Sistemas Expertos -3 - Modelo Lineal

Modelo lineal para desarrollar

Sistemas Expertos

FACULTAD DE INGENIERIA DE SISTEMAS, CÓMPUTO Y TELECOMUNICACIONES

© Ing. Carmen Rosa Peña Enciso

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mailto:[email protected]

SELECCIÓN DEL PROBLEMA APROPIADO

La selección apropiada debe responder a las siguientes preguntas: ¿Por qué se está construyendo un sistema experto? La respuesta deben darla los propietarios o accionistas que aportan los fondos para el desarrollo. Se debe tener una clara identificación del problema, el especialista y los usuarios. ¿Cuál es la ganancia? La ganancia puede ser económica, un aumento de la eficiencia u otra ventaja de los sistemas expertos. Si nadie usa el sistema, no habrá ganancia ¿Cuáles herramientas están disponibles para construir el sistema? Actualmente están disponibles muchas herramientas para sistemas expertos que presentan ventajas y desventajas. ¿Cuánto costará? Depende del personal, los recursos y el tiempo dedicado a la construcción. Además del hardware y software necesario para ejecutar una herramienta de sistema experto, así como el costo en capacitación.


ADMINISTRACIÓN DEL PROYECTO

Administración de la

configuración del

producto

Administración del

producto

Administración de las

modificaciones

Administración de

recursos

Pronosticar los recursos

necesarios

Adquirir los recursos

Asignar

responsabilidades para el

uso óptimo de los

recursos

Proporcionar los recursos

críticos para minimizar

cuellos de botella

Administración

de actividad

Planeación

Calendarización

Crónica

Análisis

ETAPAS EN EL DESARROLLO DE UN SISTEMA EXPERTO


ETAPAS EN LA ADMINISTRACIÓN DEL PROYECTO

Administración

de actividad

Planeación

Definir actividades, especificar prioridad de

actividades, recursos necesarios, pruebas

comparativas, duración y responsabilidades

Calendarización

Asignar tiempos de inicio y final, resolver

conflictos en las tareas de calendarización con igual

prioridad

Crónica Vigilar el desempeño del producto

Análisis Analizar planes, programas y actividades, de las

que se hace una crónica

Administración

de la

configuración del

producto

Administración

de producto

Administrar las diferentes versiones del producto

Administración

de las

modificaciones

Administrar propuestas de cambio y evaluaciones

de impacto, asignar personal para hacer los cambios

e instalar nuevas versiones del producto

Administración

de recursos

Pronosticar los recursos necesarios, adquirir los recursos, asignar

responsabilidades para el uso óptimo de los recursos y proporcionar los

recursos críticos para minimizar cuellos de botella.


ETAPAS GENERALES DEL DESARROLLO DE UN SISTEMA EXPERTO

Estudio de factibilidad Estudio comparativo para demostrar la factibilidad

(Técnico, Económico, Financiero y Operativo)

Prototipo rápido Sistema experto armado rápidamente para demostrar

ideas, despertar entusiasmo y emitir informes

Sistema refinado

(prueba α)

Campo comprobable

(prueba ß)

Verificación interna del sistema experto sobre

problemas reales, realizada por los ingenieros en

conocimiento y los especialistas

Prueba del sistema realizado por los usuarios

seleccionados (no ingenieros en conocimiento ni

especialistas)

Sistema de calidad

comercial

Mantenimiento

y evolución

Validado y probado. Documentación del usuario.

Capacitación. Soporte rápido a usuarios, por teléfono

y/o correo electrónico

Corrección de errores

Aumento de capacidad.


