Introducción a la Ingeniería del Conocimiento

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Questions and Answers

¿Cuál de las siguientes no es una tarea de la Inteligencia Computacional?

Desarrollo de un entorno de trabajo.

Creación de productos de consumo. (correct)

Implementación de tareas de conocimiento.

Identificación de problemas.

¿Qué tipo de herramienta utiliza aprendizaje supervisado para modelar relaciones entre datos?

Algoritmos evolutivos.

Redes neuronales. (correct)

Minería de datos.

Sistemas expertos.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la minería de datos es incorrecta?

Se usa para hacer predicciones.

El análisis proporciona nuevas fuentes de conocimiento.

Extrae información oculta en colecciones de datos.

Siempre requiere conocimiento previo de los datos. (correct)

¿Qué aspecto es fundamental en la implementación de un Sistema Basado en Conocimiento (SBC)?

Prueba y validación del SBC. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes herramientas se basa en reglas de producción para establecer relaciones entre datos?

Sistemas expertos. Signup and view all the answers

¿Cuál es el primer paso en las responsabilidades de un ingeniero del conocimiento?

Evaluación del problema Signup and view all the answers

¿Qué metodología es esencial en la Ingeniería del Software para el desarrollo de sistemas de inteligencia artificial?

Análisis de requisitos. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes herramientas de Inteligencia Computacional se utiliza principalmente para el reconocimiento de patrones?

Redes neuronales. Signup and view all the answers

¿Qué tarea no corresponde a las responsabilidades de un ingeniero del conocimiento?

Controlar el clima Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes habilidades es fundamental para un ingeniero del conocimiento?

Dotes analíticas Signup and view all the answers

En el contexto de la Inteligencia Computacional, ¿qué representa un sistema experto?

Un modelo computacional que usa reglas de producción. Signup and view all the answers

¿Qué proceso sigue un ingeniero del conocimiento después de obtener el conocimiento?

Validación del activo Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes lenguajes no se menciona como utilizado por un ingeniero del conocimiento?

C++ Signup and view all the answers

La tarea de identificar las causas de errores es parte de las responsabilidades de un ingeniero del conocimiento. ¿Esto es cierto o falso?

Cierto Signup and view all the answers

¿Qué se crea después de estructurar el conocimiento en un sistema experto?

Una base de datos Signup and view all the answers

¿Qué estrategia es utilizada por el ingeniero del conocimiento para obtener el conocimiento necesario?

Uso de diferentes técnicas Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal consecuencia de utilizar datos de baja calidad en un proyecto de IA?

La información obtenida también será incorrecta. Signup and view all the answers

¿Cómo se define la Inteligencia Artificial (IA)?

Es un campo que crea sistemas capaces de realizar tareas que requieren inteligencia humana. Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre Machine Learning (ML) y Deep Learning (DL)?

Deep Learning es un subconjunto de Machine Learning. Signup and view all the answers

¿Qué caracterizan a los Sistemas Basados en Conocimiento (SBC)?

Son herramientas que resuelven problemas complejos utilizando conocimiento simbólico. Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes componentes NO forma parte de un Sistema Basado en Conocimiento (SBC)?

Base de Datos. Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por 'Motor de Inferencia' en los SBC?

Es el mecanismo que justifica decisiones a partir del conocimiento. Signup and view all the answers

¿Qué característica determina la efectividad de las técnicas de IA en relación con los problemas que abordan?

La adecuación de las técnicas al problema específico. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los datos es correcta?

Son la base fundamental de los proyectos de inteligencia artificial. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe correctamente a un sistema experto?

Simula la toma de decisiones de expertos humanos. Signup and view all the answers

¿Qué función desempeñan los sistemas de pizarra en un SBC?

Permiten que múltiples fuentes ingresen información para crear soluciones. Signup and view all the answers

¿Cómo funcionan los sistemas de análisis de elegibilidad?

Hacen preguntas guiadas hasta llegar a una respuesta descalificatoria. Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a los sistemas basados en casos?

Utilizan el razonamiento basado en situaciones pasadas similares. Signup and view all the answers

¿Cuál es el objetivo principal de los sistemas de tutoría inteligente?

Apoyar el aprendizaje y ofrecer retroalimentación basada en el rendimiento. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de información utilizan los sistemas de diagnóstico médico?

Respuestas de los pacientes a una serie de preguntas. Signup and view all the answers

¿Cómo se pueden clasificar los sistemas de clasificación?

Por su análisis de datos para comprender estados de clasificación. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de decisión toma un sistema de diagnóstico médico?

Proporciona un diagnóstico y sugiere tratamientos médicos. Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal función de un Sistema Basado en Conocimiento (SBC)?

Proporcionar decisiones inteligentes con justificación. Signup and view all the answers

¿Qué diferencia principal existe entre un Sistema Basado en Conocimiento y un Sistema Experto?

Los SE incluyen interacción y conocimiento experto, a diferencia de los SBC. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes herramientas no es mencionada como parte del entorno de desarrollo para sistemas basados en conocimiento?

