Adquisición del conocimiento

Sobre inteligencia artificial

1. ADQUISICION DEL CONOCIMIENTO SISTEMAS EXPERTOS

2. Adquisición de Conocimiento Introducción Proceso de adquisición del conocimiento Extracción de conocimiento Educción de conocimiento Técnicas para educción

3. Introducción La Adquisición de Conocimientos (AC ) es el proceso de recolección de información , a partir de cualquier fuente , necesaria para construir un SBC.

4. Introducción La AC no es un paso concreto en la metodología de desarrollo de un SBC, sino que se produce en paralelo a todas las etapas de construcción del sistema Es la tarea más importante en el desarrollo de SBC . No existe ningún método completamente automático Debe ajustarse a las características de cada situación particular y de las personas involucradas(expertos e ingenieros)

5. Introducción FUENTES DE CONOCIMIENTO Libros y Manuales Documentación Formal Documentación Informal Registros Internos Presentaciones Publicaciones especializadas Investigación Visitas Personas

6. Introducción Escrito ( Soporte clásico ) Mecánico : casetes , películas , disquetes , bases de datos , cloud computing , etc.. Libros y manuales Documentación formal Documentación informal Registros Internos Presentaciones Publicaciones especializadas Investigación SOPORTE DE LAS FUENTES DE CONOCIMIENTO

7. Introducción Extracción de conocimiento: cuando la fuente de conocimiento se presenta en forma escrita Educción de conocimiento: cuando los conocimientos se obtienen de humanos

8. PROCESO DE ADQUISICION DE CONOCIMIENTO 1- Primeras reuniones y evaluación de la viabilidad (de expertos , directivos y usuarios ). 2- Extracción de conocimientos (de la documentación ). 3- Educción de conocimientos (del experto ) Interrogatorio Inicial Investigación Profunda

9. 1- Primeras reuniones y evaluación de la viabilidad (de expertos , directivos y usuarios ). Visión general del sistema Familiarizarse con la terminología del dominio Determinar los requisitos funcionales del SE Determinar las necesidades de los usuarios del futuro sistema , o lo que los usuarios esperan del mismo . Introducir al IC en el dominio a un nivel tal que sea capaz de desarrollar un estudio de viabilidad del SE PROCESO DE ADQUISICION DE CONOCIMIENTO

10. 2-Extracción de conocimientos (de la documentación ) Se sigue buscando una visión general del dominio Aprender lo más posible acerca del dominio antes de comenzar las sesiones con el experto No se pretende profundizar , sino reducir el tiempo con el experto PROCESO DE ADQUISICION DE CONOCIMIENTO

11. 3- Educción de conocimientos (del experto ) Interrogatorio Inicial Visión de alto nivel del dominio . Precalentamiento a las futuras sesiones de educción Establecer una buena relación con el experto Explicar al experto la naturaleza y el propósito de la educción Decidir la planificación de las sesiones ( días , horas , etc .) PROCESO DE ADQUISICION DE CONOCIMIENTO

12. El IC deberá comprender : El alcance del dominio ( qué problemas y áreas tratará ) Cuál es la tarea del experto El entorno de la tarea ( conceptos , objetos , procedimientos , etc.) Investigación Profunda Fase más importante Suele realizarse según un ciclo de educción predefinido PROCESO DE ADQUISICION DE CONOCIMIENTO

13. Estudio Inicial de la Documentación Buscar la terminología e identificar conceptos básicos Comprender la naturaleza de la tarea No hay que ocuparse de cómo se resuelven las tareas Técnica : Análisis estructural de textos EXTRACCIÓN DE CONOCIMIENTO

14. Técnica : Análisis estructural de textos Buscar términos dependientes del dominio Buscar estructuras textuales mediante la detección de patrones : Conceptos Definiciones de conceptos : “se usa para ”, “ es un”, “ está compuesto por ” Afirmaciones sobre relaciones : “ es causa de”, “se relaciona con”, “ es la finalidad de” Principios básicos de funcionamiento Pasos EXTRACCIÓN DE CONOCIMIENTO

