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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Curso Sistemas Expertos – Trabajo Colaborativo 1

ACT1:

TRABAJO COLABORATIVO 1

TUTOR:

ING. JOHN JAIRO PEREZ

UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA (ECBTI)

CEAD PALMIRA, COLOMBIA

1 de noviembre de 2013


INTRODUCCION

Antes de entrar en el área de los sistemas expertos, es necesario abarcar el tema de

inteligencia artificial, ya que de este campo del conocimiento es que preceden. Con los

inicios de los computadores, ya se había planteado la cuestión acerca de que si estos

podrían tener la capacidad de pensar o razonar. Hoy en día podemos ver que existen

sistemas que han delegado aquellas labores activas, realizadas por seres humanos

expertos, ayudando en el proceso de toma de decisiones, a ejecutar tareas peligrosas por

medio de robots, automatizar sistemas industriales, entre otras tareas; se puede decir

entonces, que a las máquinas se les puede dar cierta capacidad de razonar y de tomar

decisiones, sin embargo, para que esto sea posible debe seguir unos pasos que

normalmente seguiría un experto (analista, médico, ingeniero, etc.) para resolver estos

problemas complejos. Estos esfuerzos se han visto reflejados en los Sistemas Expertos, los

cuales, en sí no posee una verdadera IA; más bien, es un sistema basado en el

conocimiento que, a partir del buen diseño de su base de información y un motor de

inferencias apropiado para manejar dichos datos, proporcione una manera de establecer

resoluciones finales tomando en cuenta ciertos criterios, tal como lo haría un experto en

esa área del conocimiento.

El siguiente trabajo aborda principalmente los temas de inteligencia artificial y sistemas

expertos, tomando en cuenta la visión general de la inteligencia artificial y su importancia;

se presentan los aspectos generales de los sistemas expertos, las tareas que realizan,

cuáles son sus campos de acción con el fin de crear conciencia de los beneficios que traen

y las oportunidades que representan para los diversos sectores de las industrias.


OBJETIVO GENERAL

Analizar los temas relacionados en la unidad 1, para identificar los aspectos más

importantes que intervienen en el campo de la Inteligencia Artificial y los Sistemas

expertos, para evaluar su aplicación y factibilidad que tienen estos sistemas en la

industria.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Relacionar por medio de un resumen la importancia de la inteligencia artificial,

identificando los campos que se derivan de esta.

Investigar sistemas expertos o programas que sirven actualmente como

herramientas poderosas de apoyo o guía para usuarios en procesos específicos.

Identificar los diversos campos de aplicación en los cuales los sistemas expertos

han servido como ayuda, junto con las tareas que estos realizan.

Recopilar los temas más importantes de la Unidad 1 del módulo.


1. Resumen capítulo 1

En el primer capítulo del módulo tocaremos un tema muy interesante e importante para

las nuevas tecnologías y desarrollos innovadores, este tema es la inteligencia artificial, el

cual se centra en la consistencia de crear teorías y modelos que muestren la organización

y funcionamiento de la inteligencia, centrándose en el desarrollo de sistemas de

procesamientos de datos que sean capaces de imitar a la inteligencia humana, realizando

tareas que requieran aprendizaje, solución de problemas y decisiones. Para la creación de

estos sistemas se toman cuatro puntos de vista, los que piensan y actúan como humanos,

y los que piensan y actúan racionalmente. Esta área del conocimiento tuvo sus orígenes

en 1943 cuando Warren McCulloch y Walter Pitts propusieron un modelo de neurona del

cerebro humano y animal. Estas neuronas nerviosas abstractas proporcionaron una

representación simbólica de la actividad cerebral.

Actualmente la inteligencia artificial está orientada a la creación de programas para

ordenadores, los cuales tienen la capacidad de imitar al ser humano en la toma de

decisiones, un ejemplo de esto lo encontramos en la medicina, donde hay programas

inteligentes, que dependiendo de los datos ingresados de un paciente puede predecir una

posible enfermedad, y sugerir el medicamento a suministrar al paciente. Otro campo es la

robótica utilizada en el campo de la automatización industrial, donde muchos robot

realizan tareas que en tiempos atrás eran realizadas por personas, el avance de la

inteligencia artificial es grande, aunque en el campo industrial hay muchas labores que no

pueden ser reemplazadas por robots.