Visual Studio Signup and view all the answers

¿Qué librería de Python se menciona como útil para la representación gráfica en el desarrollo de sistemas basados en conocimiento?

MatPlotLib Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el uso de IA y SE es correcta?

La IA incluye sistemas que pueden no ser expertos. Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a los sistemas basados en reglas?

Se basan en reglas especificadas por humanos. Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia clave entre un sistema basado en conocimiento y un sistema de información convencional?

Los sistemas basados en conocimiento incluyen elementos para la explicación de conclusiones. Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de un sistema de información?

Transformar datos en información oportuna y precisa. Signup and view all the answers

¿Qué aspecto no pertenece a los sistemas basados en conocimiento?

Uso de algoritmos complejos. Signup and view all the answers

Los sistemas de información convencionales se caracterizan por:

Separar datos y algoritmos que usan dichos datos. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de herramientas se suelen utilizar para construir sistemas basados en conocimiento?

Shells comerciales específicas. Signup and view all the answers

Una característica de los sistemas basados en conocimiento es:

Suelen incorporar elementos que explican los resultados. Signup and view all the answers

En un sistema de información, ¿qué se busca en la presentación de la información?

Que tenga un formato y presentación adecuados. Signup and view all the answers

Study Notes

Tema 1: Introducción a la Ingeniería del Conocimiento

La Ingeniería del Conocimiento (IC) busca integrar el conocimiento en sistemas informáticos para resolver problemas complejos que requieren experiencia humana.
Es una rama de la Inteligencia Artificial (IA) que se centra en el diseño y desarrollo de Sistemas Expertos (SE) que imitan el razonamiento humano en un dominio concreto.
El objetivo principal de la IC es reducir el esfuerzo y tiempo necesarios para resolver problemas complejos y de gran escala.

Objetivos de la Ingeniería del Conocimiento (IC)

Comprender qué es la Ingeniería del Conocimiento.
Conocer el rol del Ingeniero del Conocimiento.
Conocer los conceptos básicos de datos e información y cómo se relacionan con el conocimiento.
Conocer los fundamentos de la Inteligencia Artificial.
Conocer los principios de los Sistemas Basados en Conocimiento.
Identificar posibles entornos de desarrollo para implementar sistemas de conocimiento.

Contenido de la Ingeniería del Conocimiento

Introducción a la IC.
El Ingeniero del Conocimiento y sus responsabilidades.
Datos e Información.
Inteligencia Artificial.
Sistemas Basados en Conocimiento.
Entorno de desarrollo.

Metodología de la Ingeniería del Conocimiento

Captación y modelado formal del conocimiento.
Obtener el conocimiento.
Estructurar el conocimiento.
Formalizar el conocimiento
Diseño e implementación de software para tareas complejas de alto componente cognitivo (Sistemas Basados en el Conocimiento (SBC).
¿Quién lleva a cabo estas tareas?: el Ingeniero del Conocimiento.

Objetivos de la IC

Extraer el conocimiento del experto humano.
Transferir el conocimiento al experto humano a las bases de conocimiento (BC).
El experto debe describir qué reglas aplicar, conceptos relevantes y cómo se relacionan (lenguaje natural a representaciones formales).
Los expertos, ingenieros y desarrolladores deben tener un punto de vista común del problema y un vocabulario común.

Tareas de la Ingeniería del Conocimiento

Identificar el problema.
Adquirir el conocimiento.
Representar el conocimiento.
Desarrollo de entornos de trabajo.
Implementación en un SBC (Inferencia, análisis, diagnóstico, explicación, entrenamiento)
Prueba y validación del SBC.
Integración y mantenimiento del SBC.
Revisión y evaluación del SBC.

Pilares Fundamentales de la Inteligencia Artificial (IA)

Metodologías de Ingeniería de Software: Analizar, requisitos, desarrollo, implantación y mantenimiento.
Herramientas de Inteligencia Artificial: Sistemas de producción, redes bayesianas, razonamiento basado en casos, redes neuronales, algoritmos genéticos y evolutivos, algoritmos de aprendizaje.
Aplicaciones de Conocimiento Experto: Sistemas expertos, sistemas de diagnóstico, sistemas de análisis de requisitos y sistemas de predicción.

Herramientas de la IC

Minería de datos: Extraer información predictiva de datos.
Redes neuronales: Estimar relaciones entre los datos basándose en funciones.
Sistemas Expertos: Utilizar reglas, conocimiento y relaciones entre datos.

Retos de la IC

Dificultad para la captura y representación de la información compleja y el conocimiento.
Diversas fuentes de conocimiento que pueden ser contradictorios o incompletos.
Las respuestas de los expertos pueden ser inseguras o inconexas, y su grado de confianza variado.
La variedad de representaciones.
El conocimiento puede evolucionar continuamente; nuevos conocimientos a incorporar y los expertos que lo revisen.

Fases de la IC

Adquisición del conocimiento (fuente de conocimiento).
Representación del conocimiento (base de conocimiento).
Validación del conocimiento.
Inferencia.
Explicación y justificación.

