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Impacto de los Sistemas Expertos y algunos de sus aportes a la Educación Rubén Berrocal Chacón rubenbch05@gmail.com Natalia Zúñiga Moreira natizu88@gmail.com Estudiante de Informática Educativa Universidad Nacional 2012 Resumen: La idea del presente escrito es conocer más sobre el impacto de los sistemas expertos y ver algunos aportes brindados a la educación. Para esto primero es importante definir el concepto de Inteligencia Artificial que es de donde se derivan los Sistema Experto, así mismo profundizaremos en que es un Sistema Experto, cuáles son sus características, sus ventajas y limitaciones. Se citarán ejemplos de Sistemas Expertos relacionados con el ámbito educativo y por último daremos nuestra opinión sobre el impacto y la importancia de estos. Palabras claves: Sistema Experto (SE), Inteligencia Artificial (IA), Educación, Impacto, Aportes.

INTRODUCCIÓN

Los Sistemas Expertos son una rama de estudio de la Inteligencia Artificial, lo que nos indica que es un gran avance en cuanto a la representación del conocimiento mediante una aplicación, la cual pueda cumplir con las diferentes expectativas de los usuarios y más allá, hasta lograr obtener más conocimiento a partir de los ya existentes, es decir, ser capaz de generar su propio conocimiento y lograr tomar decisiones con una probabilidad muy alta de acertar.

Los SE vienen a subsanar la necesidad de obtener los conocimientos de un experto en un tema 1

específico, para poder transmitir todo ese conocimiento a una aplicación o programa que pueda ayudar cuando no esté presente el especialista, el programa puede enriquecer sus conocimientos a partir de nuevas experiencias, para así poder resolver los problemas de una forma rápida y eficiente. Impacto de los Sistemas Expertos y algunos de sus aportes a la Educación | Berrocal, R., Zúñiga, N. (2012).


UN SISTEMA EXPERTO

humano en una determinada rama de la ciencia o campo, suministrado, de esta

egún

el

Informática

forma, un consultor que puede sustituirle

Integral Inteligente, los sistemas

con unas ciertas garantías de éxito". Y

expertos son una rama de la

Scarabino, JC (2000) menciona que : “Un

S

sitio

web

Inteligencia Artificial (IA), la cual según

Sistema

Experto

es

aquel

capaz

de

Knight (1991), puede definirse como “El

almacenar el conocimiento de un experto

estudio de cómo lograr que los ordenadores

en una especialidad determinada y limitada,

realicen tareas que, de momento, la gente

y a su vez de solucionar problemas

hace mejor” . Con esta definición podemos

mediante la inducción- deducción lógica”.

decir en palabras simples que la inteligencia artificial

lo

inteligencia

que busca humana

es

en

simular

los

la

Con todas estas definiciones de diferentes

sistemas

épocas y autores nos queda en evidencia

computarizados.

que un Sistema Experto necesita los conocimientos de un especialista en el área

Para poder entender que es un SE hay que

para poder resolver problemas difíciles, por

revisar varias definiciones, ya que es un

lo que se puede decir que estos sistemas lo

concepto que está en constante cambio.

que buscan es satisfacer esa necesidad de

Años atrás el autor Edward Feigenbaum,

tener al alcance los conocimientos de una

Universidad de Stanford, en el Congreso

persona experta.

Mundial de Inteligencia Artificial define un sistema experto como “Un programa de

CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS

computador

EXPERTOS

conocimiento

inteligente y

que

usa

procedimientos

el de

inferencia para resolver problemas que son

Algunas

lo

fundamentales de los SE que se pueden

suficientemente

difíciles

como

para

requerir la intervención de un experto

de

las

características

mencionar según Matilde, C (s.a.) son:

humano para su resolución” . Por otro lado

2

veamos lo que han dicho otros autores

1. Dominio reducido: se especializan en

recientemente, Zapata, R(1988) lo define

un campo limitado.

como: "Un sistema informático que simula

2. Colección integrada de Conocimiento:

el

proceso

de

aprendizaje,

de

Los agentes que constituyen el sistema

memorización,

de

razonamiento,

de

pueden representar los juicios de muchos

comunicación y de acción de un experto

expertos en varias partes del globo.

