Instituto Politécnico
Nacional
UPIICSA ESCOM
México
SISTEMAS EVOLUTIVOS
BASADOS EN CONOCIMIENTO
Fernando Galindo Soria
21 de Enero de 1996
Sistemas Basados en
Conocimiento
Sistema de Biblioteca
Automatizada
Sistemas Expertos
Bases de Datos Inteligentes
Sistema Basado en
Conocimiento
cuenta con diferentes
mecanismos para representarlo y manejarlo, incluyendo:
directorios de datos.
archivos de datos.
bases de datos.
bases de conocimiento.
conjuntos de reglas de inferencia.
Los medios de manejo de conocimiento
se pueden integrar de diferentes formas
Sistemas de Base de Datos
Directorio de datos
interrelacionado con la Base de Datos.
Sistemas Expertos o de Toma
de Decisiones
integran al menos
Base de Conocimientos y un conjunto
de reglas de inferencias.
Sistemas de Biblioteca
Automatizada
Formados al menos por
Bancos de información y
directorios de datos
.
ARQUITECTURA DE SISTEMAS
EVOLUTIVOS BASADOS EN CONOCIMIENTO
arquitectura por capas
Reglas
de Inferencia
problemas
Base
de Conocimientos
Realidad
Directorio
de Datos
soluciones
Bancos
de Información Base de datos
Archivos
Mecanismos de
Representación de Conocimiento relacionados entre sí
Mecanismos de percepción y
Actuación
Problema muy grave
Volumen masivo de datos
extremadamente complejo su
tratamiento manual
El proceso de adquisición
del conocimiento se debe realizar en forma automatizada
Integración de Herramienta
Evolutivas
orientadas a la adquisición
y mantenimiento del sistema basado en conocimiento
Sistema Evolutivo Basado en Conocimiento y bajo una
arquitectura por capas.
GENERACIÓN AUTOMÁTICA DEL
DIRECTORIO DE DATOS
Cada palabra clave en el
directorio se necesita ubicar en los bancos de información para detectar en que
párrafos se presenta, de tal forma que cuando un usuario pregunte por esa
palabra el sistema le indique en que párrafos se encuentra.
Realizar lo anterior a mano
es un proceso aburrido e impractico
Se necesitan herramientas
que construyan los directorios en forma
automatizada.
Durante los años 70's en El
Colegio de México se inicio el
Proyecto del Diccionario
del Español en México
Se analizaron varios
millones de documentos buscando las diferentes palabras y sus significado.
No se hubiera podido
realizar manualmente
La cantidad de información
a tratar era enorme
Se construyó, bajo la dirección
del Ing. José Cen Zubieta
Un sistema de apoyo
automatizado
Entraban los documentos a
analizar
El sistema generaba para
cada palabra la lista de los párrafos donde aparecía esa palabra
Herramienta General
Documentos almacenados en el
banco de información
Primera capa del Sistema
Evolutivo
Toma los datos del banco y
construye el directorio de datos
Indicando para cada palabra
clave la localización de los párrafos donde aparece
GENERACIÓN AUTOMÁTICA DE LA B. DE CONOCIMIENTOS
Mecanismo que permite la
construcción automática de la Base de Conocimiento.
La Base de Conocimiento
Permite representar las
interrelaciones entre las diferentes palabra claves y su significado.
Red Semántica
Hechos o reglas de la forma
objeto relación objeto (o r
o)
Juan es hermano de Pedro
de
esta oración se obtienen directamente los componentes de una red semántica.
Juan
es un objeto
es
hermano de es una relación
Pedro
es otro objeto
En general los documentos
no vienen divididos en párrafos de la forma
oro
Jesús Olivares
tesis de licenciatura
"Sistemas Evolutivos para Representación de Conocimiento"
desarrollada en la UPIICSA del IPN
Mecanismo evolutivo para
construir
una Base de Conocimientos
basada en una Red Semántica Aumentada
(Que almacena datos, imagen
y sonido).
Aplica una serie de
técnicas de Inferencia Gramatical basadas en la distribución lingüística
transforma una oración
compuesta de múltiples elementos en un conjunto de oraciones de la forma
oro
que son fácilmente
representadas con una red semántica.
