Sistemas Expertos y su Importancia
en la Toma de Decisiones

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Introducción

Las carreras relacionadas con la informática y los sistemas de información, tecnologías y comunicaciones permiten al egresado participar en un proceso muy interesante que se lleva a cabo en las organizaciones y se relaciona con la administración del conocimiento y la toma de decisiones a partir de sistemas que manejan grandes volúmenes de datos, análisis extensos y profundos, con apoyo de herramientas como la inteligencia de negocios y la minería de datos, para lograr un proceso de obtención de resultados que facilita la toma de decisiones.

Al ser uno de los mayores beneficios que el informático ofrece a las organizaciones, el manejo de la información a gran escala se facilita con el uso de sistemas expertos de apoyo a la toma de decisiones que resuelven problemas de tipo financiero, ambiental, de mercados, de economía a gran escala, etcétera. Sería imposible resolver estos problemas sin las herramientas y tecnología adecuadas.



Ejemplos de sistemas expertos.

El estudio de este tema te permitirá:

Distinguir el funcionamiento y aplicaciones de los sistemas expertos, a partir de su descripción, para comprender su importancia en la toma de decisiones de las organizaciones.

Contenido


En el ámbito empresarial, el proceso de toma de decisiones se basa en metodologías bien establecidas que implican estudios de mercado, análisis exhaustivos de estadísticas, procesos de toma de muestras, investigación de campo, encuestas y entrevistas a consumidores que ayudan a reducir el margen de error en el resultado obtenido.

Para tomar una decisión se requiere conocer el problema, comprenderlo y decidir con base en la información disponible y las alternativas de su procesamiento. En todo caso, el éxito de una organización, sin importar su tipo, depende de la calidad de las decisiones que tome el personal que la conforma en todos sus niveles. Este análisis se puede dificultar en la medida que sean muchos los datos a asimilar y procesar, o cuando no sean tantos, pero impliquen una premura en el momento de resolver cierta situación. En estos casos, los sistemas de cómputo suelen volverse invaluables apoyos para lograr el fin buscado. Algunos de los más importantes son los sistemas de soporte a la toma de decisiones (DSS) y los sistemas expertos (ES) al considerar que, en términos generales, todos los sistemas de información dan prácticamente un soporte a las decisiones que de ellos se derivan.

El empleo de modelos como representación de la realidad es común en varios campos de conocimiento y en diferentes circunstancias. En los negocios se emplean ecuaciones matemáticas que representan las relaciones entre las variables del entorno económico.


Sistemas expertos


Cuando se utilizan DSS, se maximizan las oportunidades de obtener el resultado más adecuado; durante años, han sido las más eficaces por el empleo del conocimiento y las experiencias acumuladas. Sin embargo, hay un aspecto no tan aceptable entre estos sistemas: resultan muy objetivos en su respuesta lo cual, a diferencia de la obtenida por una persona, puede causar incomodidades e injusticias. Cualquier dato, por mínimo e insignificante que sea, influye en el análisis de las variables, afecta el resultado y deja de lado el factor del “rango aceptable” en la respuesta. Como consecuencia, se ven afectadas las solicitudes de empleo, obtención de créditos al consumo e hipotecarios, registros de tránsito, solicitudes de ingreso a universidades, becas, etcétera; todos estos elementos se juzgan de manera objetiva y fría, lo cual da un resultado en los mismo términos. Un análisis personal podría tener cierto rango de aceptación que el sistema no da.

No siempre se logra aprovechar los conocimientos de las personas al conjuntar datos numéricos o cuantitativos de una base de datos con un modelo para la toma de decisiones. Para ello, y como una evolución de los sistemas de información, se crearon los sistemas expertos (ES), los cuales acumulan experiencias humanas en un dominio o campo de conocimiento específico. Estos sistemas proporcionan un diferencial para usuarios no tan expertos en la materia del análisis y pueden ahorrar mucho tiempo y recursos en la obtención de la respuesta más adecuada al contexto del problema a resolver.


Interacción entre los componentes de un sistema experto Componentes de un sistema experto

Sin embargo, y por muy avanzado que sea, un programa no puede considerar entre sus parámetros eventos que los expertos no puedan incluir en el desarrollo de las variables del análisis. Estos sistemas expertos pueden, literalmente, “aprender” de la nueva experiencia e incluirla en los parámetros para futuros análisis.


Funcionamiento de los SE


Los SE y las redes neuronales son los elementos de estudio de la inteligencia artificial, es decir, técnicas empleadas para emular la forma en que las personas piensan y resuelven problemas que se presentan.


Para comprender el funcionamiento de un sistema experto, se pueden comparar algunos aspectos relacionados con su estructura; por ejemplo, la base de donde se obtiene la información para dar los pronósticos o inferencias en el DSS es amplia y compleja, pero simplemente una base de datos. Sin embargo, en el sistema experto es una base de conocimientos; la diferencia radica en que la base de conocimientos no sólo contiene datos, sino hechos y relaciones que se derivan de ellos, lo cual difiere de la base de datos simple, ya que también implica el empleo de un motor de inferencias, el cual es un software que trabaja mediante la combinación de los datos introducidos previamente por el usuario con las relaciones guardadas con anticipación y que forman parte de esa base de conocimientos. Ésta emplea reglas del tipo If-then (si-entonces) y, por ello, el resultado es una inferencia.

