SBC I -1

7/25/2019 SBC I -1

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Introducción a los SistemasBasados en Conocimiento

César Enrique Rose Gómez

DEPI-ITH

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¿ué es dato!

¿ué es in"ormación!¿ué es conocimiento!

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Adquisición de Conocimiento Adquisición de Datos

Reglas, Restricciones Datos Almacenados

Datos Deducidos

Información

Soporte Decisión

Validación de

Reglas y RestriccionesValidación de datos

Materialización

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I# $ Re%resentación delConocimiento

I# %uede ser descrita como& El estudio delcom%ortamiento inteli'ente realizado atra(és de medios com%utacionales)

*a re%resentación del conocimiento $ elrazonamiento %ueden ser (istos como elestudio de cómo razonar +com%utar, conconocimiento %ara decidir que acer)

#ntes de em%ezar a razonar conconocimiento de.emos re%resentarlo///

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Conocimiento

¿ué es conocimiento! Tal (ez%odr0amos1no %odr0amos contestar esta%re'unta)

Considere oraciones tales como 2uan sa.eque3)) *os o.4etos del conocer son %ro%osiciones5

las cuales %ueden ser (erdaderas o "alsas) Por e4em%lo&

2uan sa.e quién 3)2uan sa.e como 3)2uan sa.e que 6ar0a 3)

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3 $ otras actitudes mentales

Creencia)

ueriendo)

Sos%eca) Teniendo una o%inión)

33))

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Re%resentación

Si # re%resenta B5 entonces # denota a B $ esmas "7cilmente accesi.le que B)

Estamos interesados en un 'ru%o de s0m.olos

que re%resenten al'una %ro%osición)Re%resentación del Conocimiento& Es el estudio

del uso de s0m.olos "ormales %arare%resentar una colección de %ro%osiciones+que cree un a'ente,)

8no %uede creer in"initamente mucas%ro%osiciones - sin em.ar'o solo %odemosusar "initamente mucos s0m.olos)

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Razonamiento

Razonamiento es la mani%ulación "ormal de s0m.olosre%resentando %ro%osiciones %ara %roducir nue(asre%resentaciones)

#qu0 las re%resentaciones a$udan5 $a que a$

%ro%osiciones mu$ a.stractas $ a$ re%resentacionesmu$ mane4a.les)

El razonamiento %uede ser tan "7cil como la aritmética5mani%ulación de s0m.olos)

Por e4em%lo&

Lloviendo es (erdadLloviendo im%lica que calle mojada es (erdad

Calle mojada es (erdad

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Base de Conocimiento

%rintC+nie(e, &- /5 9rite+“Es .lanca”,)

%rintC+%asto, &- /5 9rite+“Es (erde”,)

%rintC+cielo, &- /5 9rite+“Es amarillo”,)

%rintC+:, &- /5 9rite+“Rie”,)

%rintC+:, &- color+:5;,5 /5 9rite+“Es .lanca”,5 9rite+;,)

%rintC+:, &- 9rite+“Rie”,)

color+nie(e5.lanca,)color+cielo5amarillo,)

color+:5;, &- madeo"+:5<,5 color+<5;,)

madeo"+%asto5(e'etacion,)

color+(e'etacion5(erde,)

1

2

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=enta4as del SBC

¿Porqué no usar la %rimera (ersión!

Se %ueden a>adir nue(as tareas $ acerlasde%endientes de %re(io conocimiento)

Se %uede e?tender com%ortamiento e?istentea're'ando nue(as creencias)

Se %uede "7cilmente .uscar un com%ortamientoerróneo $ corre'irlo)

Se %uede e?%licar $ 4usti"icar uncom%ortamiento)

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Paradi'mas

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Paradi'mas

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Paradi'ma del Sistema Basado enConocimiento

En el %aradi'ma del sistema .asado en conocimientosu.$acen dos ideas .7sicas&

El conocimiento es al'o que %uede identi"icarse $re%resentarse e?%l0citamente) Es la hipótesis de larepresentación del conocimiento de Brian Smit +@A,&

Todo proceso inteligente realizado mecánicamente estáformado por ingredientes estructurales que a)

nosotros, como observadores externos, consideramos de manera natural que son representativos del conocimiento exhibido por el proceso global, y

b) independientemente de esa contribución semántica externa, juegan un papel no sólo formal, sino tambin causal y esencialen la generación del comportamiento manifestado por eseconocimiento!

