La representación del conocimiento y el razonamiento en inteligencia artificial busca facilitar la inferencia a partir de información estructurada mediante sistemas de símbolos y lógica formal. Las características esenciales de una buena representación incluyen cobertura, comprensión humana, consistencia, eficiencia y facilidad de modificación. Existen múltiples mecanismos para representar el conocimiento, como lógica proposicional, lógica de predicados y estructuras como marcos y guiones, que organizan y permiten manipular datos y relaciones entre objetos.

1. REPRESENTACIÓN DEL
CONOCIMIENTO
ALVA RUIZ 25.178462

2. REPRESENTACIÓN DEL CONOCIMIENTO
• La representación del conocimiento y el razonamiento es un área de
la inteligencia artificial cuyo objetivo fundamental es representar el
conocimiento de una manera que facilite la inferencia (sacar
conclusiones) a partir de dicho conocimiento. Analiza cómo pensar
formalmente - cómo usar un sistema de símbolos para representar
un dominio del discurso (aquello de lo que se puede hablar), junto
con funciones que permitan inferir (realizar un razonamiento formal)
sobre los objetos. Generalmente, se usa algún tipo de lógica para
proveer una semántica formal de cómo las funciones de
razonamiento se aplican a los símbolos del dominio del discurso,
además de proveer operadores como cuantificadores, operadores
modales, etc. Esto, junto a una teoría de interpretación, dan
significado a las frases en la lógica.

3. CARACTERÍSTICAS
• Una buena representación del conocimiento cubre seis características
básicas:
• Cobertura, que significa que la representación del conocimiento
cubre la información en anchura y profundidad. Sin una cobertura
amplia, la representación del conocimiento no puede determinar
nada ni resolver ambigüedades.
• Comprensible por humanos. La representación del conocimiento es
vista como un lenguaje natural, así que la lógica debería fluir
libremente. Debería soportar la modularidad y la jerarquía de clases
(los osos polares son osos, que son animales). Debería además
contar con primitivas simples que se combinen de forma compleja.

4. CARACTERÍSTICAS
• Consistencia. Si Pedro ha cerrado la puerta, también puede ser
interpretado como la puerta ha sido cerrada por Pedro. Siendo
consistente, la representación del conocimiento puede eliminar
conocimiento redundante o conflictivo.
• Eficiencia.
• Facilidad de modificación y actualización.
• Soporte de la actividad inteligente que usa la base de conocimiento.
Para entender mejor porque estas características representan una buena
representación del conocimiento, piensa en como una enciclopedia está
estructurada. Hay millones de artículos (cobertura), que están organizados
en categorías, tipos de contenido, y temas similares.

5. MECANISMOS PARA REPRESENTAR EL
CONOCIMIENTO
• Organismos Biológicos: El conocimiento es almacenado como estructuras
complejas de neuronas interconectadas
• Computadoras: El conocimiento es almacenado como estructuras simbólicas
(en forma de estados eléctricos y magnéticos)
• Seres Humanos: El conocimiento es almacenado simbólicamente (imágenes,
lenguaje hablado, lenguaje escrito)

6. MECANISMOS PARA REPRESENTAR EL
CONOCIMIENTO
• Lógica Simbólica Formal: -Lógica Proposicional
-Lógica de Predicados
-Reglas de Producción
• Formas Estructuradas: -Redes Asociativas
-Estructuras Marcos
-Guiones
-Plantillas
-Representación Orientada a Objeto

7. LÓGICA SIMBÓLICA FORMAL: LÓGICA
PROPOSICIONAL
• Es una sentencia simple que tiene un valor asociado que puede ser
verdadero (V) o falso (f).
• La lógica Preposicional es la mas antigua y simple de las formas de
lógica.
• Utiliza una representación primitiva del lenguaje
• Permite representar y manipular aserciones sobre el mundo que nos
rodea
• Permite el razonamiento , a través de un mecanismo que primero
evalúa sentencias simples y luego sentencias complejas, formadas
mediante el uso de conectivos Preposicionales.

8. LÓGICA SIMBÓLICA FORMAL: LÓGICA
PROPOSICIONAL
• Conjunción (And Λ)
• Disyunción (Or v)
• Negation (Not ~)
• Implication (If Then ═>)
• Igual (=)
• Se rige por tablas de verdad y equivalencias (leyes Equipotenciales,
Leyes Conmutativas, Asociativas, Absortivas y DeMorgan)
• Permite la asignación de un valor verdadero o falso para la sentencia
completa
• No tiene facilidad para analizar palabras individuales que compone
la sentencia

9. LÓGICA SIMBÓLICA FORMAL: LÓGICA DE
PREDICADOS
• Permite la representación de hechos del mundo real como.
sentencias escritas en forma de formulas bien formadas (fbf) de la
siguiente forma:
predicado (objeto)
• Expresan relaciones o acciones entre objetos, axial como también
cualidades y atributos de tales objetos. Los objetos puede ser:
Personas, objetos Físicos, conceptos
Ejemplo: la sentencia marco es un hombre se representa como:
HOMBRE(Marco)
• Los predicados tienen un valor de veracidad, pero su valor de
veracidad depende de sus términos

10. LÓGICA SIMBÓLICA FORMAL: REGLAS DE
PRODUCCIÓN
• Reglas de Producción: Permiten la representación del
conocimiento fragmentado en dos partes:
• La primera parte especifica las condiciones de aplicabilidad del
conocimiento contenido en la regla. Es el antecedente premisa,
condición o situación.
• La segunda parte especifica las acciones a ejecutar cuando la regla es
aplicada. Es el consecuente, conclusión, acción o respuesta.
• Describe el problema y algún tipo de conocimiento sobre su
solución
• Con las reglas se tiene una serie de lineamientos que dicen lo
que se puede hacer o lo que se puede concluir en diferentes
situaciones.
• Son sencillas de implementar por su similitud con el
razonamiento humano

