2.4 Redes Semánticas

En este subtema introduciremos el concepto de redes semánticas como una forma de representación de conocimiento en inteligencia artificial. Para lo cual es necesario tener el concepto claro de las redes semánticas, así como su estructura y componentes clave. Al final de la clase analizaremos ejemplos prácticos de redes semánticas en problemas de IA.

Introducción

Red Semántica:

Definición:

(Perez J., Gardey A. , 23 Septiembre del 2022)

La Importancia de las Redes Semánticas

Como forma de representación de conocimiento en IA radica en varios aspectos:

Representación estructurada

Las redes semánticas proporcionan una forma estructurada de representar el conocimiento, lo que permite a los sistemas de IA comprender y manipular información de manera más efectiva. Al organizar el conocimiento en forma de grafos con nodos y arcos, se capturan las relaciones semánticas entre conceptos, lo que facilita el razonamiento y la inferencia.

Flexibilidad y expresividad

significa que pueden representar una amplia variedad de relaciones y conceptos de manera intuitiva. Esto permite modelar dominios complejos y capturar información detallada sobre las relaciones entre entidades y conceptos, lo que resulta útil en una variedad de aplicaciones de IA.

Interpretación humana

Debido a su estructura visual e intuitiva, las redes semánticas son fácilmente interpretables por humanos, lo que facilita la colaboración entre humanos y sistemas de IA. Los expertos en dominios específicos pueden utilizar redes semánticas para representar su conocimiento de una manera que sea comprensible para los sistemas informáticos, lo que permite la colaboración y la toma de decisiones informadas.

Aplicaciones prácticas

Las redes semánticas se utilizan en una amplia gama de aplicaciones de IA, incluyendo sistemas de recomendación, procesamiento de lenguaje natural, búsqueda de información, sistemas de respuesta a preguntas y más. Su capacidad para capturar relaciones semánticas entre conceptos los hace especialmente útiles en aplicaciones donde se requiere comprensión y razonamiento sobre el significado del conocimiento.

Elementos de una Red Semántica

Nodos

Arcos

La siguiente figura se representa una ejemplo de red semántica con sus correspondientes nodos y arcos.

Figura 2.1

Representación de los arcos y los nodos que componen una red semántica:
Nodos:
  • Animal
  • Aire
  • Masa
  • Extremidades
  • Comida
  • Persona
  • Brazos
  • Piernas
  • Yvonne
  • David
  • Universidad de Sussex
  • Pájaro
  • Plumas
  • Alas
  • Volar
  • Canario
  • Paloma
  • Avestruz
Arcos:
  • Tiene partes
  • Trabaja en
  • Respira
  • Come
  • Tiene
  • Pueden
  • No pueden
  • Es un
  • Color

Este es un ejemplo simple, sin embargo las redes semánticas se pueden usar para representar una amplia variedad de conocimiento, desde conceptos básicos hasta información compleja.

Existen varios tipos de redes semánticas que se utilizan en diferentes contextos y aplicaciones en inteligencia artificial y en otras áreas de conocimiento.

Tipos de Redes Semánticas

Redes Semánticas Jerárquicas

En estas redes, los nodos están organizados en una jerarquía o estructura de árbol, donde cada nodo tiene un único nodo padre y cero o más nodos hijos. Se utilizan para representar relaciones de subtipo y super-tipo entre conceptos, donde los nodos superiores representan conceptos más generales y los nodos inferiores representan conceptos más específicos.

Ejemplo:

Redes Semánticas no Jerárquicas

En estas redes, los nodos no están organizados en una estructura jerárquica y pueden tener múltiples conexiones con otros nodos. Se utilizan para representar relaciones más complejas y no lineales entre conceptos, donde los nodos pueden tener múltiples padres o hijos.