Impacto de los Sistemas Expertos y algunos de sus aportes a la Educación | Berrocal, R., Zúñiga, N. (2012).


3. Competencia en su campo: al igual que

de conocimiento), que se ponen en acción

un experto humano es una persona que

dinámicamente por un procedimiento de

sabe mucho sobre su especialidad, de

resolución que es independiente de la

modo que puede dar respuestas rápidas y

naturaleza del conocimiento (motor de

fiables, un sistema experto debe resolver

inferencia).

los mismos problemas con una eficiencia

7. Capacidad de explicación relativa a

comparable a la de un especialista humano.

los razonamientos que efectúan hasta

Sin embargo, los sistemas expertos se

llegar

están

de

representado

problemas del mundo real; las tareas que

conocimiento,

realizan

como

"reflexionar" sobre la información que posee

diagnóstico,

y la forma en que la ha utilizado. Estas

monitorización,

explicaciones deben, no solamente ser

depuración, reparación, instrucción y control

expresadas en el lenguaje del experto, sino

[García Martínez y Britos, 2004].

corresponderse,

4. Separación conocimiento / inferencia:

comportamiento que le parezca “natural” al

Los elementos que la constituyen son

experto.

independientes los unos de los otros; el

fundamentales, ya que permiten al experto

orden

corregir, enriquecer y validar el sistema.

aplicando

pueden

interpretación, diseño,

3

en

varios

clasificarse

predicción,

planificación,

en

el

cual

tipos

se

introducen

los

a

una

Estos

conclusión.

Al

tener

explícitamente el

sistema

también,

dos

el puede

con

puntos

un

son

elementos en el sistema no tiene ninguna

8. Flexibilidad en el diálogo: Consiste en

influencia en los resultados, ésta es una

la capacidad de generar preguntas de

característica

acuerdo con el razonamiento, tal como

presente

en

todos

los

programas de IA.

puede hacer un experto, a diferencia de los

5. Capacidad de inferencia deductiva:

programas que presentan un cuestionario

Esto significa que los agentes no sólo eran

rígido con gran cantidad de preguntas

capaces

información

irrelevantes. (Los SS.EE. destinados a la

almacenada en la base de datos sino hacer

interpretación de datos constituyen una

deducciones usando la información para

excepción, pues en este caso toda la

hacer deducciones que produzcan nuevas

información está disponible desde el primer

informaciones para la base de datos.

momento y no es necesario generar

6. Tienen un carácter declarativo. El

preguntas).

programa se escribe bajo la forma de un

9. Tratamiento de la incertidumbre: Esta

conjunto

especificaciones,

característica es una consecuencia de la

independientes unas de otras (elementos

complejidad de los problemas que abordan

de

recuperar

de

Impacto de los Sistemas Expertos y algunos de sus aportes a la Educación | Berrocal, R., Zúñiga, N. (2012).


los S.E., pues en el mundo real hay muchas

Mayor confiabilidad: Como contiene

fuentes de incertidumbre, asociadas a los

conocimientos de expertos y de otros

datos (inexactitudes e imprecisiones), al

sistemas

dominio en sí (relaciones probabilísticas) o

conveniente creer en sus decisiones.

al conocimiento disponible (información

expertos

siempre

es

Explicación: El sistema experto puede

incompleta, causas desconocidas, falta de

explicar con claridad y detalladamente

acuerdo entre los expertos, etc.).

las decisiones que está tomando, lo que aumenta con esto su confianza en la

VENTAJAS DE UN SISTEMA EXPERTO

toma de decisiones correctas. 

