Una introducción a la Inteligenca Artificial (IA)



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Hechos


Representación interna

Programas que razonan


Comprensión del lenguaje

Generación del lenguaje

Representación del castellano



Figura 2.3. Proceso de representar un conocimiento.

2.17 Objetivo de la representación del conocimiento.

Representar éste en forma manejable por la computadora de manera que se pueda utilizar como un auxiliar en el desempeño de los sistemas basados en conocimientos.


Un lenguaje para la representación del conocimiento consta de dos aspectos:


  • La sintaxis:

    • Explica las posibles configuraciones mediante las cuales se forman las oraciones.

  • La semántica:

    • Determina los hechos del mundo a los que hacen alusión las oraciones. Mediante la semántica cada oración expresa algo relacionado con el mundo.


Razonamiento o Inferencia: Si tanto la semántica como la lógica están definidas de manera precisa, podemos decir que el lenguaje es una lógica. Con base en la sintaxis y de la semántica se obtiene el mecanismo de inferencia que utilizará el sistema para poder deducir conclusiones y con estas conclusiones realizar acciones, como se muestra en la siguiente figura:

Semántica
Oraciones implica Oraciones

Representación

Mundo

Hechos producen Hechos


Ejemplo 1:

A: O estudiaba o iba a la fiesta

B: ¿Y que hiciste?

A: Pues no fui a la fiesta
¿Qué hizo A? ¿Cómo se puede llegar a una conclusión?

Ejemplo 2:


Todos los hombres son mortales

Sócrates es hombre


¿A qué conclusión llegamos?

¿Por qué se pudo llegar a una conclusión?


Lo que deseamos es generar nuevas oraciones que necesariamente sean verdaderas, suponiendo que las previas también lo sean. A este tipo de relación se le denomina consecuencia o implicación y refleja la relación que guarda un hecho derivado de otro.
Ejercicio 2.1.


Piensa en un problema de tu vida diaria en el cual utilizas la inferencia para obtener conclusiones. Discútelas en grupo.


Veremos ahora en qué consisten los lenguajes para la representación del conocimiento. Empezaremos por dos clases de lenguajes que nos son familiares: los lenguajes de programación y los lenguajes naturales:


Los lenguajes de programación son idóneos para representar algoritmos y estructuras de datos concretas. Sin embargo, les falta expresividad. Por otro lado, los lenguajes naturales (español, inglés, alemán) indudablemente son expresivos pero adolecen de dos problemas: el significado de una oración depende del contexto en que se utilice y son inherentemente ambiguos.
En un buen lenguaje para representar el conocimiento se combinan las ventajas de los lenguajes naturales y la de los lenguajes formales. Debe ser lo suficientemente expresivo y conciso para que nos permita expresar de manera suscita todo lo que hay que decir. Debe ser inequívoco (no ambiguo) e independiente del contexto. Debe ser eficiente en el sentido que nos permita obtener nuevas inferencias a partir de oraciones en nuestro idioma. Son muchos los lenguajes de representación que se han creado con el objeto de satisfacer estos criterios, entre estos encontramos la lógica preposicional, la lógica de primer y segundo orden, las redes semánticas y los frames. Los cuales veremos a lo largo de este capítulo.

2.18. Lógica

A continuación se revisan algunos conceptos importantes en la lógica de primer orden:


Consecuencia o Implicación. Generación de nuevas oraciones que necesariamente sean verdaderas, suponiendo que las previas también lo sean.
Procedimiento de inferencia. Procedimiento que parte de una base de conocimientos, BC, y permite generar nuevas oraciones  que den a entender que son implicaciones de BC. O bien, dados una base de conocimiento, BC y otra oración , informará si  es o no consecuencia de BC.
Interpretación (Semántica). Ninguna oración tiene significado por sí misma. Para poder dar a entender lo que significa, quien la escriba tiene que proporcionar su respectiva interpretación.
El papel de la semántica. Una vez que mediante la semántica se interprete de una manera determinada una oración, ésta afirma que el mundo es de una forma y no de otra. Es decir la oración es cierta o falsa.
Inferencia lógica o deducción. Proceso mediante el cual se implanta la relación que existe entre las oraciones.
Validez. Se dice que una oración es válida o necesariamente verdadera si y sólo si es verdadera en todas las posibles interpretaciones; es decir, independientemente de lo que supuestamente signifique. Por ejemplo:
“La tierra es redonda o la tierra no es redonda”
es válida independientemente de lo que signifique. Por el contrario:
“La tierra es redonda o el mar es azul”
no es válida por sí misma.


2.18.1. Inferencia en las computadoras.

Defectos de las computadoras:



  • No saben la interpretación de la base de conocimientos

  • No saben nada del mundo, excepto aquello que está en la base de conocimientos.

Lo interesante de la inferencia formal es que puede emplearse para obtener conclusiones válidas aun cuando la computadora ignore las interpretaciones que utilicemos. La computadora sólo rinde cuentas de conclusiones válidas, las que deben ser ciertas, independientemente de la interpretación que se les dé. Las conclusiones sólo tienen sentido para nosotros.




2.18.2. Componentes de una lógica.

Una lógica consta de lo siguiente:




  1. Un sistema formal para describir lo que está sucediendo en un momento determinado, y que consta de:




  1. la sintaxis del lenguaje, que explica como construir oraciones

  2. la semántica del lenguaje, que especifica las restricciones sistemáticas sobre cómo se relacionan las oraciones con aquello que se está construyendo.




  1. La teoría de la demostración: un conjunto de reglas para deducir las implicaciones de un conjunto de oraciones.





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