Ejemplo:

Redes Semánticas Bipartitas

Estas redes se componen de dos conjuntos distintos de nodos, donde los nodos de un conjunto representan entidades y los nodos del otro conjunto representan atributos o propiedades de esas entidades.Se utilizan para modelar relaciones entre entidades y atributos en un dominio específico.

Ejemplo:

Redes Semánticas Conceptuales

Estas redes representan conceptos y relaciones semánticas entre ellos utilizando nodos y arcos etiquetados con términos semánticos. Se utilizan para representar el conocimiento de una manera más abstracta y conceptual, sin una estructura jerárquica explícita.

Ejemplo:

Práctica 2

Red semántica de una página web para el posicionamiento Search Engine Optimization (SEO).

Crea una red semántica del negocio FRIKIEZONE JUCHITAN para crear una página web que facilite la optimización para los motores de búsqueda.

Objetivo:

Herramientas:

Introducción:

El vertiginoso crecimiento y desarrollo constante del World Wide Web y de Internet en general ha generado una abrumadora cantidad de información dispersa en la nube. Ante esta avalancha de datos, surgió la necesidad de organizar de manera más eficiente toda esta información. En respuesta a este desafío, se concibió la idea de dotar a cada página web de un significado más profundo, dando lugar al concepto de páginas web semánticas también conocida como Web 3.0.

La web semántica refiere a una visión más avanzada de la web, donde el contenido de las páginas no solo es legible por humanos, sino que también es comprensible por las máquinas. Es decir, implica darle significado y contexto a la información en línea, de tal manera que las computadoras puedan interpretar y procesar dicha información de manera más inteligente y eficaz.

Al dotar a las páginas web de semántica, se abren muchas posibilidades, desde la mejora de la precisión de los resultados de búsqueda hasta la personalización del contenido para el usuario. Además, fomenta el desarrollo de servicios y aplicaciones más inteligentes y adaptativas, capaces de ofrecer mejores experiencias de usuario. (ISDI, 13 de Julio de 2023).

1. Descripción del Negocio:

FRIKIEZONE es en principio un Salón de videojuegos, en el que puedes ir con tus amigos a pasar el rato. Además de videojuegos, cuenta con una tienda con artículos de anime, manga y cómics. Tiene también una barra de alimentos en los que encontrarás Snacks y bebidas para disfrutar mientras juegas.

Metodología para la elaboración de la práctica:

1. Explicación de la metodología:

Video: Explicación de la metodología para la recopilación de datos:

En este video te explico el primer proceso, el cual trata de la recopilación de los datos útiles para comenzar a crear nuestra red semántica. A continuación se muestran los datos obtenidos para el ejemplo del negocio Frikiezone Juchitan y se dividen en Nodos, arcos y Conexiones.:

2. Datos obtenidos:

Red Semántica para Frikizone Juchitán

Nodos:

Arcos:

Es un tipo de:

Relacionado con:

Conexiones:

Video: Creación de la red semántica del negocio FrikieZone:

En este video te muestro usando una herramienta de software como crear finalmente la red semántica. En la Figura 2.2 se muestra el resultado final simplificado (sin las conexiones).

Figura 2.2

Red semántica del negocio FrikieZone

Nota: Por simplificación y amontonamiento de datos, en la figura 2.2 no se muestran las conexiones entre los nodos.

Entregables:

Una vez completada la red semántica, se presentará un reporte final que deberá incluir las imágenes de la red definitiva, así como una descripción detallada de cada una de las ramas, los criterios utilizados para realizar dichas ramificaciones y las conexiones entre nodos. Además, se deberán especificar las herramientas empleadas en el desarrollo de la red. Finalmente, se agregará una conclusión que relacione las redes semánticas y su aplicación en el campo de la inteligencia artificial.

Se calificará base a la Rúbrica de Evaluación en el apartado de Recursos.
AGENTES INTELIGENTES
A course by: Master Alberto Ramírez Regalado

Recursos: 1 Descargable

Duración: 2 Horas

“Por una tecnología propia como principio de libertad®️”