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Las pc y los sistemas expertos

  1. 1. UNED Universidad Nacional Estatal a Distancia Vicerrectoría académica Escuela de ciencias exactas y naturales Cátedra de tecnología de sistemas Las PC y los Sistemas Expertos Proyecto de investigación para el curso de introducción a la computación Código: 210 C.U: San José Grupo 1 Giovanni Rojas Sandoval 1-1066-0621 04/11/2012 Proyecto de investigación orientado al estudio de los sistemas de información, con énfasis en los sistemas expertos, y sus implicaciones.
  2. 2. Introducción a la computación Cód.: 210 Página 1 Contenido Introducción........................................................................................................................................ 1 Historia y orígenes..................................................................................................................2 Definición de sistema experto ............................................................................................................ 3 ¿Qué es y hace un ingeniero de conocimiento?................................................................................. 5 ¿Qué es una base de conocimiento y cómo opera? ........................................................................... 6 ¿Puede comercializarse un sistema experto?..................................................................................... 6 Conclusiones ....................................................................................................................................... 7 Recomendaciones ............................................................................................................................... 8 Bibliografía .......................................................................................................................................... 8 Introducción ¿Vivimos realmente en una edad de la razón, donde la tecnología será un complemento de la vida, o sólo jugamos con herramientas que no comprendemos del todo, sin responsabilidad? Esto ya se lo planteaba Umberto Eco en un artículo que publicó, llamado El mago y el científico (Eco, 2002). Eco menciona que la costumbre que se ha adquirido, hace que surja enfado si el computador no funciona a la velocidad requerida, y maldigan contra la máquina, como si de una persona se trata. Alvin Toffler (El shock del futuro, 1993) habla de la cultura tecnificada, y de estar preparados para los cambios inevitables que esto producirá en la sociedad. Esto regresa a la pregunta planteada al inicio: la tecnología, razón o juego; herramienta, medio o fin en sí mismo. Es bastante difícil establecer el límite. La dependencia que ya evidencia la sociedad en los sistemas expertos, en los sistemas informáticos de inteligencia y formación, hacen que no sea una pregunta fácil de contestar, o agradable según como se mire. Si ya Mc Luhan (2001), había explicado que toda creación tecnológica es una extensión de los sentidos, pero que a nivel cultural y social, este modifica el entorno y el entorno a la vez
  3. 3. Introducción a la computación Cód.: 210 Página 2 modifica a la siguiente generación; es de considerar que implicaciones va a tener estos tipos de computadoras y programas. Los sistemas expertos vinieron para quedarse, hay sistemas de diseñó, de monitoreo, de diagnóstico y muchos otros. El artista Harold Cohen utiliza uno para crear nuevas obras. Este trabajo pretende dar un acercamiento al tema. Se buscó objetividad. Para lograrlo, se ven opiniones a favor y en contra, historia y posibles futuros escenarios. Pero, inevitablemte no se puede escapar de esto que ya forma parte de la vida de cada uno. Bienvenidos a la era de la información e inteligencia artificial, el futuro es ahora. Historia y orígenes Los trabajos datan de estudios y pruebas en los 50’s, en esta época Alan Mathinsong Turing publicó "Inteligencia y Funcionamiento de las Máquinas", donde empieza por establecer que debe resolver un computador y cómo. Un resumen de cómo se llegó a la época actual en el uso de sistemas expertos (basado en los trabajos de Sarabia, 2006; Pith, 2002; Montes Cerra, 2008) es el siguiente:  1945-1950: Aparición de los ordenadores de desarrollos.  1950: Publicación de "Inteligencia y Funcionamiento de las Máquinas", por Alan Mathinsong Turing.  1956: John McCarthy propone el uso del termino Inteligencia Artificial para denominar el estudio del tema, en una conferencia en Vermont (USA).  1957: Aparece la primera version de “The General Problem Solver” (GPS: Solucionador General de Problemas), el cual era capaz de solucionar problemas de sentido comun pero no de la vida real.  1958: John McCarthy desarrolla el lenguaje LISP (LISt Procesing).  1965: Aparece el primer Sistema Experto llamado DENDRAL, se utilizaba para identificar estructuras químicas moleculares a partir de su análisis espectrográfico., su realización duro mas de 10 años (1965-1975).  1972: Se desarrolla MYCIN en la Universidad de Stanford, un Sistema Experto para el diagnostico de enfermedades infecciosas. Tambien aparece el lenguaje PROLOG.
