Sistemas Expertos


¿Qué es un sistema experto?



Los Sistemas Expertos, rama de la Inteligencia Artificial, son sistemas informáticos que simulan el proceso de aprendizaje, de memorización, de razonamiento, de comunicación y de acción en consecuencia de un experto humano en cualquier rama de la ciencia.
Estas características le permiten almacenar datos y conocimiento, sacar conclusiones lógicas, tomar decisiones, aprender de la experiencia y los datos existentes, comunicarse con expertos humanos, explicar el por qué de las decisiones tomadas y realizar acciones como consecuencia de todo lo anterior.
Técnicamente un sistema experto, contiene una base de conocimientos que incluye la experiencia acumulada de expertos humanos y un conjunto de reglas para aplicar ésta base de conocimientos en una situación particular que se le indica al programa. Cada vez el sistema se mejora con adiciones a la base de conocimientos o al conjunto de reglas.

¿Por qué utilizar un Sistema Experto?

  1. Con la ayuda de un Sistema Experto, personas con poca experiencia pueden resolver problemas que requieren un "conocimiento formal especializado".
  2. Los Sistemas Expertos pueden obtener conclusiones y resolver problemas de forma más rápida que los expertos humanos.
  3. Los Sistemas Expertos razonan pero en base a un conocimiento adquirido y no tienen sitio para la subjetividad.
  4. Se ha comprobado que los Sistemas Expertos tienen al menos, la misma competencia que un especialista humano.
  5. El uso de Sistemas Expertos es especialmente recomendado en las siguientes situaciones:
    • Cuando los expertos humanos en una determinada materia son escasos.
    • En situaciones complejas, donde la subjetividad humana puede llevar a conclusiones erróneas.
    • Cuando es muy elevado el volumen de datos que ha de considerarse para obtener una conclusión.

Aplicaciones de los Sistemas Expertos

  • Medicina.
  • Ingeniería.
  • Economía.
  • Psicología.
  • Finanzas.
  • Derecho 
  • y prácticamente todas las ramas del conocimiento.



Un Sistema Experto está conformado por:

El modelo de un sistema experto consta de 4 partes principales.

  1. La Interfaz con el usuario permite al usuario interactuar con el sistema experto.
  2. La Base del conocimiento contiene los conocimientos acumulados sobre el problema específico a resolver.
  3. La maquina de inferencias proporciona la capacidad de razonamiento que interpreta el contenido de la base del conocimiento.
  4. El experto y el ingeniero del conocimiento usan la máquina de desarrollo para crear el sistema experto.



Figura 2. Un  Modelos de los  Sistemas Expertos


Beneficios de un Sistema Experto.

La utilización de los Sistemas  Expertos en las organizaciones pueden traer varios beneficios, tales como: 
  • Reducción en la dependencia personal clave: Esto se debe a que los conocimientos del personal especializado son retenidos durante el proceso de aprendizaje, y están listos para ser utilizados por diferentes personas. Esto es útil cuando la experiencia es escasa o costosa, o bien, cuando los expertos no se encuentran disponibles para la solución de un  problema en particular.
  • Facilita el entrenamiento del personal: El Sistema Expertos puede ayudar de manera importante, y a costo menor, a la capacitación y adiestramiento del personal sin experiencia.
  • Mejora en la calidad y tiempo en la toma de decisiones: Lo anterior implica que las decisiones podrán tomarse de una forma más ágil con el apoyo de un Sistema Experto. Incuso, las decisiones podrán ser consistentes al presentarse situaciones equivalentes. Esto significa que un Sistema Expertos responderá siempre de la misma forma ante las mismas situaciones, lo cual no necesariamente ocurre con las personas.
  • Transferencia de la capacidad de decisiones: Un Sistema Experto puede facilitar la descentralización de datos en el proceso de la toma de decisiones en aquellos casos que se consideren convenientes. Así, el conocimiento de un experto puede transferirse a varias personas, de tal forma que las decisiones sean tomadas en el nivel más bajo. 
 

Diferencia entre un Sistema Experto y un Sistema de Soporte a la Decisión ( DSS).


 

Un sistema experto es muy similar a un DSS en cuanto a que ambos se diseñan para proporcionar un alto nivel de apoyo para la resolución de problemas a sus usuarios. Sin embargo, los dos subsistemas del CBIS difieren en dos aspectos importantes. 
  

Primero, un DSS o sistemas de información consiste en rutinas que reflejan la forma como un gerente cree que un problema debe resolverse, así como el estilo y las capacidades del gerente. Un sistema experto, en cambio, ofrece la oportunidad de tomar decisiones que exceden las capacidades del gerente.

La segunda distinción entre un sistema experto y un DSS es la capacidad del primero de explicar la línea de razonamiento que siguió para llegar a una solución dada. Con mucha frecuencia, la explicación de cómo se llegó a una solución es mas valiosa que la solución misma.

 

Interfaz con el Usuario 


La interfaz de usuario es el medio con que el usuario puede comunicarse con una máquina, un equipo o una computadora, y comprende todos los puntos de contacto entre el usuario y el equipo. Normalmente suelen ser fáciles de entender y fáciles de accionar (aunque en el ámbito de la informática es preferible referirse a que suelen ser «amigables e intuitivos» pues es muy complejo y subjetivo decir que algo es «fácil»).




Entradas del Sistema Experto:



La interfaz con el usuario de un sistema y el usuario de un sistema experto esta diseñada para facilitar un dialogo bidireccional entre el sistema y el usuario. El sistema muestra información en la pantalla, y el usuario introduce información empleando el teclado, el ratón o cualquier otro tipo de mecanismo para apuntar. Los primeros sistemas usaban las técnicas de pregunta y respuestas y llenado de formas. Luego aparecieron los menús y los lenguajes de comandos como los que se usan con las hojas de cálculos electrónicas y los sistemas de administración de bases de datos (DBMS). El formato de interfaz más popular en la actualidad es la Interfaz Gráfica con el Usuario, que tiene el aspecto de ventanas. Algunos sistemas emplean una interfaz personalizada adaptada al problema que se va a resolver. El gráfico puede incluso moverse cuando se le somete a ciertas fuerzas. También es posible combinar estos formatos de pantalla de diversas maneras para crear un diseño de pantalla integrada.

   

Salidas de Sistema Expertos:




Los sistemas expertos se diseñan para recomendar soluciones. Estas soluciones se complementan con explicaciones. Hay dos tipos de explicaciones:

1.- Explicación De Preguntas. Pudiera ser que el gerente quisiera explicaciones mientras el sistema experto razona. El sistema experto podría solicitar cierta información al gerente. El gerente pregunta porque se necesita la información, y el sistema experto proporciona una explicación.

2.- Explicación de la Solución del Problema. Una vez que el sistema experto proporciona una solución del problema, el gerente puede pedir una explicación de cómo se llegó a ella. El sistema experto mostrará cada uno de los pasos del razonamiento que lo llevó a la solución. Aunque el funcionamiento interno del sistema experto puede ser complejo, la interfaz con el usuario es fácil de aprender y usar. Un gerente acostumbrado a interactuar con una computadora no deberá tener problemas para usar un sistema experto.