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  • Mg. Abraham Gamarra Moreno

    INTELIGENCIA ARTIFICIAL

    DISEO DE SISTEMAS BASADO EN REGLAS CON ENCADENAMIENTO HACIA ATRS

    AUTOR:

    GAMARRA MORENO, ABRAHAM ESTEBAN

    LIMA - PER - Abril de 2007 -

  • Mg. Abraham Gamarra Moreno

    Sistemas basado en reglas con encadenamiento hacia atrs ii

    CONTENIDO

    DISEO DE SISTEMAS BASADO EN REGLAS CON ENCADENAMIENTO HACIA ATRS

    1. Introduccin ..................................................................................................... 1

    2. Metodologa general para el diseo de sistemas basado en reglas con encadenamiento hacia atrs ............................................................................ 1

    3. Tarea 1: Definicin del problema ..................................................................... 2

    4. Tarea 2: Definicin de los objetivos ................................................................. 4

    5. Tarea 3: Diseo de las reglas .......................................................................... 5

    5.1. Tablas de decisin................................................................................... 7

    5.2. Reglas objetivo ........................................................................................ 7

    5.3. Red de inferencia .................................................................................... 8

    5.4. Prueba de reglas ..................................................................................... 9

    5.5. Orden de bsqueda............................................................................... 10

    5.6. Bsqueda exhaustiva versus bsqueda no exhaustiva ......................... 11

    6. Tarea 4: Expandiendo el sistema................................................................... 12

    6.1. Expansin del estado personal.............................................................. 13

    6.2. Expansin de la edad ............................................................................ 15

  • Mg. Abraham Gamarra Moreno

    Sistemas basado en reglas con encadenamiento hacia atrs iii

    6.3. Problema con else................................................................................. 16

    6.4. Expandiendo la estabilidad del trabajo .................................................. 17

    6.5. Red de inferencia del estado personal .................................................. 19

    6.6. Expandiendo el estado financiero.......................................................... 19

    6.7. Red de inferencia del estado financiero ................................................ 21

    7. Tarea 5: Refinar el sistema............................................................................ 21

    7.1. Uso de variables para nmeros............................................................. 22

    7.2. Red de seguridad inteligente ................................................................. 23

    7.3. Proveer hallazgos principales................................................................ 26

    8. Tarea 6: Diseo de interfaz............................................................................ 27

    8.1. Visualizacin introductoria ..................................................................... 27

    8.2. Preguntas adecuadas............................................................................ 27

    8.3. Indicaciones de pantalla ........................................................................ 28

    9. Tarea 7: Evaluacin del sistema .................................................................... 31

    9.1. Revisin de la sesin............................................................................. 38

    9.2. Apectos futuros...................................................................................... 39

    10. Resumen del diseo de un sistema con encadenamiento hacia atrs .......... 42

    11. Implementacin del sistema experto para asesora de inversin................... 43

    11.1. Ejecucin del sistema experto implementado en EXSYS PRO............. 43

    BIBLIOGRAFIA .................................................................................................... 50

  • Mg. Abraham Gamarra Moreno

    DISEO DE SISTEMAS BASADO EN REGLAS CON ENCADENAMIENTO HACIA ATRS

    1. INTRODUCCIN En este trabajo se considerara las etapas que un ingenie-ro de conocimiento realiza para desarrollar un sistema experto basado en reglas con encadenamiento hacia atrs. Este proceso se ilustrara con un pequeo problema de pla-nificacin de inversin personal.

    2. METODOLOGA GENERAL PARA EL DISEO DE SISTEMAS BASADO EN REGLAS CON ENCADENAMIENTO HACIA ATRS La primera tarea antes de realizar el diseo de un siste-ma experto es el tener un conocimiento general del pro-blema. Se debe determinar los objetivos del sistema, y obtener informacin del experto con el fin de tener reco-mendaciones validas.

    Una caracterstica comn al diseo de cualquier sistema experto es que es un proceso altamente iterativo. El pro-

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    Sistemas basado en reglas con encadenamiento hacia atrs 2

    ceso cclico continua en aumento mientras el sistema cre-ce.

    Este estilo de desarrollo cclico es tpico cuando se construye un sistema con encadenamiento hacia atrs.