  4. 4. Introducción a la computación Cód.: 210 Página 3  1974: Aparece PROSPECTOR, un Sistema Experto de prospección minera desarrollado en la Universidad de Stanford.  1979: Se desarrolla XCOM, un Sistema Experto que se encargaba de configurar todos los computadores que salian de la DEC (Digital Equipament Corporation).  1980-1990: Sistemas como el DELTA, de General Electric Company, para la reparación de locomotoras diesel y eléctricas; se crearon multitud de empresas dedicadas a los Sistemas Expertos como Teknowledge Inc., Lisp Machines Inc., Thinking Machines Corporation, Cognitive Systems Inc.  1990-era actual: Hay sistemas expertos en desarrollos de todo tipo. En USA esta extendido el COMMONLISP, y en Europa los lenguajes de desarrollo como el PROLOG (programadores lógicos). Se debe agregar que esto no es toda la historia, se omitió por espacio, aspectos importantes como los estudio de Marvin Minsky, los estudios del lenguaje y los debates en la escuelas de filología y filosofía americanas y francesas y los aportes Roger Schank y Daniel C Dennett. Definición de sistema experto Un sistema experto es una configuración especial en un software, que combinando números heurísticos y pensamiento lógido, adquieren el conocimiento de un profesional (experto en una temática). Con este conocimiento, desarrollan respuestas lógicas propias de un experto que permiten dar uso, como si de un asesor en un tema se tratara, pero extendidas en un tiempo (Beekman, 2011). Un buen ejemplo es el MYCIN creado en 1972. El MYCIN permite generar diagnósticos médicos a partir de una serie de datos que se introducen él (síntomas entre otros). Se debe entender que los sistemas expertos se diferencian por mucho de los programas normales debido a dos factores, aprenden y son independientes. Un programa normal (como el que se usó para escribir este texto), tendrá esta información en la computadora, pero no dará uso de la misma, y no sabrá como; el sistema experto con la información que adquiera obtendrá una respuesta. Esta respuesta se generará por sí sola una vez instalado el
  5. 5. Introducción a la computación Cód.: 210 Página 4 sistema, y al igual que los humanos, en la prueba y error se perfeccionará, sin tener que sobreescribir siempre todo el programa. También puede actualizarse y dar uso de estas actualizaciones a través de la web u otros medios (Beekman, 2011) (Pith, 2002). Estas propiedades de los sistemas expertos son producto de la forma en que están diseñados. Estos se dividen en los siguientes componentes:  La bases de conocimientos  Las bases de datos o hechos  El mecanismo de motor o interferencia  La interfaz sistema-usuario o El submódulo de explicaciones o El submódulo de comunicaciones  El módulo de adquisición de conocimiento Al reunir los conociminetos y las bases de datos a través del módulo de adquisición, el motor generará la respuesta que se entregará en el submódulo de respuesta. La idea de un mecanismo es que funcione como un experto humano o mejor aún. El sistema no tiene las limitaciones que un humano puede tener (descanso, horas de almuerzo, familia u contextualidad cultural, diferencias políticas y muchos más que podrían citarse). El generaría respuestas en la misma forma, siguiendo los patrones aprendidos, y los conociminetos que la base de datos y conocimiento tiene. Este formato, forma parte de lo que se denomina AI o inteligencia artificial (por sus siglas en inglés). Estas trabajos han permitido a gran escala toda clase de labores, como los mencionados sistemas que vigilan, reparan o crean conceptos hasta hace cierto tiempo únicos en un profesión al de un campo, y no propios de un programa de computadora. Se debe aclarar, que si bien acá se habla de programas, un sistema experto no es propiamente un programa, o se puede decir que es más que uno. Pero, para diferenciar lo humano de lo que no lo es, se usa la palabra programa para ese efecto. Los sistemas expertos pertenecen a los estudios de AI y macro-trónica, que han permitido grandes avances en las tecnologías de información.