11. LÓGICA SIMBÓLICA FORMAL: REGLAS DE
PRODUCCIÓN
• Instancia de Reglas: Es un par constituido por las reglas y los
valores de las variables de la regla que satisfacen las
condiciones de aplicabilidad de la regla
• Ligaduras: Son las asociaciones variable-valor
• Conjunto de Conflicto: Esta constituido por las instancias de
reglas

12. LÓGICA SIMBÓLICA FORMAL: SISTEMAS DE
PRODUCCIÓN
Son sistemas asados en reglas que se componen de:
• Una serie de normas o reglas de producción
• Una serie de hechos
• Algún mecanismo interpretador que controle la aplicación de estas
reglas dados los hechos
• Las reglas se encadenan unas a otras por ligas de asociación
para formar redes de reglas con el fin de crear alguna línea de
razonamiento
• Eficiencia baja, Modificalidad alta, Transparencia muy alta
• Apropiada donde el control es muy complejo y el conocimiento
muy fragmentado
• Generan nuevos elementos de información a partir de otros

13. LÓGICA SIMBÓLICA FORMAL: SISTEMAS DE
PRODUCCIÓN
• Encadenamiento hacia delante: Se basa en ejecutar aquellas
reglas cuyo antecedente sea cierto a partir de la información
que hay en el sistema.
• Encadenamiento hacia atrás: Se basa en ejecutar aquellas reglas
cuyo consecuente permitirá demostrar cierta condición, si esta
no puede ser demostrada a partir de la base de afirmaciones.
Esquema General de Razonamiento
• Emparejamiento
• Resolución de Conflictos
• Ejecución o aplicación de esa regla
• Condición de Terminación

14. FORMAS ESTRUCTURADAS: REDES
ASOCIATIVAS
Una red esta formada por un conjunto de nodos unidos entre si por
enlaces de diferentes tipos.
Redes Asociativas (Semánticas)
• Representan conocimiento en forma básica
• Agrupan el conocimiento en dos partes
• Objetos (nodos)
• Relaciones entre objetos (enlaces o arcos)
• Apropiadas para representar conocimiento en forma jerárquica
• El conocimiento puede ser de dos clases:
• Conocimiento Asertivo: realizar afirmaciones particulares
• Conocimiento Taxonómico: describe conceptos

15. FORMAS ESTRUCTURADAS: REDES
ASOCIATIVAS
• Toda red semántica también puede definirse como oraciones
en una lógica
• Es fácil visualizar los pasos que se darán en el proceso de
inferencia
• El lenguaje de consulta es sencillo
• Limitadas en expresividad: Negaciones, disyunciones,
cuantificaciones
• Permiten la declaración de importantes asociaciones en forma
explicita
• El tiempo que toma el proceso de búsqueda por hechos
particulares puede ser significativamente reducido (debido a
que los nodos relacionados están directamente conectados)

16. FORMAS ESTRUCTURADAS: MARCOS
• Un frame es una plantilla de objetos que contiene un conjunto de
slots. Cada slot puede ser de alguno de los siguientes tipos:
• un atributo simple con un valor opcional de default
• un procedimiento
• una restricción
• un apuntador a otro frame
• En programación ofrece uno de los mecanismos de estructuración
más poderosos y flexibles que existen en Inteligencia Artificial
• Puede implementar cualquier esquema de representación del
conocimiento e incluso diversos paradigmas de programación como
orientado a objetos, orientado a accesos, etc

17. FORMAS ESTRUCTURADAS: MARCOS
• Complejidad de programar con frames puede fácilmente tornarse
inadmisible e ineficiente cuando se posee poca habilidad, disciplina y
conocimientos avanzados de programación con frames.
Existen dos tipos fundamentales de Marcos:
• Las Clases: representan conceptos o entidades generales
• Las Instancias: Que viene a ser ejemplos particulares de marcos clase
• La red jerárquica de Marcos es dotada de un mecanismo de herencia
gracias mediante el cual cada marco hereda los campos de sus
predecesores en la red.

18. FORMAS ESTRUCTURADAS: GUIONES
Es una estructura de conocimiento que organiza información referente
a situaciones dinámicas estereotipadas; Ej. ir al cine, comer en un
restaurante, ir de compras etc.
• Elementos que componen un guion:
• Escenas: Sucesos descritos en el guion en forma secuenciales manera que la
realización de una escena permita que tenga lugar la siguiente
• Roles, Objetos y Lugares: Se corresponde con los personajes típicos que
interviene en el guion, los objetos que aparecen en los hechos descritos y
los lugares donde acontecen las actividades propias del guion.

19. FORMAS ESTRUCTURADAS: GUIONES
• Cabeceras: permiten determinar si un guion es apropiado para
explicar cierta situación, la cual no ha sido aun identificada.
Existen varios tipos de cabecera:
• La que da nombre al guion
• La que representa condiciones
• La que representa instrumentos
• Resultados: Conjunto de hechos que serán ciertos una vez que
se hayan completado la secuencia de sucesos descritas en el
guion

20. FORMAS ESTRUCTURADAS: OBJETOS
• Objeto: unidad atómica que encapsula estado y
comportamiento. La encapsulación en un objeto permite una
alta cohesión y un bajo acoplamiento
• Un objeto puede caracterizar una entidad física (coche) o
abstracta (ecuación matemática) un objeto se representa por un
rectángulo con un nombre subrayadoUn objeto
Otro objeto más
Otro objeto