15. Técnica : Análisis estructural de textos Procedimiento Hojear el texto deteniéndose solo en las definiciones y afirmaciones de relación . Las frases serán señaladas . Analizar las frases señaladas para extraer los conocimientos buscados : conceptos , relaciones y definiciones de conceptos . EXTRACCIÓN DE CONOCIMIENTO

16. “ Te presentamos el seguro HOGAR para dar cobertura y defender tu pratimonio ante posibles daños y sucesos ocurridos en tu vivienda o sufridos por las personas que habitan en ella , bien mediante la reparación de los mismos o su indemnización directa ” CONCEPTOS: Seguro , cobertura , patrimonio , daño , sucesos , vivienda , habitante vivienda , objeto de cobertura , reparación , indemnización EXTRACCIÓN DE CONOCIMIENTO Análisis Estructural de Textos - Ejemplo

17. Análisis Estructural de Textos - Ejemplo RELACIONES : Propias del dominio : Seguro da cobertura patrimonio Genéricas : Reparación ES UN cobertura Indeminzación ES UN cobertura Vivienda ES UN objeto cobertura Habitante vivienda ES UN objeto cobertura Patrimonio ES UN objeto cobertura EXTRACCIÓN DE CONOCIMIENTO

18. La Experiencia Humana “ La fuente dominante de conocimientos en los SBC es el experto en el dominio ”. “Un experto es una persona que ha resuelto tantos casos en un dominio , que es capaz de encajar un nuevo caso prototipo y reconocer así como resolverlo ”. EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO

19. Características de los Expertos Analiza lo que percibe Asocia lo percibido con los conceptos del dominio Encuentra causas en base a relaciones de conceptos Infiere y verifica hipótesis OBJETIVO: cómo efectúa el experto su tarea EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO

20. La paradoja de la experiencia “ Los expertos más competentes son incapaces de describir los conocimientos que usan en resolver los problemas ” EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO

21. Dificultades Cuando los expertos explican cómo alcanzan una conclusión , se parece poco a la realidad Tienen dificultad para explicitar sus conocimientos tácitos e intuitivos y justificar su método Establecen conclusiones y el razonamiento que usan , en términos muy generales Realizan rápidamente juicios complejos y les cuesta explicar los pasos individuales Sólo tratan los pasos principales , dejando de lado los que le parecen obvios . EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO

22. Ciclo de Educción Preparación de la sesión 1 Sesión 2 Transcripción de la sesión 3 Análisis de la sesión 4 Evaluación de la sesión 5 EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO

23. EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO 1- PREPARACION DE LA SESION Información a tratar Elegir una perspectiva o área del dominio y dedicar una serie de sesiones en ella hasta que el IC obtenga los conocimientos Amplitud, profundidad Decidir, para cada sesión, el grado de profundidad y detalle que se necesita Técnica adecuada El IC deberá decidir qué técnica se adapta mejor al objetivo de cada sesión Preparación de preguntas El IC debe reflexionar, en base a las sesiones anteriores, qué nueva información necesita, qué temas debe tratar y qué preguntas va a realizar para acometerlos. 1 2 3 4 5 Ciclo de Educción

24. 2- SESIÓN Repaso del análisis de la última sesión El IC muestra al experto un breve resumen (notas, diagramas, ...) del análisis de la última sesión. El experto debe corregir o clarificar detalles del resumen (5 o 10 minutos) Explicación al experto de los objetivos de la nueva sesión El IC comunica al experto cuales son los objetivos de esta sesión: qué tipo de información espera obtener, qué técnicas se van a emplear, etc. Educción El IC procede a aplicar la técnica de educción elegida. Resumen y comentarios del experto El experto añade comentarios o críticas al proceso de educción o aporta detalles que le parecen importantes con respecto al contenido de la sesión 1 2 3 4 5 EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO Ciclo de Educción

