pondremos para salir de casa el día de hoy, hay que tomar en cuanta distintos factores como; el clima, el lugar al que iremos, los colores o estilos de moda, entre otros, para finalmente tomar una decisión y vestirnos de forma adecuada. Así es como funciona el proceso de cognición en los humanos. La cognición es el estudio de la manera en que los humanos procesan la información.2 En los años setenta surgió la revolución de los sistemas expertos. Pues en esta década se crearon varios sistemas expertos como: 

DENDRAL. Interpretaba espectrogramas de masas para identificar los componentes químicos.



MYCIN. Uno de los más populares en el área de medicina, diagnosticaba enfermedades en la sangre y generaba el tratamiento como resultado al paciente.



DIPMENTER. Analizaba datos geológicos para la búsqueda de petróleo.



PROSPECTOR. Analizaba datos geológicos para la búsqueda de minerales.



XCON/R1. Configuración de sistemas de cómputo.

Los hallazgos de PROSPECTOR y el ahorro económico que XCON/R1 le hacía a Digital Equipment Corportation (DEC) provocaron un gran interés en el desarrollo de los sistemas expertos en los años ochenta.

2

GUIARRATANO, Riley; Sistenas Expertos Principios y Programación; PP 10

1.3 CARACTERISTICAS DE UN SISTEMA EXPERTO Un sistema experto suele diseñarse para que tenga las siguientes características generales: 

Alto desempeño. El sistema debe tener la capacidad de responder a un nivel de competencia igual o superior al de un especialista en el campo. Esto significa que la calidad del consejo dado por el sistema debe ser muy alta.



Tiempo de respuesta adecuado. El sistema debe actuar en un tiempo razonable, comparable o mejor al tiempo requerido por un especialista, para alcanzar una decisión. Si un sistema experto necesita un año para tomar una decisión que un especialista tomaría en una hora, no seria muy útil. Las restricciones de tiempo en el desempeño de un sistema experto pueden ser especialmente severas en el caso de los sistemas en tiempo real, cuando una respuesta debe darse dentro de un intervalo.



Confiabilidad. El sistema experto debe ser confiable y no propenso a “caídas”, o no será usado.



Comprensible. El sistema debe ser capaz de explicar los pasos de su razonamiento mientras se ejecuta, de tal modo que sea comprensible. En lugar se ser solo un “caja negra” que produce una respuesta milagrosa, el sistema debe tener capacidad de explicación, de la misma forma que los especialistas pueden explicar su razonamiento. Este rasgo es muy importante por varias razones.

Una razón es que la vida humana puede depender de las respuestas del sistema experto. A causa de su gran potencial para perjudicar, todo sistema experto debe ser capaz de justificar sus conclusiones tal como lo haría un especialista humano pueda explicar por que se llego a cierta conclusión. Por lo tanto, una característica de explicación proporciona una revisión del razonamiento comprensible para los seres humanos.



Flexibilidad. Debido a la gran cantidad de conocimiento que un sistema experto puede tener, es importante contar con un mecanismo eficiente para añadir, modificar y eliminar conocimiento. Una razón de la popularidad de los sistemas basados en reglas es la capacidad de almacenaje eficiente y modular de las reglas. (GIARRATANO)

1.4 ESTRUCTURA BASICA DE LOS SISTEMAS EXPERTOS Un sistema experto se compone de cuatro elementos esenciales: 1. Base del conocimiento: conjunto de conocimientos expresados bajo la forma de reglas de producción del tipo SI… ENTONCES que constituye la memoria del sistema a largo plazo. 2. Base de hechos: almacena los hechos y datos particulares o individuales de un caso pendiente de resolución. Esta base se enriquece de forma continua con el razonamiento de la maquina. 3. Mecanismo de inferencia o interprete: programa encargado de explotar los conocimientos y hechos de la base, y de conducir los razonamientos. 4. Interfaz: estructura en la que las preguntas y respuestas se hacen de acuerdo con los casos planteados y que gestiona las funcionalidades del dialogo.