PRINCIPALES ERRORES EN LOS SISTEMAS EXPERTOS Y

ALGUNAS DE SUS CAUSAS

Especialistas • Errores en el conocimiento del especialista, tales como

conocimiento incorrecto e incompleto

Cadena de

inferencia

Ingeniero en

conocimiento

Base de

conocimiento

Mecanismo de

inferencia

• Errores semánticos de significado entre el ingeniero en

conocimiento y el especialista

• Obtención incompleta del conocimiento proveniente del

especialista

• Errores de forma de sintáxis

• Errores de contenido, debidos a un conocimiento incorrecto e

incompleto y a incertidumbre en las reglas y los hechos

• Errores en el mecanismo de inferencia y otro software de la

herramienta para sistemas expertos

• Errores de inferencia debidos a una prioridad incorrecta de

las reglas, interacciones entre ellas y a errores de la base

de conocimiento

• Errores debidos a inferencia no monótona

MODELO LINEAL DEL CICLO DE VIDA PARA

DESARROLLAR SISTEMAS EXPERTOS

Planeación

Definición del

conocimiento

Diseño del

conocimiento

Código y

comprobación

Verificación de

conocimiento

Evaluación

de sistema Identifica-

ción y

selección

de origen

Adquisición,

análisis y

extracción

Definición

Diseño

detallado

Prueba

final

Análisis

de la

prueba

Plan de

trabajo

Revisión

del

conocimiento

Revisión

de los

datos

preliminares

Revisión del

diseño del

sistema de

conocimiento

Revisión de

disponibilidad

de pueba

Revisión de

auditoría de

prueba

Revisión

final

Línea de base del

conocimiento

Línea de base del

diseño

Línea de base del

producto


PLANEACION

El propósito de esta etapa es producir un PLAN DE TRABAJO formal para desarrollar el sistema experto. El plan de trabajo es un conjunto de documentos que se utilizará para guiar y evaluar el desarrollo. Comprende las siguientes tareas: • Valoración de factibilidad • Administración de recursos • Determinación de las fases de las tareas • Calendarización • Disposición funcional preliminar • Requisitos de alto nivel


Valoración de

factibilidad

Determinar si vale la pena construir el sistema y, de ser así,

se debe utilizar la tecnología de sistema experto.

Administración de

recursos

Evaluar los recursos necesario de personal, tiempo, dinero,

software y hardware. Cómo adquirir y administrar esos

recursos.

Determinación de

las fases de las

tareas

Especificar las tareas y su orden en las etapas.

Calendarización Especificar las fechas de inicio y distribución de tareas en las

etapas

Disposición

funcional

preliminar

Definir qué debe lograr el sistema mediante la especificación

de las funciones de alto nivel del sistema. Esta tarea

especifica el propósito del sistema

Requisitos de alto

nivel

Describir en términos de alto nivel cómo se llevarán a cabo

las funciones del sistema.

PLANEACION: TAREAS


DEFINICION DE CONOCIMIENTO

El objeto de esta etapa es definir el conocimiento requerido por el sistema experto. Esta etapa tiene dos tareas principales: • Identificación y análisis del origen del

conocimiento. • Adquisición, análisis y extracción del

conocimiento.

El objetivo principal de estas tareas es producir y verificar el conocimiento que necesita el sistema. La línea referencial para el conocimiento la cual debe ser correcta y adecuada para la siguiente etapa de diseño del conocimiento.


Identificación

del origen

Quién y cuáles son los orígenes del conocimiento, sin

considerar la disponibilidad.

Importancia del

origen

Lista con prioridades de origen del conocimiento, en

orden de importancia para el desarrollo.

Disponibilidad

del origen

Lista de orígenes del conocimiento clasificados en orden

de disponibilidad. Es más fácil disponer de libros y otros

documentos que de especialistas humanos.

Selección del

origen

Seleccionar los orígenes del conocimiento con base en

la importancia y la disponibilidad.

Identificación y análisis del origen del

conocimiento: TAREAS


Adquisición, análisis y extracción del


Estrategia de

adquisición

Especificar cómo se adquirirá el conocimiento mediante

métodos para entrevistar expertos, leer documentos,

inducción de reglas, rejillas de repertorio, etc.

Identificación de

los elementos

del

conocimiento

Elegir el conocimiento específico de los orígenes que

serán útiles en esta iteración del ciclo de vida.

Sistema de

clasificación del

conocimiento

Clasificar y organizar el conocimiento como ayuda para

la verificación y comprensión del conocimiento por parte

de quienes desarrollan el sistema mediante

desarrolladores. Utilice grupos jerárquicos cada vez que

sea posible.

Disposición

funcional

detallada

Especificar de manera detallada las capacidades

funcionales del sistema. Esto es a un nivel más técnico,

mediante que la disposición de funcionalidad preliminar

se encontraba en un nivel administrativo.


Adquisición, análisis y extracción del


Flujo de control

preliminar

Describir fases generales que ejecutará el sistema experto.

Estas fases corresponden a reglas lógicas que se

activan/desactivan en grupos para controlar el flujo de la

ejecución.

Manual preliminar

del usuario

Es una parte a menudo ignorada pero esencial del sistema

describirlo desde el punto de vista del usuario. Es

absolutamente importante relacionar a los usuarios en cuento

sea posible para retroalimentarlos. Si ellos no utilizan el

sistema, no vale la pena.

Especificaciones

de requisitos

Definir exactamente qué se supone que hace el sistema. El

sistema experto se validará usando estos requisitos.

Línea referencial

de conocimiento

Es la línea referencial de conocimiento para el sistema.

Cualquier cambio debe darse ahora a través de un requisito de

cambio formal. Ahora el conocimiento de alto nivel es

adecuado para la etapa de diseño del conocimiento.


DISEÑO DEL CONOCIMIENTO

El objetivo de esta etapa es producir el diseño detallado para un sistema experto. Esta etapa tiene dos tareas principales: • Definición del conocimiento • Diseño detallado

El producto de la etapa de detallada es el documento de diseño que se toma como línea referencial del que puede proceder la codificación. Antes de iniciar la codificación, el documento del diseño de la línea referencial experimenta una revisión del diseño de sistema de conocimiento como una verificación final.


