Control Experto

Capítulo 2

Sistemas Expertos y
Lógica Difusa
2.1 Sistemas Expertos
Los sistemas expertos son programas computacionales

diseñados para

tener

disponibles las habilidades de los expertos a los no expertos. Estos programas tratan de
emular los patrones de razonamiento del experto. Algunos de los primeros sistemas
expertos fueron los programas de Dendral en

1965, los cualesdeterminaban la

estructura molecular de la información de un espectrómetro de masa; Rule Interpreter
(RI) desarrollado por McDermott usado para configurar sistemas computacionales y
MYCIN (llamado así porque muchos antibióticos tienen el sufijo “mycin”)
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Capítulo 2: Sistemas Expertos y Lógica Difusa

paradiagnósticos médicos. Desde mediados de 1960’s se desarrollaron varios sistemasexpertos en diferentes áreas, desde lanzamientos aeroespaciales hasta unidades de
monitoreo de cuidados intensivos [7].

Podemos ver el conocimiento humano como declarativo, es decir, hechos que
son guardados en la memoria y como procedimientos, habilidades para utilizar el
conocimiento declarativo para algún propósito. Los sistemas expertos no son
considerados como sistemas de InteligenciaArtificial, ya que un sistema experto no
aprende ni mejora con la experiencia, sin embargo, si agregamos hechos a su base de
datos, adquiere conocimientos y si agregamos reglas, aumenta sus habilidades.

Existen varias formas para crear programas que actúen como sistemas expertos,
los primeros y más utilizados son los sistemas basados en reglas, los cuales usan reglas
si-entonces para representarel proceso de razonamiento del experto (si la información
coincide con ciertas condiciones especificadas, entonces se toman las acciones
apropiadas). Algunos expertos en conocimiento, opinan que una parte significativa del
razonamiento humano puede expresarse en forma de reglas, lo que le da un interés
adicional a los sistemas basados en reglas. Algunas otras maneras de diseñar sistemasexpertos son: redes semánticas o asociativas, frames, y redes neuronales [8].

2.2 Lógica Difusa
Los primeros estudios de la lógica difusa fueron realizados en 1965 por el
ingeniero Lotfy A. Zadeh, con el principio de incompatibilidad: “Conforme la
complejidad de un sistema aumenta, nuestra capacidad para ser precisos y construir

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Capítulo 2: Sistemas Expertos y Lógica Difusainstrucciones sobre su comportamiento disminuye hasta el umbral más allá del cual, la
precisión y el significado son características excluyentes”[7]. La lógica difusa permite a
los sistemas trabajar con información que no es exacta, es decir dicha información
contiene un alto grado de imprecisión, contrario a la lógica tradicional que trabaja con
información definida y precisa.

2.2.1 ConjuntosDifusos
Existen conceptos que no tienen límites claros, es por eso que surge la necesidad
de trabajar con conjuntos difusos. Un conjunto difuso se encuentra asociado por un
valor lingüístico que está definido por una palabra, etiqueta lingüística o adjetivo.

En los conjuntos difusos la función de pertenencia puede tomar valores del
intervalo entre 0 y 1, y la transición del valor entre cero yuno es gradual y no cambia de
manera instantánea como pasa con los conjuntos clásicos [7]. Un conjunto difuso en un
universo en discurso pude definirse con la siguiente ecuación (1):

A

 x, 

A

 x   x U 

(1)

Donde µA: x [0,1] es la función de pertenencia, A(x) es el grado de
pertenencia de la variable x y U es el universo en discurso. Entre más cerca esté A del
valor1, mayor será la pertenencia del objeto x al conjunto A.

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Capítulo 2: Sistemas Expertos y Lógica Difusa

2.2.2 Funciones de pertenencia
Las funciones de pertenencia nos permiten representar gráficamente un conjunto
difuso. En el eje “x” (abscisas) se representa el universo en discurso, mientras que en el
eje “y” (ordenadas) se sitúan los grados de pertenencia en el intervalo [0,1]....