Coordinador de Ingeniería Informática
Fundación Universitaria Católica del Norte, FUCN.

Los sistemas expertos, en cuanto área de la inteligencia artificial cuyo propósito es crear sistemas especializados en tareas específicas, simulan el accionar de seres humanos, y se diseñan formalizando el conocimiento que éstos aplican. Un experto humano almacena conocimientos y experiencias para luego aplicarlos en la realización de tareas de una manera rápida y óptima, de la cantidad de información y experiencias guardadas, depende su efectividad. Este es el principio que da origen a los sistemas expertos.

Inteligencia artificial, sistemas expertos, cerebro triádico, base de conocimiento, motor de inferencia, cerebro izquierdo, cerebro central, cerebro derecho, cibernética social.

Dentro de la investigación de nuevas tecnologías la inteligencia artificial cobra especial interés porque sus modelos permiten soluciones que por su especialidad se escapan a los métodos secuenciales de la informática tradicional. Hay problemas aún no resueltos que implican procesamiento en paralelo, análisis instantáneo de múltiples estados, establecimiento de modelos para el tratamiento de incertidumbres y toma de decisiones sobre datos incompletos, aspectos que se constituyen en objeto de estudio de la inteligencia artificial.

Los sistemas expertos constituyen su aplicación mas inmediata, éstos se desarrollan sobre la base de automatizar la experiencia de un experto humano sobre algún tema. En el caso que se presenta, se hace referencia a la aplicación de sistemas expertos para automatizar aplicaciones y servicios del modelo de cerebro triádico en el comportamiento humano.

Los sistemas expertos (SE) son soluciones de computador que ameritan su desarrollo cuando la información está dentro de dominios cuyas características obedecen a condiciones especiales. Éstas se presentan cuando existe dificultad para levantar un modelo cuantitativo o algorítmico sobre la misma; el numero de estados, condiciones, posibilidades y excepciones están dentro de rangos muy amplios; por su parte, el conocimiento esta colmado de heurísticas o experiencias cotidianas o cuando hay inexactitud en los entornos del problema.

Si con alguna regularidad se presentan estados peculiares que se escapan a la generalidad a manera de casos, entonces el modelo no se puede levantar, o habrá que hacerlo considerando las salvedades respectivas; las cuales, al multiplicarse, terminaran con la estructura de éste. Podría intentarse una solución algorítmica como en la generación de los números primos. Aunque no es posible hacerlo con una formula matemática, si con un algoritmo, pero esto no siempre es posible.

Si el numero de estados posibles se encuentra en un rango amplio se conduce a la intratabilidad algorítmica porque el número de condiciones esta asociado en una relación uno a uno; es decir, a los datos del problema.

Las experiencias cotidianas tienen la desventaja para la modelación de no obedecer a una secuencia de pasos, por lo menos de su inmediatez queda esta idea, y con seguridad, el experto justifica su respuesta, pero no con una coherencia secuencial exacta, así su acierto sea indiscutible. Esa es su impronta: la validez y la rapidez de sus respuestas ante el asomo de unos cuantos datos. Cuando vamos a pasar una calle, en fracciones ínfimas de segundos decidimos, ante la venida de un vehículo, si es posible o no. De igual forma, si la tierra tiembla, de inmediato decidimos salir de la alcoba y logramos salvar todos los obstáculos. Es el conocimiento heurístico, inmediato y valido, no algorítmico. La gente piensa y acierta, pero no sabe expresar por qué ni cómo, esto explica en parte por qué es tan complicado intentar algún modelo.

Cuando no se conocen todos los estados, condiciones, posibilidades o excepciones a los que se puede conducir, o sea, cuando hay preguntas sin respuestas, entonces estamos dentro de un dominio no completamente delimitado. La programación tradicional de computadores exige precisamente que todo esté bien delimitado.

El objetivo de un SE es razonar como lo hace un experto humano, reemplazándolo en la toma de decisiones o en tareas que exigen, antes de cualquier acción, razonamiento inteligente sobre un cúmulo de conocimientos históricos considerados como aprendidos. Estos conocimientos se consideran ya válidos y se formalizan a través de modelos lógicos que permiten inferencias hacia unas conclusiones nuevas al final de su recorrido por otras ya existentes.

La idea es que el programa razone como lo hace un experto en algún tema. El campesino sabe leer los códigos que se desprenden de la velocidad de los vientos para hacer una predicción climatológica, un médico con algunas pocas lecturas en los ojos de su paciente no necesita de exámenes clínicos para hacer el diagnóstico, un mecánico automotriz, por su experiencia, puede predecir la falla de un mecanismo del carro con solo escuchar sus ruidos. Otros menos expertos necesitaran más pruebas para decidir o referentes teóricos para un análisis mas profundo. Los expertos tienen registradas experiencias pasadas, normas, códigos, signos, pruebas, información, que en el momento del requerimiento es consultada para inferir la conclusión. Lo sorprendente es que esas búsquedas se hacen para respuestas inmediatas con alto grado de certidumbre. Y cuando no hay información disponible o cuando no es descifrable para someterla al rigor de los formulismos de sus conocimientos, entonces advierten que no pueden dar respuesta alguna.