  6. 6. Introducción a la computación Cód.: 210 Página 5 Debe agregarse además, que los estudios de AI y sistemas expertos han ampliado las discusiones sobre el pensamiento. El matemático e informático Marvin Minsky, una autoridad en estos temas, la ve como la posibilidad de explorar por fin que es el pensamiento humano (Brockman, 1996). Minsky lo dice porque: en un sistema experto, este responde no sólo en forma lógica, también a través del aprendizaje; son las limitaciones en su diseño las que hacen que este no funcione más allá de lo que pueden hacer (se les da sólo información súper- especializada, no interdisciplinaria) (Brockman, 1996). Esto supone problemas. Como todo programa, se crea con un propósito, pero los diferentes usuarios darán usos distintos de los mismos. Esto hace que se parchen partes, en vez de crearlos con capacidades interdisciplinarias y multifuncionales. Algunos dirán que esto es por imitar a expertos, pero la realidad muestra que los mayores expertos en temas, hicieron uso de conocimientos en áreas que no les eran propias como los avances de la química gracias a la física cuántica, o el desarrollo de la biología molecular entre otros. ¿Qué es y hace un ingeniero de conocimiento? Un ingeniero de conocimiento, es el encargado de dar forma al conocimiento del experto en la AI que se crea con un propósito definido. Para ello, el ingeniero utiliza los lenguajes de programación (Beekman, 2011). Los lenguajes de programación, son la forma en que los algoritmos y los cálculos se llevarán a cabo y se registrarán en un sistema. Los más comunes son Pascal, C, Visual Basic y otros más en uso. Estos lenguajes se llenan de los conocimientos del experto en un tema x, y el programador (ingeniero de conocimiento) lo introducirá y hará que el sistema lo relacione con la base de datos (Sarabia, 2006). Los ingenieros darán uso o crearan lenguajes de acuerdo a las necesidades del usuario y la interfaz que disponga. No es un trabajo sencillo, puesto que lo que sabe el experto no lo sabe el ingeniero, y él debe interpretarlo y crear los parámetros en que el sistema logrará interpretarlo y dar uso y respuesta lógica.
  7. 7. Introducción a la computación Cód.: 210 Página 6 ¿Qué es una base de conocimiento y cómo opera? Una base de conocimiento, es aquel conocimiento en un campo determinado que permite, dentro de las reglas de la lógica-matemática, hacer una predicción (respuesta en base a los que se sabe estadísticamente) (Sarabia, 2006) (Brockman, 1996). Como es de notar, este obedece a reglas matemáticas, semánticas y estructurales que permiten su uso y entendimiento posterior. Si el conocimiento no fuese de ese modo, no se podría lograr tales avances (es decir si bastara con decir palabras mágicas, o herir muñecos, todo lo que entendemos del mundo sería inútil, sin ofender a nadie y sus creencias). Gracias a estas reglas lógicas, que están en la base de datos, el sistema experto creará relaciones coherentes. Piénsese en el caso del programa médico, un síntoma por sí solo no dice que es una enfermedad, un estornudo lo provoca desde una gripe hasta una alergia o reacción a un determinado compuesto. Pero si a esto se le agrega datos como, la fiebre, diarrea o no, tos o no; como un médico, un sistema experto puede responder con un diagnóstico o descartar los que no son (imaginen, un Dr. House cerca en cada hospital). Por eso, estos sistemas se han incluido en tantas aplicaciones, porque permiten dar pasos rápidos, que en otras circunstancias serían un poco más lento o requieren altos costos. ¿Puede comercializarse un sistema experto? La cuestión se debe plantear más bien como un si debe o no. La respuesta es un sí, sin la comercialización, el internet, la tecnología móvil y demás que quiera mencionarse, no tendría la forma que conocemos. La pregunta más bien encamina a los problemas éticos y otros que ya son frecuentes. La tecnología no aparece de manera impune. En el comienzo de la revolución industrial, las máquinas dejaron a muchos sin empleo y sin qué sustentar la familia, crearon crisis económicas y muchos las sufrieron. También en este siglo se ha visto que el desarrollo tecnológico ha tenida efectos negativos. Se pueden mencionar la basura que generan, las armas de destrucción masiva, la contaminación ambiental, agregue el ya conocido desempleo de personal calificado por
