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Representación mediante Reglas de Producción

Los sistemas basados en reglas son los más comúnmente utilizados. Su simplicidad y similitud con el razonamiento humano, han contribuido para su popularidad en diferentes dominios. Las reglas son un importante paradigma de representación del conocimiento.
Las reglas representan el conocimiento utilizando un formato SI-ENTONCES (IF-THEN), es decirtienen 2 partes:
* La parte SI (IF), es el antecedente, premisa, condición o situación; y
* La parte ENTONCES (THEN), es el consecuente, conclusión, acción o respuesta.
Las reglas pueden ser utilizadas para expresar un amplio rango de asociaciones, por ejemplo:
SI está manejando un vehículo Y se aproxima una ambulancia, ENTONCES baje la velocidad Y hágase a un lado para permitir el paso de laambulancia.
SI su temperatura corporal es de 39 ºC, ENTONCES tiene fiebre.
SI el drenaje del lavabo está tapado Y la llave de agua está abierta, ENTONCES se puede inundar el piso.
Inferencia Basada en Reglas
Una declaración de que algo es verdadero o es un hecho conocido, es una afirmación (fact). El conjunto de afirmaciones se conoce a menudo con el nombre de memoria de trabajo o base deafirmaciones. De igual forma, al conjunto de reglas se lo denomina base de reglas.
Un sistema basado en reglas utiliza el modus ponens para manipular las afirmaciones y las reglas durante el proceso de inferencia. Mediante técnicas de búsqueda y procesos de unificación, los sistemas basados en reglas automatizan sus métodos de razonamiento y proporcionan una progresión lógica desde los datos iniciales,hasta las conclusiones deseadas. Esta progresión hace que se vayan conociendo nuevos hechos o descubriendo nuevas afirmaciones, a medida que va guiando hacia la solución del problema.
En consecuencia, el proceso de solución de un problema en los sistemas basados en reglas va realizando una serie de inferencias que crean un sendero entre la definición del problema y su solución. Las inferenciasestán concatenadas y se las realiza en forma progresiva, por lo que se lo que se dice que el proceso de solución origina una cadena de inferencias.
Los sistemas basados en reglas difieren de la representación basada en lógica en las siguientes características principales:
* Son en general no-monotónicos, es decir hechos o afirmaciones derivadas, pueden ser retractados, en el momento en que dejende ser verdaderos.
* Pueden aceptar incertidumbre en el proceso de razonamiento.
El Proceso de Razonamiento
El proceso de razonamiento en un sistema basado en reglas es una progresión desde un conjunto inicial de afirmaciones y reglas hacia una solución, respuesta o conclusión. Como se llega a obtener el resultado, sin embargo, puede variar significativamente:
* Se puede partir considerandotodos los datos conocidos y luego ir progresivamente avanzando hacia la solución. Este proceso se lo denomina guiado por los datos o de encadenamiento progresivo (forward chainning).
* Se puede seleccionar una posible solución y tratar de probar su validez buscando evidencia que la apoye. Este proceso se denomina guiado por el objetivo o de encadenamiento regresivo (backward chainning). Razonamiento Progresivo
En el caso del razonamiento progresivo, se empieza a partir de un conjunto de datos colectados a través de observación y se evoluciona hacia una conclusión. Se chequea cada una de las reglas para ver si los datos observados satisfacen las premisas de alguna de las reglas. Si una regla es satisfecha, es ejecutada derivando nuevos hechos que pueden ser utilizados por otras reglaspara derivar hechos adicionales. Este proceso de chequear reglas para ver si pueden ser satisfechas se denomina interpretación de reglas.
La interpretación de reglas es realizada por una máquina de inferencia en un sistema basado en conocimiento. La interpretación de reglas, o inferencia, en el razonamiento progresivo involucra la repetición de los pasos que se indican en la siguiente figura....