Pero a pesar de la validez de su pronóstico o decisión, de su grado de certeza, este experto no siempre explica cómo razonó, ni cómo llego a la conclusión. Su razonamiento empírico e inmediato surgió espontáneamente después de enlazar varias ideas, pero él, no en todos los casos podrá expresar su algoritmo de solución o su modelo matemático. Incluso, pueden surgir conflictos entre las soluciones estructuradas y amparadas por teorías universales y las de estos expertos, que por su contacto continuo en muchos años con la realidad de una vez formulan su concepto.

Básicamente un sistema experto tiene en su arquitectura una base de conocimientos y un motor de inferencia. El primero tiene la información en forma estructurada, el segundo está representado por la lógica para relacionar esa información. Con unos datos de entrada empieza a consultar la base de conocimientos para hilar conclusiones intermedias hasta llegar a un resultado final, ver Figura 1

Figura No 1: Estructura de un sistema experto

N reglas constituyen la base de conocimientos, todas relacionadas por implicaciones lógicas. Unas preguntas de entrada sobre datos del problema activan K de esas reglas (k<=N). Es el motor de inferencia el que recorre secuencialmente esas K reglas. Puede decirse que las preguntas de entrada asignan valores a variables involucradas que llevan a que se expanda conocimiento específico por esas K reglas hasta llegar a una conclusión final.

La figura 2 muestra dos fases de un sistema experto, la de desarrollo y la de ejecución. En la primera el Ingeniero está interactuando con el experto humano para obtener su conocimiento, y en la segunda lo hace con la base de conocimientos para darle mantenimiento a ésta, sea ingresando nuevas reglas, eliminando otras o modificando, por ejemplo, sus incertidumbres. En la segunda la interacción es del usuario con el sistema, lo que ocasiona que se active el motor de inferencia y de acuerdo con la base de conocimientos se logren los resultados finales. En ambas instancias se necesitan dos interfaces, la primera del computador con el usuario, la otra con el ingeniero.

Se trata entonces de modelar el conocimiento, es decir, de llevar el conocimiento del experto humano a la base de conocimientos, tarea difícil porque se necesita interpretar sus argumentos para representarlos en otro código, sin perder de vista las relaciones inmersas dentro de cada enunciado. Esta es la tarea del Ingeniero del Conocimiento, traducir el lenguaje del experto humano en el código relacional y certero de alguna lógica. Es difícil porque pueden resultar incongruencias, inexactitudes, contradicciones, redundancias, relaciones aparentemente caprichosas e imaginaciones sin soportes sólidos. Es el mundo del experto, informal pero certero, contra el del software, formal y exacto, aunque no siempre válido.

El comportamiento del ser humano lo describe W. De Gregori (1999) según el modelo de cerebro triádico. Éste se identifica según tres procesos mentales: cerebro central o inteligencia operativa; cerebro derecho o inteligencia emocional y cerebro izquierdo o inteligencia lógica. El cerebro central se asocia con la acción, la experiencia, el pensamiento concreto, la administración; el cerebro izquierdo con la ciencia, la matemática y el saber; y el cerebro derecho con la intuición, la fe, las emotividad, el arte y la religión. Estos tres cerebros integran un sistema que se correlaciona y se determina, que explica, por ejemplo, cómo alguien es un genio con los números pero nunca aprende a bailar; o cómo otro es un artista brillante, pero un pésimo administrador de sus cosas.

El revelador del cociente mental triádico es un modelo cuantitativo que, no de manera puntual sino proporcional, determina las inclinaciones del cerebro triádico, de acuerdo con las posiciones frente al mundo, los temores, las relaciones con los demás, los criterios para evaluar el arte y en general, su actuar en los contextos lógicos, motores y lúdicos. Del análisis del cerebro triádico pueden surgir estrategias para la administración y la pedagogía; de acuerdo con la cibernética social, éste organiza conocimientos, define jerarquías y crea visiones para sacar el mejor provecho de las debilidades y las oportunidades.

De este análisis se crean modelos pedagógicos para la escuela con el fin de equilibrar la clase de acuerdo con el cerebro triádico de los integrantes, con miradas hacia lo lúdico, lo lógico y lo administrativo. Se fija hacia dónde inclinar la enseñanza y qué recursos están disponibles dentro de cada comportamiento para sacar el mejor provecho. También para la gerencia es válido el modelo, dentro de la empresa las acciones se deben orientar hacia los aspectos de investigación rigurosa de los procesos; fe en los mismos, colorido para éstos y manejo presupuestal para su optimización y utilidad.