Respuesta

rápida:

Muchas

veces

Según (Daniel, C. y Enrique, A. 2003),

algunas

mencionados por Drouaillet, R (2008),

respuestas rápidas y primordialmente

algunas ventajas de los SE son muy

que sean de confianza, un sistema

atractivas, a continuación se detallan las

experto puede proporcionar respuestas

más importantes:

más rápidas que las de un experto

aplicaciones

necesitan

de

humano. 

Mayor

disponibilidad:

sistema

que un sistema experto proporciona sus

uso

y

sobre

todo

siempre

esta

respuesta para las aplicaciones, el SE

con

conocimientos

hace sus respuestas sin emociones, a

y

generados a través de la experiencia.

cualquier momento completas haciendo

Costo reducido: El costo es tener un

que sus respuestas sean sólidas a cada

experto al alcance de cualquier cosa

momento ya sea en situaciones de

hace valer a los sistemas expertos.

emergencia.

Permanencia: permanente, expertos

La a

experiencia

diferencia

humanos

que

de

es

puede actuar como un tutor inteligente

pueden

dejando que un usuario o cualquier

sistema 4

persona

Experiencia sistema

Tutoría inteligente: El sistema experto

los

retirarse. 

Respuesta sólidas: En el tiempo en

experto siempre está disponible para su

actualizado 

Un

múltiple:

experto

aprender

experto

conocimientos

aún

especialistas juntos.

Puede

y

de

crecer más

que

un

interesado

especiales

ejecute

otro

ejemplo

y

sus

razonamientos.

los

en

aéreas

programas

explicando

de sus

Base de datos inteligente: Un SE puede obtener información de una base de datos y realizar cálculos numéricos

Impacto de los Sistemas Expertos y algunos de sus aportes a la Educación | Berrocal, R., Zúñiga, N. (2012).


mucho más rápido que cualquier ser

experto humano le ayuda hacer bien su

humano, lo puede hacer de forma

trabajo.

automática, y hacer cálculos con esos

datos.

Flexibilidad:

Un

humano

es

sumamente flexible a la hora de aceptar datos

para

la

resolución

de

un

problema, el Se es directo en su LIMITACIONES

DE

UN

SISTEMA

decisión. 

EXPERTO

Conocimiento no estructurado: Un SE

Según Drouaillet, R (2008), un sistema experto tiene sus limitaciones algunas de

no

es

capaz

de

manejar

conocimiento poco estructurado. 

Tienen una noción muy limitada

ellas son:

acerca del contexto de problema, no

Sentido común: Para un Sistema

pueden percibir todas las cosas que

Experto

un experto humano puede apreciar

no

hay

nada

obvio.

Por

ejemplo, un sistema experto sobre nutrición se le debe especificar algunos

5 

No

saben

cómo

subsanar

sus

datos como el sexo, el color de piel y

limitaciones, no son capaces de

otros datos cuando un experto humano

trabajar en equipo o investigar algo

lo deduce con el sentido de la vista.

nuevo.

Lenguaje natural: Con un experto humano

de una situación.

podemos

mantener

Son muy costosos de mantener.

una

conversación informal mientras que con

Al leer y analizar todas esas ventajas que

un SE no podemos.

nos hablan de lo maravilloso y provechoso

Capacidad de aprendizaje: Cualquier

que puede ser utilizar un sistema experto, y

persona aprende con relativa facilidad

que

de sus errores y de errores ajenos, que

respuesta

un SE haga esto es muy complicado.

interactuar con otros sistemas expertos

Perspectiva

experto

para hacer crecer su conocimiento, que

humano es capaz de distinguir cuales

son más confiables por su permanencia y

son las cuestiones relevantes de un

que

problema y separarlas de cuestiones

explicando sus conocimientos mediante

secundarias.

ejemplos, todo esto nos ponen a pensar

Capacidad sensorial: Un SE carece de

que más adelante estos sistemas podrían

sentidos, lo que muchas veces el

llegar a reemplazar a los expertos y el

global:

Un

estos

sistemas rápida,

pueden

ser

proporcionan

sólida,

tutores

que

una

pueden

inteligentes

Impacto de los Sistemas Expertos y algunos de sus aportes a la Educación | Berrocal, R., Zúñiga, N. (2012).


conocimiento

quedaría

en

manos

de

Viera Elistratova de Barriga los cuales se

máquinas haciendo crecer la dependencia

refieren del mismo de la siguiente forma:

de los humanos hacia la tecnología.