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Hi%ótesis de Re%resentación deConocimiento +B)C) Smit,

El principio de la separación delconocimiento de Clance$ +@AA,& "#lconocimiento del dominio debe

representarse separadamente delconocimiento de control$ El conocimiento de control se re"iere al

incluido en el motor de in"erencias 5 denaturaleza m7s 'eneral que el es%ec0"icocontenido en la .ase de conocimiento) ;a(emos que a$ distintos tipos deconocimiento)

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Ti%os de Conocimiento

*as de"iniciones que si'uen no son mu$ri'urosas desde el %unto de (ista de lae%istemolo'0a5 %ero s0 mu$ Ftiles %ara la

in'enier0a del conocimiento) Declarativo y procedimental Factual, normativo, táctico y estratégic

o

Superficial y profundo, causal y taonómico !pl"cito y tácito

http://www.gsi.dit.upm.es/~gfer/ssii/rcsi/rcsisu3.html












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Declarati(o $ %rocedimental

!l conocimiento #ue se aplica para resolver undeterminado tipo de problemas puedeepresarse de dos formas$

de forma declarativa$ se especifican los ob%etos,

las propiedades y las relaciones generales, y sede%a al cuidado del agente #ue ha de resolver losproblemas la aplicación de mecanismosgenerales de ra&onamiento, o bien,

de forma procedimental$ se especifica un

procedimiento para resolver los problemas'

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Declarati(o

superior(,*) $+ %efe(,*)'

superior(,*) $+ %efe(,), superior(,*)'

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Procedimental.oolean su%erior+indi(iduo :5 indi(iduo ;5 con4unto C,

i" +4e"e+:5;,, return true

else

C sacar+C5:,

C sacar+C5;,

9ile +/(acio+C,,

< .uscarJen+C,

i" +4e"e+:5<,,

i" +su%erior+<5;,, return true

C sacar+C5<,

K

return "alse

K

K

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Declarati(o

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Procedimental

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Lactual5 normati(o5 t7ctico $estraté'ico

Ha$ otro conocimiento que tam.ién se e?%resa demanera declarati(a& el que se re"iere a los datosconcretos de un %ro.lema a resol(er5 $ a lasconclusiones intermedias $ "inales) Es el conocimiento

factual5 contenido en la .ase de ecos) Esteconocimiento "actual inclu$e dos ti%os que son de lamisma "orma5 aunque de distinto ori'en& el que est7.asado en o.ser(aciones5 o sea5 datos que alinter%retarlos el sistema co.ran un si'ni"icado %ara él5

con(irtiéndose en in"ormación5 $ en conocimiento alinte'rarse5 $ el que %rocede de razonamientos5 que%odemos llamar inferencial5 $ que %uede ser o no ser(eri"ica.le %or o.ser(ación o e?%erimentación)

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*a arquitectura de un sistema .asadoen conocimiento %resu%one que elconocimiento 'eneral del dominio see?%resa de manera declarati(a) Esteconocimiento5 que %odemos llamarnormativo5 es el que se materializa

en la .ase de conocimientos)

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El estratégico +o de control,5 que se re"iere a lamani%ulación del conocimiento "actual $ normati(o) Si elnormati(o est7 en "orma de re'las5 se re"iere a laestrate'ia de .Fsqueda que decide en cada momento

qué re'la se a%lica) Pero5 inde%endientemente de laestrate'ia5 al a%licar la re'la se est7 usando un cuartoti%o de conocimiento& el que dice que si se satis"ace elantecedente la re'la %ermite a"irmar que se satis"ace elconsecuente5 es decir5 lo que en la ló'ica cl7sica se llama

un razonamiento modus ponens) Este conocimiento esde ti%o táctico)

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Su%er"icial $ %ro"undo5 causal $ta?onómico

Se llama conocimiento superficial %shallo&' al que sea%lica a situaciones mu$ es%ec0"icas $ acotadas) *a"orma t0%ica de e?%resión del conocimiento su%er"icialson re'las sencillas5 como las del e4em%lo de un ca4ero

e?%erto ) Mo %arecer0a razona.le llamar e?%erto a unca4ero cu$o conocimiento se limitase a estas re'las5 nisiquiera si am%li7semos su .ase de conocimientos conmucas m7s re'las %ara tratar otras situaciones) El(erdadero e?%erto tiene otro ti%o de conocimiento que le

