¿Qué es un sistema experto en inteligencia artificial?

Un sistema experto es sistema informático de toma de decisiones interactivo y fiable que utilizan tanto hechos como heurística para resolver problemas complejos de toma de decisiones. Se considera el nivel más alto de inteligencia y pericia humana. El objetivo de un sistema experto es resolver las cuestiones más complejas en un ámbito específico.

Sistemas expertos en Inteligencia Artificial

El Sistema Experto en Inteligencia Artificial puede resolver muchas cuestiones que generalmente requerirían un experto humano. Se basa en el conocimiento adquirido de un experto. La Inteligencia Artificial y los Sistemas Expertos son capaces de expresar y razonar sobre algún dominio de conocimiento. Los sistemas expertos fueron los predecesores de los actuales sistemas de inteligencia artificial, aprendizaje profundo y aprendizaje automático.

Características del sistema experto

A continuación se enumeran las características más importantes de los sistemas expertos en IA:

• El más alto nivel de experiencia: El sistema experto en IA ofrece el más alto nivel de experiencia. Proporciona eficacia, precisión y resolución imaginativa de problemas.
• Reacción a tiempo: Un Sistema Experto en Inteligencia Artificial interactúa en un periodo de tiempo muy razonable con el usuario. El tiempo total debe ser inferior al que tarda un experto en obtener la solución más precisa para el mismo problema.
• Buena fiabilidad: El Sistema Experto en Inteligencia Artificial debe ser fiable y no debe cometer ningún error.
• Flexible: Un sistema experto debe ser flexible.
• Mecanismo Efectivo: El Sistema Experto en Inteligencia Artificial debe tener un mecanismo eficiente para administrar la compilación del conocimiento existente en él.
• Capaz de manejar decisiones y problemas desafiantes: Un sistema experto es capaz de manejar problemas de decisión desafiantes y ofrecer soluciones.

Componentes de un sistema experto

El Sistema Experto en IA consta de los siguientes componentes:

Interfaz de Usuario

La interfaz de usuario es la parte más importante del software del sistema experto. Este componente toma la consulta del usuario en una forma legible y la pasa al motor de inferencia. Después, muestra los resultados al usuario. En otras palabras, es una interfaz que ayuda al usuario a comunicarse con el sistema experto.

Motor de inferencia

El motor de inferencia es el cerebro del sistema experto. El motor de inferencia contiene reglas para resolver un problema específico. Remite a los conocimientos de la Base de Conocimientos. Selecciona los hechos y las reglas que se aplicarán al intentar responder a la consulta del usuario. Proporciona razonamientos sobre la información de la base de conocimientos. También ayuda a deducir el problema para encontrar la solución. Este componente también es útil para formular conclusiones.

Base de conocimientos

La base de conocimientos es un repositorio de hechos. Almacena todo el conocimiento sobre el dominio del problema. Es como un gran contenedor de conocimiento que se obtiene de diferentes expertos de un campo específico.

Por lo tanto, podemos decir que el éxito del Sistema Experto de Software depende principalmente del conocimiento altamente preciso y exacto.

Otros términos claves en los sistemas expertos

Hechos y reglas

Un hecho es una pequeña porción de información importante. Los hechos por sí solos tienen una utilidad muy limitada. Las reglas son esenciales para seleccionar y aplicar los hechos a un problema del usuario.

Adquisición de conocimientos

El término adquisición de conocimientos se refiere a la forma en que el sistema experto obtiene los conocimientos necesarios sobre el dominio. Todo el proceso comienza extrayendo el conocimiento de un experto humano, convirtiendo el conocimiento adquirido en reglas e inyectando las reglas desarrolladas en la base de conocimientos.

Participantes en el desarrollo de sistemas expertos

El proceso de construcción de un sistema experto

• Determinación de las características del problema
• El ingeniero del conocimiento y el experto del dominio trabajan en coherencia para definir el problema
• El ingeniero del conocimiento traduce el conocimiento a un lenguaje comprensible para el ordenador. Diseña un motor de inferencia, una estructura de razonamiento, que pueda utilizar el conocimiento cuando sea necesario.
• El experto en conocimiento también determina cómo integrar el uso del conocimiento incierto en el proceso de razonamiento y qué tipo de explicación sería útil.

Sistema convencional frente a sistema experto

Experto humano vs. Sistema experto

Ventajas de los sistemas expertos

A continuación se enumeran las principales ventajas/beneficios de los Sistemas Expertos en Inteligencia Artificial (IA):

• Mejora la calidad de las decisiones
• Reduce el gasto de consultar a expertos para la resolución de problemas
• Proporciona soluciones rápidas y eficientes a problemas en un área estrecha de especialización.
• Puede reunir conocimientos escasos y utilizarlos de forma eficiente.
• Ofrece una respuesta coherente para el problema repetitivo
• Mantiene un nivel significativo de información
• Ayuda a obtener respuestas rápidas y precisas
• Una explicación adecuada de la toma de decisiones
• Capacidad para resolver problemas complejos y desafiantes
• Los Sistemas Expertos de Inteligencia Artificial pueden trabajar de forma constante sin emocionarse, tensarse o fatigarse.

Limitaciones del sistema experto

A continuación se exponen las desventajas/limitaciones del Sistema Experto en IA:

• Incapaz de dar una respuesta creativa en una situación extraordinaria
• Los errores en la base de conocimientos pueden llevar a una decisión equivocada
• El coste de mantenimiento de un sistema experto es demasiado elevado.
• Cada problema es diferente, por lo que la solución de un experto humano también puede ser diferente y más creativa.

Aplicaciones de los Sistemas Expertos

Algunas aplicaciones populares de los sistemas expertos:

• Gestión de la información
• Hospitales y centros médicos
• Gestión de servicios de asistencia
• Evaluación del rendimiento de los empleados
• Análisis de préstamos
• Detección de virus
• Útil para proyectos de reparación y mantenimiento
• Optimización de almacenes
• Planificación y programación
• Configuración de objetos fabricados
• Toma de decisiones financieras
• Supervisión y control de procesos
• Supervisar el funcionamiento de la planta y el controlador
• Negociación bursátil
• Programación de líneas aéreas y horarios de carga

En fin, un sistema experto es un sistema informático de toma de decisiones interactivo y fiable que utiliza tanto hechos como heurística para resolver problemas complejos de toma de decisiones. Y entre las principales ventajas se tienen la mejora de la calidad de las decisiones, la reducción de costes, la coherencia, la fiabilidad y la rapidez. Y su aplicación abarca muchos campos, desde el clima, la agricultura, las finanzas y hasta la salud.

Referencias:

Bases de datos y sistemas expertos: Ingeniería del conocimiento