25. 2- SESIÓN Métodos para registrar la información obtenida de una sesión Grabar el audio de la sesión Grabar video de la sesión Tomar notas Confiar en la memoria Grabar el audio de la sesión , es preferible , no existen pérdidas de material verbal. Grabar video de la sesión , reservada para casos donde es necesario ver actuar al experto . Tomar notas de la sesión , sin apoyo de la grabación , tiene una alta probabilidad de pérdidas de información . Confiar en la memoria , método menos fiable . Debe evitarse . Método óptimo : Grabar el audio + Tomar notas 1 2 3 4 5 EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO Ciclo de Educción

26. 3- TRANSCRIPCIÓN DE LA SESIÓN Es altamente recomendable transcribir el contenido del audio a papel Permite un análisis detallado del contenido . Tener en cuenta en la planificacion su costo 1 2 3 4 5 EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO Ciclo de Educción

27. 4- ANALISIS DE LA SESIÓN Etapa más importante El análisis puede dividirse en 3 fases : Primera lectura : una visión general Segunda lectura : R ealiza un análisis más formal. Buscar conocimientos y estructurarlos Interpretar , diccionario de conceptos , examinar relaciones , etc.. Si ha habido algún problema durante la sesión , analizarlo ; determinar que tipo de información falta o que preguntas se necesita que el experto responda . 1 2 3 4 5 EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO Ciclo de Educción

28. 5- EVALUACION DE LA SESIÓN Esta etapa se funde con la primera , la Preparación de la sesión . Se evalúa si se han alcanzado los objetivos , si se necesitan más sesiones sobre la misma área , etc .. Se responde a las preguntas que el IC se planteó en la primera fase 1 2 3 4 5 EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO Ciclo de Educción

29. Preparación de la sesión 1 Sesión 2 Transcripción de la sesión 3 Análisis de la sesión 4 Evaluación de la sesión 5 Información a tratar Amplitud, profundidad, etc. Técnica adecuada Preparación de preguntas Repaso del análisis de la última sesión Explicación al experto de los objetivos de la nueva sesión Educción Resumen y comentarios del experto Lectura para obtención de una visión general Extracción de conocimientos concretos Lectura para recuperar detalles olvidados ¿Se han conseguido los objetivos? ¿Es necesario volver sobre el mismo objetivo? Número y tipo de sesiones para cubrir el área. EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO Ciclo de Educción

30. A ) Conseguir la cooperación del experto . Razones por la cual el experto no es cooperativo : Puede pensar que un experto debe ser racional y cierto . Riesgo de perder su trabajo B) El IC no debe imponer su entendimiento sobre el quehacer del experto . El IC debe dejar hablar al experto lo más posible . Ejemplo : IC : ¿No uitlizas X cuando quieres afirmar Y? E : Sí Mejor : IC : ¿ Cómo afirmas Y? E : Yo intento , en primer lugar , mostrar X y, cuando tengo X, puedo afirmar Y EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO CONSEJOS PARA UNA EDUCCIÓN SATISFACTORIA

31. C) Limitar las sesiones en duración y contenido . Una hora o menos por sesión . D) Nunca cortar una sesión por el medio para retomar el tema en la siguiente sesión . Es totalmente contraproducente . E) No limitarse al diálogo . El IC debe pedirle al experto sus documentos o libros que expresen su experiencia . Pedirle que diseñe esquemas , gráficos , figuras . F) No espaciar demasiado las sesiones . Esto evita perder tiempo en recuperar el hilo de la sesión anterior. G) Elegir adecuadamente el lugar Si se hace en el lugar de trabajo del experto , implica estar expuesto a frecuentes interrupciones . En otro sitio : marco de trabajo ficticio EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO CONSEJOS PARA UNA EDUCCIÓN SATISFACTORIA

32. H) Si uno está construyendo un SBC y es experto , necesita de un IC para que lo ayude a entender y formalizar sus métodos de resolver problemas I) IC que ha estudiado el dominio ampliamente , NO es el experto J) No creer todo lo que le dice el experto El IC debe verificar las hipótesis y su consistencia EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO CONSEJOS PARA UNA EDUCCIÓN SATISFACTORIA