%ermite resol(er situaciones nue(as o im%re(istas& unconocimiento so.re la or'anización del .anco5 normas5%rocedimientos5 etc)

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Su%er"icial $ %ro"undo5 causal $ta?onómico

El conocimiento profundo %deep' inclu$e le$es'enerales5 %rinci%ios5 modelos5 etc) Dos ti%os%articulares de conocimiento %ro"undo con am%liatradición cient0"ica son el causal5 que identi"ica en un

dominio concreto "enómenos cu$a a%arición tiene comoe"ecto directo o indirecto la a%arición de otros5 $ eltaonómico5 que a'ru%a los elementos del uni(erso enuna 4erarqu0a de clases $ su.clases entre las cuales

e?iste una relación de erencia)

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E?%l0cito $ t7cito

En una or'anización se distin'ue entre el conocimientoepl"cito5 que %uede ca%turarse $ e?%resarse en "órmulas5documentos5 %lantillas5 %rocedimientos5 o cualquier otromedio de e?%resión5 $ el conocimiento tácito5 que reside

en las mentes de las %ersonas $ es inaccesi.le incluso a suconsciencia5 $ que sólo se mani"iesta %or sus resultados)

En la in'enier0a del conocimiento& si el conocimiento no%uede e?%resarse e?%l0citamente es im%osi.le construircon él una .ase de conocimiento) +Sin em.ar'o5 s0 %uedetener sentido en otros tra.a4os de inteli'encia arti"icial& ela'ente autista con redes neuronales %uede mediantea%rendiza4e5 adquirir un conocimiento que es de ti%o

t7cito,)

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In'enier0a del Conocimiento

Dise>o $ construcción de sistemas .asados enconocimiento5 %ero tam.ién %ara resaltar una ciertaeterodo?ia con res%ecto a la in'enier0a del so"t9are)

El término e?%erto de.e entenderse que desi'na a

aquél que tiene el conocimiento necesario %ara resol(er%ro.lemas en un determinado cam%o o dominio de

conocimiento) El %roceso de ad#uisición del conocimiento5 cu$o

o.4eti(o es lle'ar a e?%resar de manera e?%l0cita en al'Fn

lengua%e de representación los conocimientos que ele?%erto utiliza %ara resol(er %ro.lemas5 resultó ser el m7sdi"0cil de todo el desarrollo de los sistemas .asados enconocimiento)

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Mi(eles de conocimiento

*os sistemas son agentes racionales)

El medio es el conocimiento)

*os com%onentes son ob%etivos5 acciones $ cuerpos$un a'ente est7 com%uesto %or un con4unto de o.4eti(os5

un con4unto de acciones5 un cuer%o "0sico con el queinteractFa con el entorno $ un cuer%o de conocimientosque contiene todo lo que el a'ente conoce en unmomento dado)

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Mi(eles de conocimiento

*a le$ de com%ortamiento es el principio deracionalidad$ si un a'ente tiene el conocimiento deque una de sus acciones le conduce a uno de suso.4eti(os5 seleccionar7 esa acción 5 que se

com%lementa con dos %rinci%ios au?iliares& si dosacciones conducen al mismo o.4eti(o5 el a'enteselecciona am.as $ si un con4unto de accionesconduce a un o.4eti(o $ otro con4unto a otro o.4eti(o5 ela'ente selecciona la intersección de los dos con4untos deacciones )

Mo a$ le$es de com%osición %ara construir un sistemaen el ni(el de conocimiento& un a'ente tiene siem%re loscom%onentes mencionados)

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Re%resentación e inter%retación

*a re%resentación es lo que %ermite im%lementar losmodelos del ni(el de conocimiento mediante estructurasen el ni(el sim.ólico) 8na re%resentación es un sistemade s0m.olos que codi"ica un cuer%o de conocimientos)

*os s0m.olos se refieren al conocimiento5 son acerca deél)

En términos matem7ticos5 se %uede de"inir una funciónsemántica que asi'na a las construcciones sim.ólicaselementos de conocimiento& la función de

interpretación5 o5 sim%lemente5 interpretación)

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Re%resentación e inter%retación

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