  8. 8. Introducción a la computación Cód.: 210 Página 7 máquinas que operan lo que estos hacían. La baja en la calidad de vida, al usar personal menos capacitado que se dedica a vigilar la máquina y no es un experto como tal (lo que implica salarios menores). Esto más, la atribución de responsabilidades de los fallos producto de los sistemas expertos ¿Se deben atribuir al que los adquirió, al ingeniero que lo creó, la empresa que lo contrató, el experto usado, el técnico que vigilaba la máquina? Estas cuestiones éticas han dado discusiones que ya se han llevado al panorama legal, con resultados a veces nefastos (Beekman, 2011) (Brockman, 1996). Las confrontaciones ya tienen bandos, los del medio que ven su provecho sin mitificarlo, los ludistas, que se oponen a su uso extendido (se les llama de esta forma en atribución a los grupos que surgieron en la revolución industrial en oposición al uso de maquinarias), y los trans-humanistas, que están determinados a que el siguiente paso evolutivo sea forzado intercambiando la vida celular por una dentro de un robot y que defienden los avances tecnológicos sin permitir interferencias o discusiones sobre esto al respecto (Brockman, 1996). Lo que determina la respuesta, sin la comercialización y generalización de estas tecnologías, no se sabría sus implicaciones ni en que mejoran o empeoran, por lo que necesariamente deben comercializarse; además, este avance no se va a detener como ya lo demostró la era industrial, y con cada avance surge un nuevo humano, capaz de afrontar la realidad que tiene y adaptarse a ella y mejorarla, para bien suyo y de los demás. Conclusiones  La historia de los sistemas expertos es más larga de lo que suponemos, esto muestra que los avances han sido un resultado de trabajos que requieren tiempo, por lo que los países que invierten en ciencia y tecnología, deben considerar esto, y así, convertirse en líderes y estadistas que confiaron en que los investigadores darán con el tiempo los resultados esperados.  Un sistema experto es más que un programa, quizá en un futuro ayude inclusive a entender cómo se realiza el pensamiento inteligente en un ser viviente.
  9. 9. Introducción a la computación Cód.: 210 Página 8  Un campo como el de la AI, dio un nuevo profesional como el ingeniero de conocimiento, esto pone en relieve, que en futuro (no tan lejano), lo importante no será que tanto sepas, es si sabes cómo reunirlo y convertirlo en una respuesta práctica.  Las bases de conocimiento son el resultado del aprendizaje humano que se han adquirido por siglos, para bien o para mal, están acá para crear productos culturales que cambiarán nuestras vidas, está en cada uno que al incorporarse a sistemas expertos u otros productos de la robótica y la AI, sirvan bien a la humanidad.  La comercialización no es el problema, el problema son las personas que no quieren asumir las responsabilidades, pero si disfrutar de los beneficios, esto es lo que no se debe permitir. Como cita el cómic de Spiderman, con un gran poder viene una gran responsabilidad. Recomendaciones Dado el alcance del tema, además de leer la bibliografía (dentro de lo posible para cada uno), se recomienda lo siguiente:  Busque información de sistemas expertos de uso en su comunidad o país y de ser posible póngase en contacto con alguien, para que vea cómo funciona.  Lea debates en pro y contra, no asuma posición de manera previa sobre el tema, investigue a fondo, piense en cómo le afectaría esto y en cómo le beneficia, y en los que le rodean.  Discuta el tema en foros y chats, con amigos y con ingenieros (de ser posible).  Prepárese, el futuro está a la vuelta de la esquina, inevitablemente se dará, que no lo tome por sorpresa su uso y aplicación. Bibliografía Beekman, G. (2011). Introducción a la computación. Mexico: Pearson Education.
  10. 10. Introducción a la computación Cód.: 210 Página 9 Brockman, J. (1996). La tercera cultura: más allá de la revolución científica. Barcelona: Tusquets Editores S.A. Eco, U. (2002). El mago y el científico. El País. Mc Luhan, M. (2001). La galaxia Gútemberg. Barcelona: Paidós. Montes Cerra, M. C. (2008). http://geocities.ws. Recuperado el 29 de Octubre de 2012, de http://geocities.ws: http://geocities.ws/onelysalasp/sahwct/investigacion_en_internet/SE12.html Pith¸(ávatar). (25 de Mayo de 2002). http://www.monografias.com. Recuperado el 28 de Octubre de 2012, de http://www.monografias.com: http://www.monografias.com/trabajos10/exper/exper.shtml Sarabia, Á. (2006). http://www.doi.icai.upcomillas.es. Recuperado el 28 de Octubre de 2012, de http://www.doi.icai.upcomillas.es: http://www.doi.icai.upcomillas.es/simio/transpa/t_se_as.pdf Serpell, R. (1981). Influencia de la cultura en el comportamiento. Barcelona: CEAC. Toffler, A. (1993). El <<shock>> del futuro. Barcelona: Plaza y James.

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