33. Existen 2 tipos de métodos para revelar lo que el experto sabe : Métodos Directos : Se pregunta directamente al experto lo que sabe . Las técnicas son: 1- Entrevistas , abiertas , semi- estructuradas y estructuradas 2- Cuestionarios Métodos Indirectos : expertos sacan conclusiones sin saber exactamente cómo lo hicieron . Comprobar lo obtenido con otras técnicas Las técnicas son: 1- Observación de Tareas Habituales 2- Clasificación de Conceptos 3- Análisis de Protocolos 4- Incidentes Críticos 5- Inducción EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION

34. Es el método más común y familiar Es una interacción sistemática de un IC con un experto para extraer los conocimientos de experiencia de éste . También para conocer la opinión de los directivos y usuarios . EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: ENTREVISTA

35. Deben hacerse en las primeras sesiones ( Interrogatorio Inicial ) El IC plantea , más o menos espontánemente , preguntas al experto . Dialogo informal Alentar a continuar hablando pero no interrumpir Indagar sobre : Parecidos y difrencias con otros temas División en subpproblemas / subtareas Completitud de solucion / datos de entrada Justificación del razonamiento Motivos para elegirla : La falta de conocimiento sobre la perspectiva fijada Tener visión general y de grano grueso del tema EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: ENTREVISTA ABIERTA

36. Las preguntas típicas : ¿ Cómo resuelves este problema ? ¿ Cuáles son los elementos que influyen cuando resuelves el problema ? ¿ Puedes describirme el último caso tratado ? ¿ Qué haces a continuación ? ( a yuda al aprendizaje del IC y anima al experto a continuar con el tema o a saltar a un nuevo tema que tiene relación con el actual) ¿ Puedes describir lo que quieres decir con eso ? ( permite clarificar ) ¿ Porqué haces eso ? ( revela conexiones y relaciones que usa el experto ) EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: ENTREVISTA ABIERTA

37. Se utilizan preguntas preparadas previamente para focalizar y fijar límites Se pueden hacer preguntas suplementarias no preparadas para clarificar o comprobar Las preguntas se deben : Diseñar con cuidado Enviar al experto con anterioridad Se pregunta tal como está escrito Establecer un tiempo de respuesta EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: ENTREVISTA SEMI-ESTRUCTURADA

38. El IC define el tema y la profundidad Planifica todas las preguntas Centrada en algunos (no todos ) los conceptos , relaciones e inferencias del experto Se usa en la investigación profunda y nunca en sesiones preliminares . Permite adquirir conocimientos específicos : valores de los atributos , pasos en el razonamiento , etc .. Sugerencias : Buscar contestaciones cortas mediante preguntas cerradas No cambiar el tema bruscamente Agrupar las cuestiones lógicamente EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: ENTREVISTA ESTRUCTURADA

39. Ventajas y Desventajas de la Entrevista VENTAJAS: Se obtienen conocimientos básicos de la tarea Se obtiene información conceptual Se extraen relaciones , valores y acciones . DESVENTAJAS: Requieren mucho tiempo , sobre todo del IC. Confían en la memoria y sinceridad del experto . Producen problemas con el lenguaje . Dependen de la capcidad docente del experto El IC debe tener presente que , en toda interacción con el experto las probabilidades de admisiones falsas , malentendidos , o simplemente fallos en la comunicación , son potencialmente muy altas . EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: ENTREVISTAS

40. A) El experto puede usar palabras que no describen los detalles de estructura . Ejemplo : PALABRAS DEL EXPERTO PREGUNTAS ACLARATORIAS “ Esto es clave para el sistema ” ¿ Qué hace que esto sea clave? ¿La clave de qué ? ¿ Cómo sabe eso ? EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: PROBLEMAS CON EL LENGUAJE