Representación

del conocimiento

Especificar cómo se representará el conocimiento; como

reglas, marcos o lógica, dependiendo de la herramienta de

sistemas expertos que le dará soporte.

Estructura de

control detallada

Especificar tres estructuras de control general:

1.Si el sistema se insertó en código de procedimiento, cómo se

llamará.

2.Control de los grupos de reglas relacionados dentro de un

sistema de ejecución.

3.Estructuras de control de metanivel para reglas.

Estructura interna

de hechos

Especificar la estructura interna de hechos de manera

congruente para ayudar a la comprensión y el buen estilo.

Interfaz preliminar

del usuario

Especificar una interfaz preliminar con el usuario. Obtener

retroalimentación de los usuarios acerca de la interfaz.

Plan de prueba

inicial

Especificar cómo se probará el código. Definir los datos y

controladores de prueba y la forma en que se analizarán los

resultados.

Definición del conocimiento: TAREAS


Diseño detallado: TAREAS

Estructura de

diseño

Especificar cómo se organiza lógicamente el

conocimiento en la base de conocimiento y qué hay en

ella.

Estrategia de

implantación

Especificar la forma en que se establece el sistema.

Interfaz

detallada del

usuario

Especificar la interfaz del usuario detallada, después de

recibir retroalimentación por el uso del diseño preliminar.

Especificacione

s e informe de

diseño

Documentar el diseño

Plan detallado

de prueba

Especificar exactamente cómo se probará y verificará el

código


CÓDIGO Y VERIFICACIÓN

Esta etapa se termina con la revisión de disponibilidad de prueba, que determina si el sistema experto está listo para la siguiente etapa: verificación del conocimiento.


Codificación Poner en práctica la codificación

Pruebas Probar el código utilizando los datos de prueba, probar controladores y probar procedimiento de análisis

Listados de

origen

Producir código fuente comentado y documentado.

Manual del

usuario

Elaborar un manual de trabajo para el usuario, de manera que los especialistas y los usuarios puedan retroalimentar al sistema.

Guía de

instalación/ope

raciones

Documentar la instalación/operación del sistema para usuarios.

Documento de

descripción de

sistema

Documentar funcionalidad, limitantes y problemas globales del sistema

CÓDIGO Y VERIFICACIÓN: TAREAS


VERIFICACIÓN DEL CONOCIMIENTO

El objetivo de esta etapa es determinar que el sistema sea correcto, esté completo y sea congruente. Se divide en dos tarea principales: •Pruebas formales •Análisis de prueba.

El análisis de prueba busca los siguientes problemas:

•Respuestas incorrectas

•Respuestas incompletas

•Respuestas incongruentes

Y determina si el problema se encuentra en reglas, cadenas de inferencia, incertidumbre o alguna combinación de estos tres factores


Prueba formal: TAREAS

Procedimiento

de prueba

Realizar los procedimientos de prueba formal

Informes de

prueba

Documentar los resultados de la prueba

Análisis de prueba: TAREAS Evaluación de los

resultados

Analizar los resultados de la prueba

Recomendaciones Documentar las recomendaciones y conclusiones de pruebas


EVALUACIÓN DEL SISTEMA

El propósito de esta etapa es resumir lo que se ha aprendido con las mejoras y correcciones recomendadas. Como un sistema experto suele estar construido a partir de iteraciones, usualmente el informe de la etapa de evaluación del sistema será un informe provisional que describa la funcionalidad incrementada del sistema a medida que se añade nuevo conocimiento.


EVALUACIÓN DEL SISTEMA

Sin embargo debe verificarse las nuevas posibilidades del sistema de manera independiente y como parte del conocimiento previo del sistema; es decir, el sistema de verificación también debe ponerse en acción junto con todo el conocimiento del sistema, no sólo el nuevo conocimiento. El sistema experto también debe validarse cada vez en esta etapa en lugar de esperar a la iteración final.


EVALUACIÓN DEL SISTEMA: TAREAS

Evaluación de

resultados

Resumir los resultados de la prueba y la verificación.

Recomendaciones Recomendar cualquier cambio al sistema

Validación Validar que el sistema está correcto en relación con

las necesidades y requisitos del usuario

Informe provisional o

final

Si el sistema está completo, elaborar informes

finales; de lo contrario, elaborar uno provisional.



Práctica calificada (individual)

A usted se le ha contratado para desarrollar un Sistema

Experto de una organización (producción o servicios), para lo cual debe de considerar un dominio del conocimiento de dicha organización y desarrollar lo siguiente:

1. Nombre del Sistema Experto. Objetivos y área de

aplicación.

2. ¿Qué problema solucionará? Fundamente su respuesta

3. ¿Quiénes son las personas involucradas? ¿Cuáles son

sus características?

4. Explique cómo desarrollaría su proyecto utilizando el

modelo lineal. Explique cualquier suposición que usted

considere necesario.

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