Entre las principales ramas de la inteligencia artificial encontramos los sistemas expertos,

estos son programas que intentan emulan el razonamiento de un experto en un dominio

específico; estos sistemas cuentan con la habilidad de resolver problemas complejos,

dependiendo de las variables determinadas y el entorno a su alrededor, con el fin de

tomar un decisión. También podemos encontrar otros campos como la visión artificial,

procesamiento de lenguaje natural, sistemas de aprendizaje, redes neuronales entre otros.

La inteligencia artificial la podemos considerar como una de las grandes revoluciones

tecnológicas, está siendo implementada en muchos campos, con resultados

sorprendentes, el ser humano siempre ha deseado crear sistemas que puedan pensar y

actuar como ellos mismos, esto es un gran logro que cada día se va perfeccionando

mucho más, pero la idea principal siempre será el beneficio de la humanidad.


2. Mapa conceptual programas de actividades realizadas previamente por humanos


3. Cuadro Sinóptico sobre los campos de aplicación de los sistemas expertos:

Campos de

aplicación de los

Sistemas

Expertos

Agricultura

Química

Ingeniería

Geología

En esta área, los sistemas expertos han sido aplicados a algunos problemas como la

gestión de cultivos, control de insectos y consideraciones de productividad para

levantamiento de cultivos.

Estos sistemas ayudan en gran medida a los agricultores y agentes del departamento

de agricultura, para tomar decisiones relativas a la producción eficaz y rentable de los

diversos cultivos, para el diseño de un sistema de riego para su uso plantación, para

seleccionar la variedad de cultivos más adecuados o salida del mercado, diagnóstico o

identificación de la enfermedad de ganado, para interpretar el conjunto de las cuentas

financieras, para predecir los eventos extremos como tormentas y heladas, entre otras.

La mayoría de los sistemas expertos desarrollados en el área de la química se han

aplicado en un entorno de laboratorio. La principal ventaja de estos sistemas es la

asistencia que proporcionan al técnico de laboratorio a lo largo de un experimento

dado.

Pueden ayudar en la planificación y el seguimiento del experimento y en la

interpretación de los datos de prueba.

Los sistemas expertos se han utilizado en una amplia gama de aplicaciones en el

ámbito de la ingeniería. Diseño, diagnóstico, y control parecen dominar estas

aplicaciones.

Las aplicaciones de sistemas expertos en este campo pueden ayudar ya sea un

ingeniero en una tarea o sustituir el operador humano de un proceso de control..

El uso dominante de sistemas expertos en el área de la geología se ha aplicado al

problema de la exploración.

Los sistemas expertos pueden ayudar a un geofísico en la interpretación de los datos

de la encuesta o actuar en su lugar para aquellas situaciones en las que uno no está

disponible.

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Curso Sistemas Expertos – Aporte Trabajo Colaborativo 1

Ciencias de la

computación

Medicina

Tecnología

Espacial

Campos de

aplicación de los

Sistemas

Expertos

Las aplicaciones de sistemas expertos en el área de ciencias de la computación se han

preocupado por el diseño o el diagnóstico de diversos sistemas informáticos.

Las configuración de sistemas informáticos que cumplen con las especificaciones

definidas por el usuario, o diagnósticos de fallos en un sistema dado, puede ser una

tarea difícil y consume mucho tiempo.

La aplicación de sistemas expertos más productivos hasta la fecha ha sido en el área

de la medicina. Una posible razón para la aplicación extensiva en esta área es que la

mayoría de las aplicaciones médicas de diagnóstico han sido en la naturaleza, un área

donde los sistemas expertos son muy eficaces.

El sistema experto puede ayudar al médico en el diagnóstico de problemas de salud de

un paciente o ayudar en la interpretación de los resultados de las pruebas médicas.

Una de las más recientes aplicaciones de sistemas expertos ha sido en el área de la

tecnología espacial. Algunos sistemas se están construyendo para diagnósticos de los

problemas de sistemas, planificación de objetivos de misiones, o control de funciones

de naves espaciales..

Educación

Los sistemas expertos en esta área son beneficiosos como herramientas de enseñanza,

ya que están equipadas con características únicas que permiten a los usuarios hacer

preguntas en formato cómo, por qué y qué.

Cuando se utiliza en ambiente de clases, seguramente se dan muchos beneficios para

los estudiantes, ya que pueden preparar una respuesta sin tener que preguntarle a un

profesor. Además de eso, el sistema experto es capaz de dar razones a hacia una

respuesta dada. Esta función es muy interesante, ya que puede hacer que los

estudiantes comprendan y estén más seguros con una respuesta.