41. B) Palabras con referencia no especificadas : Ejemplo : La palabra “ protección ” no tiene referencia . PALABRAS DEL EXPERTO PREGUNTAS ACLARATORIAS Los componentes XYZ tienen una ¿ Qué quiere decir con protección ? función de protección ¿ Cómo sabe que dichos componentes realizan la protección ? Concretamente , ¿ qué partes del sistema protegen ? C) El experto utiliza palabras del tipo : mejor , más fácil , más barato , etc. Ejemplo : PALABRAS DEL EXPERTO PREGUNTAS ACLARATORIAS Este es el mejor sistema para... ¿Cómo sabe eso? ¿Comparado con qué? ¿En qué casos? EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: PROBLEMAS CON EL LENGUAJE

42. D) El experto emplea una frase que parece completa , pero no lo es . Ejemplo : PALABRAS DEL EXPERTO PREGUNTAS ACLARATORIAS La inexactitud de los resultados ¿Cómo sabe que son inexactos? de la prueba exige que se vuelva Concretamente, ¿qué es inexacto en los resultados? a considerar el sistema ¿Qué pasos ha dado para determinar que son inexactos? E) Palabras abolutas : tales como Siempre , Nunca , Todos , Ninguno , etc.. Ejemplo : PALABRAS DEL EXPERTO PREGUNTAS ACLARATORIAS Este enfoque nunca trabajará Concretamente, ¿qué impide que trabaje ese enfoque ? ¿Cómo sabe que no trabajará? ¿Trabajará en alguna otra situación? EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: PROBLEMAS CON EL LENGUAJE

43. Observar a un experto a trabajar en un problema real ¿ Presente el IC o grabación ? E l IC no interfiere en la actuación del experto Pedir al experto que vaya hablando mientras va haciendo Las acciones del experto se pueden registrar: Observar , tomar notas e intentar seguir el proceso de pensamiento del experto . Grabar todo el proceso para una posterior revisión con el experto . EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: OBSERVACION DE TAREAS HABITUALES (OTH)

44. Suele realizarse en el interrogatorio inicial . Objetivos : discernir acerca de la complejidad de la tarea qué características debe presentar la interfaz de usuario final Puntos débiles : Consumo de tiempo Experto puede sentirse intimidado Poco interes por parte del experto Alternativas : Plantear un caso hipotético Utilizar un ayudante del experto ( corregido por él ) EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: OBSERVACION DE TAREAS HABITUALES (OTH)

45. El experto describe cómo resolvió casos especiales o difíciles Proporciona información útil para futuras discusiones En casos complejos , se obtienen detaller que normalmente el experto pasa por alto Es especialmente conveniente cuando la educción llega a un punto neutro EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: INCIDENTES CRITICOS

46. Glosario con conceptos que cubran ampliamente el dominio Por cada concepto , el experto los clasifica describiendo lo que cada tienen en común Se comparan los grupos para formar jerarquías . Se utiliza cuando hay un gran número de conceptos para que sean manejables EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: CLASIFICACIÓN DE CONCEPTOS (CC)

47. Entrevista Estructurada en forma indirecta A propiados para describir los conceptos y revelar relaciones en el dominio . Facil para responder Ventajas frente a las entrevistas : 1- Acumular información 2- El experto los responde en un ambiente placentero y cuando desee EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: CUESTIONARIOS

48. Es una técnica similar a la OTH Se le pide al experto que piense en voz alta mientras efectúa la tarea Se busca capturar y después estudiar todo lo que dice el experto Las preguntas que debería responder el experto : - ¿ Qué busca ? - ¿ Cuáles son sus metas ? - ¿ Cuáles son sus métodos y o técnicas ? Protocolo : también denominado “ caso concreto ”, EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: ANALISIS DE PROTOCOLOS (AP)

49. Etapas del AP Grabación del Protocolo : IC explica lo que espera del experto , propuesta de casos y solución por parte del experto Transcripción : incluir silencios y gestos Codificación : identificar conceptos , características , valores , relaciones . Representar en árboles o diagramas . Detectar sinónimos e incertidumbres Interpretación : reglas implícitas , planes y estrategias del experto EDUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO TECNICAS DE EDUCCION: ANALISIS DE PROTOCOLOS (AP)