El análisis tricerebral ofrece su aporte en la manera en que conceptúa sobre la inteligencia, porque de hecho la desliga de la habilidad matemática y lógica como su única realización y le reconoce, por el contrario, las realizaciones en la lúdica y el arte o en la motricidad y la administración. Además porque brinda un enfoque amplio aplicable desde el aula de clase y la familia, hasta la ubicación en la globalidad del mundo y sus problemas.

En varios trabajos interdisciplinarios en la ciudad de Medellín, se han desarrollado proyectos acerca de sistemas expertos soportados por el modelo de cerebro triádico, programas de computador que toman decisiones y hacen diagnósticos después de interactuar con las personas que se someten a ser evaluadas. El metodología, en los proyectos que se reseñan, ha incluido los siguientes aspectos:

Determinación de los objetivos, acciones y respuestas del sistema experto. En este aspecto se determina cómo será el dialogo entre el sistema experto y el usuario, y cuál será el dominio de las conclusiones.

Identificación de las variables sobre las cuales se levantará la base de conocimientos y que servirán para la toma de decisiones, en virtud del modelo de cerebro triádico. Con base en este modelo y en los objetivos propuestos se clasifican los insumos necesarios.

Diseño de Interfaces para el diálogo, selección de preguntas y sincronización de éstas con los conceptos de cerebro izquierdo, central y derecho; con proporcionalidad y con los demás elementos del modelo triádico de cerebro.

Diseño de las bases de conocimientos, establecimiento de factores de certeza y verificación de su lógica con los árboles de inferencia. En esta misma etapa se establecen las ternas objeto-atributo-valor, sobre la información que sirve como insumo para el sistema.

Pruebas de los sistemas con información real; verificación de éstas con el modelo y validación de los resultados.

La automatización con sistemas expertos sobre el modelo triádico se justifica por la enorme variedad de estados que se deben considerar en la determinación de los tres cerebros y las posibles combinaciones de éstos; las relaciones que es posible identificar, los múltiples caminos que conducen a las manifestaciones de los tres tipos de inteligencia, las experiencias y acciones que se deben considerar y el factor de proporcionalidad que puede conducir a grados de certeza y yuxtaposición de conclusiones. El modelo de cerebro triádico conduce al análisis que tiene que identificar gran cantidad de variables y condiciones que dificultan el tratamiento con técnicas informáticas tradicionales como las bases de datos.

- Sistema Experto para el diagnóstico del cerebro triádico
Objetivo: Desarrollar un experto para el diagnóstico del cerebro triádico que sirva de facilitador para la aplicación de la cibernética social y el proporcionalismo.

La cibernética social es una teoría sistémica que integra en un solo cuerpo teórico interdisciplinar las ciencias sociales y humanas para interactuar con la complejidad de la organización humana moderna, ofreciendo formas de autorregulación y evolución más proporcionales para todos.

Este sistema determina, a través del concepto de satisfactor, quién programó el cerebro triádico diagnosticado. Según la teoría, en el pasado de la persona han existido agentes familiares que han influenciado en el desarrollo o programación de los tres cerebros.

- Sistema Experto para evaluar los tres procesos mentales del cerebro basados en la teoría de la cibernética social y el proporcionalismo.

Objetivo general: Desarrollar una base de conocimientos a través de la tecnología de sistemas expertos que permita autodiagnosticar la capacidad mental de cada individuo, con base en la teoría de la cibernética social y el proporcionalismo.

Permite la implementación de conocimiento y experiencia de un experto a través de una base de conocimiento que actúa coordinadamente para la determinación del tipo de cerebro dominante y subdominante de cada individuo.

Con este sistema el usuario sutodiagnostica los tres procesos metales de su cerebro.

-Sistema experto para el análisis de grupos de estudiantes universitarios, basado en la teoría tricerebral.

Objetivo: Desarrollar un sistema experto basado en el análisis de la teoría tricerebral y en el proceso propuesto por el ciclo cibernético de transformación que permita el diagnóstico de grupos universitarios de cualquier área y permita al usuario final (el docente) la posibilidad de generar estrategias pedagógicas para el máximo aprovechamiento del talento humano.

Este sistema hace el diagnostico del cerebro triádico en grupos de estudiantes, para determinar en forma global las inclinaciones y dar las recomendaciones pedagógicas respectivas. Utiliza los principios de proporcionalidad de la teoría de los tres cerebros.

Objetivo: Diseñar un sistema experto que permita la evaluación del cerebro desde un enfoque triádico, aplicado a profesionales con cargos de responsabilidad directiva.

Este sistema experto, además del diagnostico, hace recomendaciones para los directivos con el fin de hacer productiva su actividad, aplicando las bondades que se desprenden de las condiciones de su tricerebral.

Con estos proyectos se ha creado tecnología para que programas de computador reemplacen o auxilien a profesionales de áreas como la sicología, la promoción social y la educación, en el estudio de comportamientos humanos. Existen desarrollos de sistemas expertos para otros campos del saber, como la medicina, la geología, las finanzas y la administración, que con el soporte de alguna teoría, modelo o práctica automatizan el hacer y el saber de expertos humanos.