El Ingeniero del Conocimiento:

Desarrollar sistemas expertos reuniendo el conocimiento de los expertos humanos y codificándolo de forma sistemática.
Los ingenieros del conocimiento son especialistas en sistemas expertos, productividad y precisión; ayudan a lograr altos niveles de eficiencia.
Responsabilidades: Evaluación del problema, obtención del conocimiento, creación de la estructura y validación del sistema.
Tareas: desarrollar, mantener y mejorar el conocimiento, interpretar datos, procesar conocimiento, clasificar acontecimientos, identificar errores, apoyar iniciativas, predecir y trabajar con expertos.
Habilidades: Análisis, lenguajes de programación (Python, Java, Clojure, React), infraestructuras de hardware y software (LAMP - Linux, Apache, MySQL, PHP), marcos como ITIL, habilidades sociales, comunicación eficaz y razonamiento lógico.
Destrezas: Lenguajes de programación, desarrollo de bases de datos, gestión de entregas de aplicaciones, ingeniería del conocimiento (SQL, RDF, SPARQL, OWL), inteligencia de negocios (BI).
Formación: Título universitario en TI (Ingeniería Informática, Telecomunicaciones, Ciencia de Datos), Experiencia laboral como programador, administrador de sistemas o bases de datos relacionales, IA, desarrollador de Inteligencia Artificial o lingüista computacional.

Datos vs Información vs Conocimiento

Datos: Hechos recolectados en la organización que aún no han sido procesados.
Información: Datos procesados, agregados y presentados de manera útil para la organización.
Conocimiento: Mezcla de experiencia, valores, información y know-how para incorporar nuevas experiencias e información para la acción.

Big Data

Conjuntos masivos de datos complejos, que requieren aplicaciones de procesamiento informático para su gestión.
Desafíos en adquisición y procesamiento adecuados considerando la complejidad y las imprecisiones de la información.

La Importancia de los Datos en Proyectos de IA

Datos inadecuados conducen a información y conocimiento incorrecto.
Los datos son esenciales para cualquier proyecto de IA.
Técnicas de IA potentes pero con datos malos no generan resultados óptimos.

Inteligencia Artificial (IA)

IA: máquinas que imitan la capacidad de razonar de los humanos.
Machine Learning (ML): subconjunto de IA donde las máquinas aprenden de datos para reconocer patrones y hacer predicciones.
Deep Learning (DL): subconjunto de ML donde las máquinas aprenden de manera autónoma a razonar y sacar sus propias conclusiones.

IA en los Sistemas Basados en el Conocimiento (SBC)

Es importante desarrollar técnicas de IA adecuadas al problema para obtener conocimiento a partir de los datos.
Si las técnicas de IA no son lo suficientemente buenas, los SBC no funcionarán correctamente.

Sistemas Basados en el Conocimiento (SBC)

Herramientas de IA que proporcionan decisiones inteligentes en un dominio específico mediante una representación simbólica del conocimiento humano.
Componentes: Base de Conocimiento, Motor de Inferencia, Memoria de Trabajo, Módulo de Explicación e Interfaz gráfica.
Tipos de SBC: Pizarra, Basado en Casos, Clasificación, Sistemas expertos, sistemas de tutoría inteligente y sistemas de diagnóstico médico.

SBC vs Sistemas Convencionales

Estructura: Separación de conocimiento y control (SBC) vs combinación de datos y algoritmos (SI); explicación de resultados no siempre disponible en SI.
Tipos de problemas: Problemas mal definidos (requieren conocimiento heurístico, SBC) vs problemas bien definidos (resueltos por algoritmos, SI).
Estrategias de resolución: Métodos declarativos (SBC), métodos procedimentales (SI).
Conocimiento e Información: Conocimiento tácito, basado en experiencia (SBC) vs Conocimiento algorítmico basado en algoritmos (SI).

Ventajas de los SBC

Mantenimiento y reutilización del conocimiento.
Resolución rápida de problemas complejos.
Gestión de la incertidumbre.
Explicación del razonamiento.
Reducción de costes.
Aumento de la fiabilidad.
Modularidad y disponibilidad.
Experiencia múltiple de expertos.

Inconvenientes de los SBC

Dificultad en la adquisición del conocimiento y representación abstracta efectiva del conocimiento humano.
Imposibilidad de simular creatividad y sentido común.
Obstacles para el aprendizaje y adaptación.

SBC vs Sistemas Expertos (SE)

SBC: conocimiento no necesariamente experto.
SE: conocimiento experto + interacción.

Entorno de Desarrollo para la ingeniería del conocimiento

Python >= 3.10
CUDA
cuDNN
Anaconda
Google Colaboratory
Kaggle
Librerías: Numpy, Pandas, Scikit-learn, TensorFlow, Keras, Matplotlib.

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Description

Este cuestionario aborda los conceptos fundamentales de la Ingeniería del Conocimiento, una rama de la Inteligencia Artificial. Exploraremos el rol del Ingeniero del Conocimiento, así como los principios de los Sistemas Basados en Conocimiento. Además, se examina la relación entre datos, información y conocimiento para entender mejor la resolución de problemas complejos.