Algunos análisis implican la confrontación de cientos o miles de reglas a relacionar. En algunas ciencias, como la medicina, el resultado mal interpretado o tardío puede implicar severas complicaciones en la salud del paciente y, en casos extremos, su muerte. Por ello, se requiere precisión para poder dar un diagnóstico y tratamiento adecuados.

Para efectos de maximizar la capacidad de los sistemas expertos, en lugar de contener tantas reglas If-then que ocasionarían mayor lentitud en el procesamiento, se emplean modelos basados en redes neuronales, las cuales intentan simular el procesamiento de información tal como lo hace el cerebro humano; también se hace la consulta a la base de conocimiento, pero en cada análisis se llevan a cabo procedimientos de refinamiento de las mismas reglas para obtener un resultado más exitoso que el anterior.


Aplicaciones de los SE


A continuación, se mencionan algunos ejemplos donde se aplican actualmente los sistemas expertos:


Aplicación de los sistemas expertos

Al perforar el subsuelo, algunos parámetros que el sistema relaciona son: profundidad, porcentajes de algunos minerales presentes en la mezcla del terreno excavado, presencia de gases, sustancias y otros elementos hallados conforme avanza la perforación. Después de cierta distancia, se pueden obtener nuevas lecturas e inferir que se encontrarán próximamente determinados minerales, agua, petróleo, etcétera.

En la producción de estos artículos se alimenta la base de datos con los resultados del análisis de calidad de los productos previamente elaborados, así como de las materias primas empleadas en los lotes anteriores. Con esto, se puede inferir cuando hay defectos en la producción de los nuevos lotes; al tomar además la lectura de las fallas de ciertas maquinarias involucradas en la producción defectuosa, se puede concluir en qué momento se repetirá la falla para evitar su manufactura.

Los bancos tienen redes neuronales para la expedición de tarjetas de crédito; dichas redes utilizan aplicaciones que analizan historiales de compras de productos y servicios de los clientes para detectar comportamientos de consumo inusuales o cualquier movimiento que se salga del parámetro identificado del cliente. Al realizar un pago que no coincida con el consumo habitual, ya sea por producto, monto, ubicación geográfica de la tienda, etcétera, se activa una alarma que puede ocasionar la necesidad de confirmar la identidad del cliente al momento de solicitar la autorización y, de ser necesario, evitar la transacción fraudulenta.

Dichas compañías utilizan las redes neuronales para detectar reclamaciones fraudulentas que, en muchos casos, no sólo son originadas por el reclamante del seguro, sino por las compañías proveedoras de los servicios relacionados con el seguro, las cuales reclaman reembolsos o pagos de servicios no otorgados a los clientes, pero registrados como si lo hubieran sido.

Se han realizado varios intentos por crear jugadores virtuales de ajedrez, por ejemplo, al tratarse de un juego cuya diversidad de piezas y movimientos permiten crear múltiples jugadas posibles en cada turno del jugador. Resulta muy interesante el resultado de las investigaciones al crear prototipos que pueden competir con jugadores reales y expertos en la materia y lograr empatarlos o incluso vencerlos por el desgaste que el cuerpo humano y la mente sufren debido a la concentración y largas horas de juego, factores que a la máquina no le afectan.

En medicina, existen aplicaciones útiles con la combinación de los sistemas y redes neuronales. Se distinguen los casos de detección y tratamiento del Alzheimer al analizar las lecturas de tomografías del cerebro e identificar físicamente variaciones en los patrones de conducta del paciente, aspectos inusuales en las imágenes de las resonancias del cerebro y variaciones significativas en las gráficas obtenidas de los datos de cada paciente tratado con anterioridad y comparadas con el paciente en análisis.

Existen múltiples ejemplos de aplicación de los sistemas expertos y uso de las redes neuronales. Cada vez hay más computadoras que realizan tareas, registros y análisis de actividades hechas por las personas en la convivencia social; por ello, se pueden encontrar más y mejores aplicaciones.


Actividad de aprendizaje. Funcionamiento de los sistemas expertos

El éxito de las empresas radica en la facilidad y rapidez con que procesen la información del entorno económico y los eventos con el modelo de negocio aplicado. Los sistemas expertos brindan técnicas para obtener información.

Lee las siguientes aseveraciones y responde con la opción que le corresponda.


Autoevaluación. Aplicación de los sistemas expertos

En el transcurso del tema, se han explicado diversas consideraciones de los componentes y funcionamiento de los sistemas expertos, así como el detalle de algunos ejemplos de su aplicación.

Lee las siguientes descripciones y arrastra la aplicación de sistema experto a que se refiera.

Fuentes de información

Básicas

Corona, A. (2014). Sistemas de información (manuscrito no publicado). FCA-UNAM.


Complementarias

Murdick, R. (2000). Sistemas de información administrativa (2.ª ed.) México: Prentice Hall.

Norton, P. (2014). Introducción a la computación. México: McGraw-Hill.

Oz, E. (2008). Administración de los Sistemas de Información (5.ª ed.). México: Cengage Learning.


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