3.6 Arquitectura de un Sistema de Producción

Introducción

Un Sistema de Producción (SP) es un modelo de razonamiento que se basa en la ejecución de reglas de producción. Estos sistemas son fundamentales en el desarrollo de sistemas expertos, sistemas de recomendación y otros sistemas inteligentes. En esta clase veremos la arquitectura de los sistemas de producción, sus componentes y la interacción de ellos para transformar la información de entrada en conclusiones y acciones.

Desarrollo

Me gusta lanzar una pregunta a los estudiantes para motivar el pensamiento y esta es ¿Qué es un sistema de producción? 

Sistema de Producción (SP):

Definición:

Componentes Básicos de un SP

1. Base de hechos:

Es un conjunto de hechos o datos que representan el estado actual del sistema. Esta memoria es dinámica y cambia conforme se ejecutan las reglas.

Ejemplo:

Si es un sistema médico, los hechos podrían ser síntomas del paciente:

2. Conjunto de Reglas de producción:

Las reglas de producción consisten en una condición (SI) y una acción (ENTONCES). Estas reglas determinan cómo modificar la base de hechos.

Ejemplo:

Consideremos un sistema experto para diagnosticar enfermedades. Una regla podría ser:

				
					SI temperatura>38ºC ENTONCES fiebre.
				
			

3. Motor de inferencia:

Es el componente que evalúa las reglas y las dispara cuando las condiciones son verdaderas. El motor puede trabajar en dos modos principales: encadenamiento hacia adelante (forward chaining) o encadenamiento hacia atrás (backward chaining).

4. Interfaz de usuario:

Permite al usuario interactuar con el sistema, proporcionando información y recibiendo resultados.

La razón para usar el razonamiento no-monótono es la necesidad de desarrollar sistemas inteligentes capaces de manejar la incertidumbre y la información incompleta de manera efectiva si son comparados con el razonamiento monótono. Algunas motivaciones del uso son:

Figura 3.2

Diagrama de un sistema de producción:

Nota: En la imagen se muestra a detalle los componentes de un sistema de producción, incluidos los que conforman el motor de inferencia.

Flujo de trabajo de un sistema de Producción

El flujo de trabajo en un sistema de producción sigue un ciclo de evaluación y ejecución de reglas, generando así nuevas inferencias hasta que se llegue a una solución o no haya más reglas que disparar.

Evaluación de condiciones

El motor de inferencia evalúa si las condiciones de las reglas son verdaderas respecto a la base de hechos actual.

Disparo de reglas

Si la condición de una regla es verdadera, se dispara la regla y se ejecuta la acción correspondiente.

Actualización de la base de hechos

Se añaden o modifican hechos en la base de hechos según lo indicado por la regla disparada.

Reevaluación

Tras la actualización, el ciclo comienza nuevamente.

Ejemplos:

Hecho inicial

Temperatura = 39°C.

Regla 1:

SI temperatura > 38°C ENTONCES fiebre.

Acción:

Se añade “fiebre” a la base de hechos.

Regla 2:

SI fiebre Y tos ENTONCES posible gripe.

En los siguientes puntos profundizaremos más sobre cada uno de los componentes de la arquitectura de los sistemas de producción. ¿Estás preparado? Listos o no, allá vamos.

Videos Complementarios

Videos que pueden ampliar el tema:

Edward Newgate, (18 Noviembre del 2021), Inteligencia Artificial Sistemas de Producción I

AGENTES INTELIGENTES
A course by: Master Alberto Ramírez Regalado

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Duración: 1 Hora

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