Adquisición de conocimiento

Los investigadores Turban y Aronson, en el libro publicado el año 2001 titulado “Sistemas de toma de decisiones y sistemas inteligentes”, mencionan que un sistema experto es “un sistema que utiliza conocimiento humano capturado en una computadora para resolver problemas que ordinariamente requieren de experiencia humana.” Estos sistemas tienen cinco componentes básicos: Subsistema de adquisición de conocimiento, base de conocimiento, mecanismos de inferencia, subsistema de explicación e interface de usuario. El componente que está en contacto con la fuente directa de conocimiento es el subsistema de adquisición de conocimiento y por esta misma razón representa uno de los mayores cuellos de botella en las organizaciones. Muchas veces no es solamente un experto sino un grupo de ellos que se encargan de desarrollar el sistema y de “vaciar” su conocimiento en la base de conocimiento. Existen muchas herramientas y métodos para obtener este conocimiento entre las cuales figuran la entrevista, la observación y la creación de escenarios.

En palabras de Margarita Alonso, contenidas en la tesis doctoral escrita el año 2011 titulada “Conocimiento y bases de datos una propuesta de integración inteligente”, el conocimiento que un experto humano posee sobre un determinado dominio, se debe en gran parte a la experiencia adquirida en la resolución de problemas que pertenecen al dominio. Los procesos de razonamiento seguidos por el experto son guiados, en gran parte, por su experiencia en resolver problemas similares. Estos procesos se denominan inferencia. Conocimiento más inferencia son las herramientas del experto para la resolución de problemas y consisten en conocimiento acerca del entorno de la tarea a realizar: hechos y reglas de inferencia y habilidad para llevar a cabo esa tarea, que puede ser representada mediante reglas. La adquisición de conocimiento es el proceso de obtener información y conocimiento de uno o más expertos, o de una fuente documental altamente especializada, ordenar ese conocimiento o información siguiendo algún criterio y transferirlo a un programa, en una forma capaz de ser procesada por una computadora. La adquisición de! conocimiento, y el estructurar ese conocimiento en una forma manejable por un programa, son problemas actuales que surgen en el desarrollo de los sistemas expertos. El problema radica, en que la información que se toma del experto necesita ser estructurada de una forma tal que permita su reducción a un conjunto de reglas que puedan ser almacenadas y consultadas en una computadora.

Alonso continúa mencionando que es aquí donde se inicia el conflicto, porque es difícil que el experto estructure formalmente sus decisiones. Así, cuando un experto realiza una tarea o resuelve un determinado problema, puede tener cierta dificultad para formalizar el conjunto predefinido de reglas que aplicará a la resolución del mismo. Incluso, cuando a un experto se le pregunta, cómo ha resuelto un problema particular, puede tener dificultad en expresar en palabras el razonamiento seguido. El complejo proceso de adquisición de conocimiento del experto humano, por parte del sistema, requiere usualmente la intervención de un ingeniero de conocimiento, para producir el enlace entre el experto y el sistema. De ahí, que el desarrollo de un sistema experto requiera el trabajo interactivo del experto, el ingeniero de conocimiento y el usuario del sistema. El experto, aportando su conocimiento en la resolución de problemas del ámbito, el usuario describiendo las necesidades y capacidades a dotar al sistema y el ingeniero de conocimiento actuando como intermediario en la transmisión de conocimientos al sistema. Uno de los aspectos más difíciles de la tarea del ingeniero de conocimiento es ayudar al experto a estructurar el conocimiento sobre el dominio, identificando y formalizando conceptos.

Hayes-Roth y sus colegas, en el libro escrito el año 1983 titulado “Construcción de sistemas expertos”, complementa mencionando que, el conocimiento de un sistema experto puede, sin embargo, ser adquirido de otras fuentes distintas al experto humano. El sistema podría adquirir conocimiento a partir de datos empíricos, ejemplos de resolución u otras fuentes, tal y como lo haría un experto humano para obtener conocimiento. En estos casos, la transferencia de información al programa, podría ser automática o parcialmente automática. El estado actual de la investigación en transferencia automática de la información a partir, por ejemplo, de grandes bases de datos está en sus inicios, puesto que, además de los datos propiamente dichos y sus relaciones, el sistema debe incorporar conocimiento sobre cómo combinar de forma dinámica los datos para llevar a cabo inferencias. Cuando el conocimiento se obtiene del experto humano, los procesos de razonamiento pueden ser explicitados por éste, facilitando así el proceso de adquisición.

Alonso menciona que, en la obra citada anteriormente, la evolución en el proceso de adquisición del conocimiento y su implantación en un programa ha sido notable. En los años 1950 y 1960 el conocimiento experto utilizado en muchos de los programas de inteligencia artificial era transformado en un código, en el que se entremezclaba el conocimiento con los mecanismos de razonamiento. El programa obtenido perdía eficacia a medida que se sucedían las actualizaciones; las frecuentes modificaciones impedían mantener la consistencia del conocimiento; el experto no participaba en el proceso de implantación del sistema. En los actuales sistemas, el experto interactúa con el ingeniero de conocimiento para construir el sistema. El conocimiento del experto en el dominio se incorpora en estructuras de datos que forman la base de conocimiento. Las principales ventajas obtenidas en la separación de los distintos componentes han sido dos: (1) Transparencia, el sistema es comprensible tanto para el que lo desarrolla como para el que !o usa y (2) Flexibilidad, aceptando modificaciones o ampliaciones del conocimiento contenido en la base de conocimiento. Tres son las etapas principales, que el ingeniero de conocimiento debe llevar a cabo, para el desarrollo de un sistema experto: adquisición del conocimiento, análisis del problema e implantación. Durante el proceso de adquisición del conocimiento es, a menudo, necesario que el ingeniero de conocimiento entreviste personalmente al experto. Es ésta una fase delicada y muy importante para el correcto desarrollo del sistema. Existen técnicas y, como consecuencia, herramientas apropiadas para llevar a cabo esta fase de desarrollo. La entrevista, el análisis de tareas, el análisis de protocolos y las técnicas multidimensionales, son un ejemplo de aquellas.