“Nuestro principal objetivo es el de lograr

Por suerte podemos contrastar todas estas

constituir una herramienta que ayude en el

ventajas con las limitaciones que poseen

constante mejoramiento de la enseñanza

estos sistemas, para empezar los SE son

pedagógica en los centros educativos

costosos de mantener, carecen de sentido

existentes,

común y de capacidad sensorial, pero lo

aplicativos

más importante es que dependen de un

enseñen al niño en base a

experto humano en el área, ya que estos

entorno, ambiente y relaciones con la

sistemas no son capaces de subsanar sus

sociedad a organizarse en actividades que

limitaciones, trabajar en equipo o investigar

le incurran en prácticas que midan su nivel

algo nuevo, así como no pueden percibir

de destreza y habilidades, para lo cual se

todas las cosas que un experto humano

han

puede

determinada

actividades registrables y operables desde

situación. Como vemos no hay de qué

una base de datos, a fin de obtener índices

preocuparse los sistemas expertos no son

de medición que coadyuven la labor del

creados para sustituir a los especialistas

especialista-tutor en el caso de que su uso

sino más bien vienen a ser una herramienta

sea en las escuelas, y del padre o madre de

de

familia en el caso de que su uso sea en los

apreciar

gran

ayuda

de

una

para

conservar

el

mediante la provisión de multimedio-interactivas,

que

su propio

diseñado, estructurado y codificado

conocimiento y hacer crecer a los expertos

hogares.” (A.Espinoza y V. Elistratova)

humanos y a los mismos sistemas de ahí la

Otro sistema que se encuentra en el ámbito

importancia de que los SE tengan esa

educativo es el sistema experto para la

característica de enseñar.

recomendación de modelos instruccionales el cual fue creado por Peña Katiusca, Pérez

EJEMPLOS DE SISTEMAS EXPERTOS

María y Rondón Elsiré para el proyecto

APLICADOS EN LA EDUCACIÓN

innovadores centrados en las TIC aplicadas a la educación. Estos autores comentan

6

Primero encontramos un sistema experto

acerca de su sistema lo siguiente:

aplicado a la multimedia

“... se pretende con

educativa como

este trabajo, el

herramienta integral para la enseñanza a

desarrollo de un sistema experto que,

niños con problemas de lecto-escritura, el

posterior

cual se llama “Mi día” y fue elaborado por el

criterios o variables, le proponga al docente

Lcdo. Alex Espinoza Cárdenas y el Ing.

un modelo instruccional aplicable a una

a la evaluación de diferentes

Impacto de los Sistemas Expertos y algunos de sus aportes a la Educación | Berrocal, R., Zúñiga, N. (2012).


situación de aprendizaje. La propuesta de

Computación.

El

un

anestesiólogo

de

proyecto

ligado

a

la

planificación

La

Jorge

Mejia,

Universidad

Rosario,

experto

en

con sistemas basados en conocimiento o

contenidos. El objetivo de MECCA

es

sistemas expertos, viene a constituirse en

ofrecer una herramienta educativa que

un

permita, tanto al médico experto como al

permanente

al

representa una respuesta

docente

y

orientada a la

estudiante

de

como

del

docente y al ámbito de la IA en Educación,

apoyo

colaboró

Doctor

medicina, el

sus

suministro

de

eficiente la toma de decisiones sobre los

conocimientos

modelos de enseñanza y las estrategias

anestesia en un paciente ficticio durante la

didácticas a implementar

simulación de una cirugía. Así el usuario

durante las

en

practicar

sesiones de clases. El prototipo obtenido

puede reconocer los

efectos de sus

presenta una interfaz gráfica tipo formulario,

decisiones médicas sin los riesgos que esto

en que el usuario (docente) de acuerdo al

supone en la vida real.”(V.Luchau)

escenario educativo planteado, selecciona las opciones (criterios de entrada: bloque