En la oración:
Juan estudia en el poli,
trabaja en el INEGI y vive en Lindavista.
se
tienen varios hechos pero sin embargo no son directamente representables
mediante una red semántica, se le aplicara la distribución lingüística
por facilidad primero representaremos los elementos de la oración mediante
letras y números, de tal manera que se note directamente cuales son los
objetos, cuales las relaciones y cuales los separadores:
Juan estudia en el poli ,
trabaja en el INEGI
y vive en Lindavista
Juan es
un objeto o1
estudia en el es una relación r1
poli es
un objeto o1
, es
un separador +
trabaja en el es una relación r2
INEGI es
un objeto o2
y es
un separador +
vive en es
una relación r3
Lindavista es
un objeto o3
de donde la oración queda
representada como:
o0 ( r1o1 + r2o2 + r3o3 )
si se toma la oración y se
le aplica la operación de distribución queda:
o0 ( r1o1 + r2o2 + r3o3
) =
o0r1o1 + o0r2o2 + o0r3o3
y si sustituimos el
significado de los diferentes elementos tenemos que:
o0r1o1 Juan estudia en el poli
+ ,
o0r2o2 Juan trabaja en el INEGI
+ y
o0r3o3 Juan vive en Lindavista
GENERACIÓN AUTOMÁTICA DE LAS REGLAS DE INFERENCIA
Reglas
de inferencia
componente
básico de un Sistema Basado en Conocimiento
generación
manual puede ser muy tediosa
Generación
automatizada de reglas de inferencia
trabajo
desarrollado junto con Javier Ortiz en el CENIDET de Cuernavaca
En
general una regla de inferencia es un regla de la forma:
Si A
entonces B
A
en comúnmente es un conjunto de condiciones o síntomas sobre un problema
B
se puede ver como una acción o conjunto de acciones
en
particular B es el diagnóstico y tratamiento asociado con los síntomas de A.
Para obtener las reglas de
inferencia a partir de un documento:
Para cada párrafo donde se
presente un conjunto de síntomas asociados con
un diagnóstico y con un conjunto
de tratamientos
se sustituye cada elemento
por una representación interna donde se indica si un elemento es síntoma,
diagnóstico o tratamiento e ignorando los elemento que no tengan significado
Al final queda una
representación de la forma:
s1s2s3....sn d t1t2...tm
esto se realiza para todos los párrafos del
documento y al final se cuenta con un conjunto de reglas como:
s1s2s3...
.sn d1 t1
sm.......
...sx d2 t2
|
| |
|
| |
sy.....
.....sz dz tz
Mediante la Factorización
Lingüística se pueden encontrar las
reglas de inferencia del sistema basado en conocimiento
Factorización lingüística
si factorizamos o0
de la oración
o0r1o1 + o0r2o2 + o0r3o3
nos
queda
o0 ( r1o1 + r2o2 + r3o3 )
Se toman las reglas encontradas
anteriormente y se factorizan los elementos comunes
los síntomas comunes a
varios diagnósticos quedan juntos
y los síntomas particulares
de un diagnóstico quedan asociados con él.
CONCLUSIÓN
Partimos de que se cuenta
con
un banco de información al
que se le aplican técnicas
evolutivas
para construir
el
Directorio de Datos,
la Base de Conocimiento
y el conjunto de Reglas de
Inferencia.
Lo
maravilloso de este enfoque es que
a
partir de la misma fuente de información se pueden encontrar diferentes niveles
de representación de conocimiento y
lo que se esta realizando es un diálogo con el interior del Banco de
Información
para
encontrar reglas y conocimiento que se encuentra inmerso en las fuentes de
información y que por lo común se pierden.
Sólo es necesario construir
herramientas capaces de realizar procesos de diálogo con los almacenes de
información
y estos mecanismos son
capaces de encontrar una gran cantidad de información inmersa
que hasta el momento no se
aprovecha por no contar con las herramientas adecuadas
Estamos sentados sobre una mina de información y no sabemos
aprovecharla o siquiera que existe.