Sistemas expertos

Como se mencionó anteriormente y puntualizado por Badaró et al. (2014), los sistemas expertos (SE) se pueden considerar como un subconjunto de la inteligencia artificial, pues sus acciones emulan el pensar de una persona mediante la atribución de conocimiento y formular un aprendizaje

60 para proporcionar una respuesta acorde. La idea principal de estos sistemas es que cualquier persona pueda hacer uso de estos programas sin la necesidad de ser un experto en el tema, ya que esto lo proveería el software.

La complejidad de un sistema experto se puede extender tanto como se requiera llegando, incluso, a la capacidad de tomar decisiones involucrando la experiencia de múltiples expertos y sets de conocimientos que se incorporan al método de aprendizaje del programa, logrando funcionar mejor que un simple experto en un determinado tema.

El primero de los sistemas expertos, fue desarrollado entre los años sesenta y setenta por Edward Feigenbaum y Joshua Lederberg en la Universidad de Stanford en la búsqueda de nuevas aplicaciones de la IA y, desde ese momento, han comenzado a convertirse en un sistema cada vez más complejo, logrando predecir y funcionar como una persona experta en los distintos ámbitos donde se aplica, el desempeño de estos SE; se basa en el conocimiento almacenado en su base de datos, cuanto mayor sea el tamaño de este mejor será el comportamiento del sistema.

Algunos de los ejemplos más característicos son, la sugerencia de Google, cuando se escribe mal algún termino en su cuadro de búsqueda, mostrando los resultados aproximados de lo que se deseaba buscar, el sistema DENDRAL fue realizado por expertos en la química, este es usado para detectar moléculas orgánicas desconocidas con ayuda del espectro de masa, MYCIN se encarga de detectar la bacteria que causa meningitis y bacteriemia, llegando a recomendar antibióticos.

Para que un sistema experto funcione apropiadamente debe contener una serie de características, las cuales se logran a través de un desarrollo adecuado y con los conocimientos claros y específicos para resolver el problema, y dado que este software será utilizado por personas que no son expertos, debe ser capaz de generar respuestas que puedan entenderse fácilmente y sin ambigüedades de

61 modo que se puedan proporcionar datos en lenguaje cotidiano y pueda devolver una respuesta en ese mismo lenguaje, la confiabilidad debe ser alta para evitar errores de aplicación y posibles problemas de un mal diagnóstico y por último, el SE tendrá la capacidad de generar una respuesta en el menor tiempo posible cuando se le da un problema indistintamente de la complejidad.

Con el fin de lograr las capacidades antes mencionadas, el sistema experto se basa, además de la base de conocimiento, en un motor de inferencias, el cual se encarga de evaluar e interpretar los hechos que se introducen al SE para proveer una respuesta adecuada, a menudo, este motor involucra tareas de clasificación, monitoreo, diseño, programación y planeamiento. Zwass (2016) menciona en su estudio que la base de datos de este sistema se completa mediante observaciones y entrevistas usualmente representadas de la forma “Si, entonces”, como se muestra en la figura 5.14, a las cuales se les conoce como reglas de producción, estas suelen ser de un tamaño considerable (en ocasiones más de mil), también deben añadirse las famosas reglas de dedo antes mencionadas y la heurística que son usadas por los expertos para determinar un problema.

Figura 5.14 Base de condiciones de un sistema experto. Fuente: Tutorials Point India Limited, 2020.

Para desarrollar un sistema experto, se requieren una serie de paso,s con el fin de desarrollar de la forma más ordenada posible y sin contratiempos que puedan entorpecer el procedimiento o el desempeño del programa estos son citados por (Tutorials Point India Limited,2020).

Hecho1 Hecho2 Hecho3 Hecho4 Y O Decisión1 Decisión2 Y Decisión3

62 • Identificar el problema: el problema debe ser adecuado para que un modelo de sistema experto lo pueda resolver, es decir, debe tener la capacidad de poder manejarse mediante reglas de si-entonces. También, deben encontrarse los expertos en el tema para poder obtener la mayor cantidad de datos y experiencias posibles para entrenar al sistema. Y, por último, debe establecerse con claridad el costo beneficio del proyecto con el fin de atraer al cliente y determinar correctamente la viabilidad del sistema.

• Diseño del sistema: debido a que existen muchas formas de programarse, es importante identificar la tecnología de sistema experto que mejor se adecúe al problema, en conjunto con la integración y el porcentaje de este con respecto a otros modelos preexistentes o con bases de datos y finalmente, determinar cómo los conceptos representan mejor el dominio de conocimientos atribuidos en el paso anterior.

• Desarrollo del prototipo: una vez obtenidos los datos y con el modelo claro, se debe tomar el conocimiento y transformarlo digitalmente a la vez que se convierten en reglas de si- entonces para entrenar al modelo.

• Pruebas y refinamiento del prototipo: cuando el modelo es desarrollado se deben proveer una serie de ejemplos con una salida conocida por el usuario con el fin de determinar la precisión y el desempeño, si la salida es satisfactoria se puede seguir con su puesta en marcha, pero si por el contrario la salida no es correcta o precisa se deben modificar los parámetros y las reglas para mejorar su predicción y recomendación.

• Puesta en marcha: una vez que la salida es satisfactoria y se tiene certeza que el modelo funciona adecuadamente y toma los datos de una forma eficaz logrando establecer comunicaciones con los diversos módulos y bases de datos se puede hacer un despliegue

63 del programa, documentándolo para posteriores intervenciones y finalmente entrenar al usuario para su uso, no se debe olvidar que una aplicación o software se vuelve obsoleto si no se le da su respectivo mantenimiento.

Basados en el último punto, es importante destacar que el software no lo utilizará una persona con amplios conocimiento o experta en el tema, de modo que es necesario utilizar una interfaz lo más intuitiva posible, con el fin de evitar ambigüedades, generalmente se emplea el lenguaje natural basado en caracteres como el presente documento, narraciones verbales y una lista de número desplegados en pantalla, con botones y demás componentes que hagan de la interfaz de usuario (UI), lo más amigable, que se ajuste a las necesidades y capacidades del usuario de forma que sea lo más eficiente posible.

Finalmente, estos sistemas pueden incluir Machine Learning o Redes Neuronales, con el fin de mejorar las capacidades del modelo formando un criterio y asemejando el pensamiento humano como lo ha hecho IBM con su sistema ROSS, el cual emplea el “Deep Learning” y procesado de lenguaje en conjunto con un aprendizaje no supervisado y autónomo y con un reconocimiento de patrones que lo hacen un sistema muy similar a como lo haría el funcionamiento del cerebro humano (Rouse, 2016).