    Hay siete tareas principales que se realizan cuando se desarrolla un sistema con encadenamiento hacia atrs:

    Definir el problema Definir los objetivos Definir las reglas Expandir el sistema Refinar el sistema Diseo de la interfase Evaluacin del sistema

    De entrada estos pasos son aplicables a una pequea parte del sistema y luego mediante su iteracin se expanden a todo el sistema hasta que ha sido refinado y obtener el rendimiento de un experto.

    Para la explicacin de cmo trabaja el sistema con enca-denamiento hacia atrs nos valdremos de un ejemplo apli-cado a la cartera de inversiones.

    3. TAREA 1: DEFINICIN DEL PROBLEMA El primer paso para el desarrollo de cualquier sistema experto debe ser aprender sobre el tema. Nuestra tarea en este caso ser desarrollar un sistema experto para ayudar a tomar decisiones financieras a un cliente que desea in-vertir. Para ello se debe reunir informacin acerca del como trabaja una bolsa de inversiones.

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    Sistemas basado en reglas con encadenamiento hacia atrs 3

    Los reportes, documentos, libros son buenas fuentes de informacin para cualquier experto en proyectos. Estas fuentes nos proporcionan un buen nivel para lograr el en-tendimiento del tema y de su solucin. A pesar de ello, el de ser buenos puntos de partida, siempre es necesario contar con la ayuda de un experto.

    De tener la suerte de encontrar un buen experto, la si-guiente tarea es sacarle informacin acerca del tema. Por ejemplo, en nuestro caso seria necesario que nos diga en que rubros se puede invertir.

    El experto nos podra indicar que la cartera de inversio-nes puede clasificarse en:

    ACCIONES

    Transferencias Empresas Comunes BONOS

    Del tesoro Corporaciones Municipales FONDOS MUTUOS

    Efectivo Bonos Acciones AHORROS

    Cuenta corriente Mercado monetario Cuentas de ahorroPRODUCCIN

    Agricultura Precio de metales Petrleo INMUEBLES

    Comercial Residencial Terrenos

    Durante la explicacin de esta lista el experto podra incluir algunos comentarios de cmo formar la cartera de inversiones. No obstante, es preferible tomar la informa-cin por etapas.

    Consejo de diseo: Durante la etapa de definicin del problema, no se debe interrumpir al experto por problemas de detalles. Es preferible entender el problema en forma

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    general. Los detalles se pueden obtener despus durante discusiones posteriores con el experto.

    Luego de elegir la cartera de inversiones es factible continuar con el anlisis de que medios de inversin se van usar dentro de cada categora, es decir, cuales son los mas adecuados para cada cliente. Estos mecanismos de refinamiento puede tratarse segn el nivel de profundidad a que se desee llegar en el anlisis.

    4. TAREA 2: DEFINICIN DE LOS OBJETIVOS Lo primero es definir los objetivos que el sistema va al-canzar. Despus de alternar con el experto se puede lle-gar a la conclusin de que los dos objetivos principales a lograr son:

    1. Determinacin de la composicin de la cartera de in-versiones.

    2. Determinacin de los medios de inversin dentro de cada categora.

    Para mantener la simplicidad de nuestro sistema, escoge-remos solamente el primer objetivo y se asumir que el segundo objetivo podra ser alcanzado en una revisin fu-tura del sistema.

    Una cartera de inversiones es simplemente la distribucin de la inversin en una o ms categoras generales. Un sistema de accesoria de inversiones podra necesitar una gran cantidad de recomendaciones. Manteniendo nuestro criterio de simplicidad, se asumir que slo se tiene cuatro posibles alternativas:

    Cartera 1: 100% de inversin en ahorros

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    Cartera 2: 60% en acciones, 30% en bonos, 10% en aho-rros

    Cartera 3: 20% en acciones, 40% en bonos, 40% en aho-rros

    Cartera 4. 100% de inversin en acciones

    Consejo de diseo: Focalizar el diseo original en una pequea parte representativa del problema completo.

    5. TAREA 3: DISEO DE LAS REGLAS Cada objetivo de nuestro sistema debe tener al menos una regla. Es necesario obtener el conjunto de premisas para satisfacer cada regla. La forma general de nuestras re-glas ser la siguiente:

    IF Premisas 1 AND Premisas 2 .