4. Realice un cuadro comparativo de las tareas que realizan y ejemplos de sistemas expertos

Tarea que

realiza

Descripción Ejemplo

Control

Interpretación, predicción, reparación y monitorizar el

comportamiento del sistema. Se puede utilizar en

programas de estrategia militar, control de tráfico.

- DELTA, ayuda a mecánicos en el diagnóstico y reparación de locomotoras

diesel, brindando consejos expertos.

Diseño Configuración de objetos bajo ciertas especificaciones. Se

puede utilizar en programas de diseño de circuitos,

automóviles.

- EURISKO, este sistema tiene la habilidad de aprender a medida que

funciona, y es capaz de diseñar circuitos micro-eléctricos tridimensionales.

- PEACE, ayuda a ingenieros en el diseño de circuitos electrónicos.

Diagnóstico Inferir fallos a partir de sus efectos. Se pueden utilizar en

programas de diagnóstico médico, detección de fallas.

- PULL, este diagnostica enfermedades en los pulmones.

- DART, diagnostica faltas en el Hardware de sistemas de computación.

Instrucción Seguimiento del proceso de aprendizaje. Se puede utilizar

en programas de corrección de errores, o enseñanza.

- STEAMER, se utiliza para instruir en operación, en plantas de energía a

vapor.

Interpretación Infiere descripción de situaciones a partir de datos

observados. Se pueden utilizar en programas de análisis

de imágenes o de reconocimiento de voz.

- GA1, este sistema determina posibles estructuras de ADN a partir de datos

de segmentación de enzimas de restricción.

- DIPMETER, determina la estructura geológica de la superficie de un sitio

determinado por medio de interpretación de registros

Monitorización Controlar situaciones donde hay planes vulnerables. Se

puede utilizar en programas de control de centrales

nucleares o fábricas, monitorización en pacientes en CI.

- VM, sirve para supervisar pacientes en terapia intensiva.

- NAVEX, supervisa los datos de radar que calcula la velocidad y la posición

de la nave espacial.

Planificación Diseño de acciones, siendo un caso particular de la

simulación. Se puede utilizar en la programación de

proyectos e inversiones, análisis de riesgos o de mercados

- SPEX, sirve para asistir a científicos en la planeación de experimentos de

laboratorio en el área de la biología molecular.

Predicción Inferir posibles consecuencias de determinadas

situaciones. Se puede utilizar en programas de

agricultura, de predicción meteorológica, de tráfico.

- PLANT, este sistema experto predice el daño al maíz causada por la

invasión de gusanos.

- COMAX, tiene la capacidad de proporcionar recomendaciones para las

decisiones de gestión, sobre una base diaria para maximizar el rendimiento

de algodón.

Prescripción Recomendación de soluciones ante un mal

funcionamiento del sistema.

- YES, este sistema experto supervisa el sistema operativo MVS (presente en

algunos mainframes de IBM), interpreta los mensajes de MVS, y hace

recomendaciones al operador de la consola de control del sistema.


5. Esquema libre de los temas abordados en la Unidad 1


CONCLUSIONES

Una de las metas del curso de Sistemas Expertos es que a través de la utilización

de los recursos tecnológicos, sumado a la aplicación de los conceptos y principios

adquiridos esta primera Unidad, se pueda adquirir las bases necesarias para

identificar los elementos básicos de un sistema experto, como están desarrollados

y la aplicabilidad que tienen estos en las diferentes ciencias del conocimiento.

Los sistemas expertos son descendientes del área de la Inteligencia Artificial. La IA

es el estudio del desarrollo de programas de computación el cual exhiban una

inteligencia casi humana.

La estructura y operación de un sistema expertos está modelado en base a un

humano experto. Los sistemas expertos resuelven problemas usando un proceso

que es muy similar a los métodos usados normalmente por estos humanos

expertos, teniendo en cuenta una base de conocimientos, una base de hechos y un

motor de inferencia.

Los sistemas expertos son utilizados en muchos campos de acción para

diagnosticar problemas médicos, para buscar petróleo, para explorar el espacio,

para controlar robots, en otras palabras en diversas áreas del conocimiento como

la ciencia, ingeniería, finanzas, medicina, etc.


REFERENCIAS

Patterson, D. W. (1990) Introduction to Artificial Intelligence and experts systems. Prentice Hall Durkin, J. (1990) Review: Application of expert systems in science. Ohio Journal of Science v90, n5

Diana, M. Acacias Julio (2009) Modulo del Curso Sistemas Expertos. Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD).

Tomas, L. Pachuca de Soto (2007). Sistemas Expertos Y Sus Aplicaciones. Instituto De Ciencias Básicas E Ingeniería.

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