Sistema experto. La busqueda de solución

Definición de búsqueda de solución.

Uno de los métodos de búsqueda de soluciones para problemas poco estructurados (no existe un algoritmo bien definido), son los espacios de estado

Ejemplo: Imaginemos que estamos en un parque (un Zoológico) que tiene varias entradas y varias salidas y que existen diferentes lugares donde se exhibe o se vende algo (estado).

Un algoritmo lo que haría seria dado una entrada encontrar un camino que me lleve a una salida (sin explorar las demás posibilidades).

Ejemplo de algoritmo, sea el camino: Entrada 1, estado 1, estado 4, Salida 2.

En cambio a través de una exploración no algoritmica yo podría visitar todos los lugares (estados).

Definiciones:.

Problemas numéricos: Se busca una representación numérica del problema. Casi siempre aplicando un método de aproximaciones sucesivas.

Características de los algoritmos:
• Finitud: que termine.
• Definibilidad: orden de ejecución y representación de instrucciones.
• Determinismo: que siempre haya solución.

Los problemas numéricos son siempre estructurados, donde los datos y las soluciones están bien definidos, así como los pasos a seguir para llegar a las ultimas.
Y pueden ser:
• Algoritmos exactos (solución exacta).
• Algoritmos aproximados (solución basada en iteraciones).

Problemas lógicos: El hallazgo de la solución de un problema mediante un “espacio”de estado y los métodos de búsqueda en este espacio de solución.

Espacio de estado: se trata de definir el problema mediante estados posibles.

Estado: Estructura de datos que representan una fotografía de un momento dado en una etapa de solución.

Es necesario hacer cambios en el espacio de estado para que pase a otro estado (movimiento), el cual también sufrirá nuevas transformaciones. Por lo cual hay que definir una serie de operadores.

Operador: convierte un estado en otro.

Pero hace falta definir el conjunto de acciones para llevar a cabo las transformaciones entre estados.

No todos los estados son admisibles a partir del estado inicial. Debe existir un conjunto de transferencias que lleve a la estado final:
E0 ~ E1 ~ E2 ~……En

Al conjunto de transferencias también se le llaman reglas del tipo:
Antecedente  Acción.
Que sirven para realizar todos los estados.

Heurística: es una estrategia que limita drásticamente la búsqueda de soluciones de un problema.

Búsqueda exhaustiva: exploración (normalmente en forma de árbol) de todos los caminos posibles.

Estrategias de control sistemático

Como ya se vio la MI tiene asociada una estrategia de control para poder manejar la BC y esa estrategia de control debe conducir a la solución del problema.

Existen dos tipos de estrategia de control:
• Estrategia de control sistemática.
• Estrategia de control heurística.

Estrategias de tipo sistemático:
1. Encadenamiento hacia delante.
2. Encadenamiento hacia atrás.
3. Búsqueda en profundidad.
4. Búsqueda a lo ancho.
5. Régimen de control irrevocable.
6. Régimen de control por tentativa.

La filosofía de estas metodológicas sistemáticas en los sistemas expertos se fundamenta en la necesidad de obtener una movilidad global durante la invocación de las reglas en el ciclo de evaluación y ejecución.

Según el sentido de enlace entre las reglas:
• Encadenamiento hacia delante (foward-chaining).
• Encadenamiento hacia atrás (backward-chaining).

Según la dirección en la topografía que desarrollan las reglas:
• Búsqueda en profundidad.
• Búsqueda a lo ancho.

Según la estrategia de unificación (pattern-matching).
• Régimen de control irrevocable.
• Régimen de control por tentativas.

Acerca de Alejandro Madruga

Licenciado en Cibernética Matematica. Trabajo el tema de la Inteligencia Artificial desde 1986. He publicado articulos y ensayos sobre la Cibernetica y las tendencias tecnologicas. También he publicados narraciones de ciencia ficción
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