Escogimos estos ejemplos porque tienen en

temático,

común el enfoque educativo y a la vez los

contenido,

competencia

a

desarrollar, tipo de organización grupal y

tres

tiempo estimado de enseñanza)

poblaciones, estudiantes de primer ciclo,

sistema

le

presenta

recomendación esquema

del

como

salida,

modelo

de

y el

con

actividades

la un tipo

están

profesores donde

y

cada

dirigidos

a

estudiantes sistema

diferentes

universitarios,

tiene

su

propio

enfoque y finalidad.

macroestrategias que orientan al docente sobre

la

forma

cómo

plantear

su

Como se pudo observar con estos tres

planificación didáctica.” (K.Peña, M.Pérez y

ejemplos de sistemas expertos aplicados a

E.Rondón)

la educación, es necesario contar con una persona especialista en el área para

7

Por último se analizará el MECCA (Modelo

realizar la base de hechos de donde se

Educativo Computacional para el Control de

alimenta el programa, también se puede ver

Anestesia) el cual nos comenta Vivian

la importancia de utilizar sistemas expertos

Luchau “MECCA es un sistema experto que

donde no sólo transmiten un conocimiento

fué desarrollado como tesis de grado en la

sino que lo pone a prueba como lo es el

Universidad de

Los Andes en 1987 por

caso de MECCA donde el estudiante puede

Sara Croitoru y Vivian Luchau para optar al

conocer los efectos de sus decisiones bajo

título de Ingenieros

la simulación de una situación determinada,

de Sistemas y

Impacto de los Sistemas Expertos y algunos de sus aportes a la Educación | Berrocal, R., Zúñiga, N. (2012).


la cual puede llegar a enfrentar en la vida

recibir una atención personalizada sin que

real.

el profesor tenga que estar todo el tiempo

Con respecto al sistema experto para la

con él.

recomendación

de

modelos

instruccionales, nos pareció un tema de

Para concluir nos parece que los sistemas

suma importancia ya que es una realidad

expertos están revolucionando la forma de

que a los profesores les falta creatividad a

conservar y transmitir el conocimiento. Hoy

la

actividades

en día lo hacemos por medio de ensayos,

curriculares para aplicar a sus lecciones,

artículos, tesis, libros, exposiciones de

también notamos lo enriquecedor que sería

ideas, debates, charlas, entre otros, pero

que las personas que utilizan este sistema

con la desventaja de que tenemos que

puedan

invertir mucho tiempo leyendo información,

hora

de

planear

realimentar

conocimiento

con

la

las

la

base

de

experiencia

que

analizando,

comparando

sistema.

conocer,

Por otro lado utilizar un sistema experto

conocimiento

como Mi Día, el cual permita llevar el

determinada. Con los sistemas expertos

control de avance personalizado de cada

tenemos la confianza de que la información

estudiante

le

proporcionada es veraz y le podemos hacer

nivel

preguntas específicas reduciendo así el

muestre

ejercicios

automáticamente según

su

para

cognitivo,sus necesidades y el entorno que

tiempo

lo rodea, es de mucha ventaja en la

conocimiento.

así

no poder

preciso

invertido

nos

último

descartando

que

que

por

tuvieron aplicando las recomendaciones del

y

lo

y

para

en

interesa

obtener un

apropiarse

un área

del

educación ya que, el estudiante puede

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