Sistemas Especialistas Probabilísticos

Sistemas Especialistas Probabilísticos SEP
Sílvia Modesto Nassar
[email protected]
Departamento de Informática e de Estatística INE
Centro Tecnológico - CTC
Universidade Federal de Santa Catarina
Roteiro








Introdução
Sistemas Especialistas x Sistemas Convencionais
Especialistas Reais x Especialistas Virtuais
Arquitetura Simplificada de um SE
Recursos Humanos para o desenvolvimento de um SE
Aplicações: experiência na UFSC
Sistema Pediátrico de Avaliação Nutricional: SISPAN
Sistemas Especialistas Probabilísticos: potencialidades.
Introdução
Ciência da Computação
Inteligência Artificial
Sistemas Especialistas
INE - LISA - UFSC
Introdução

Inteligência Artificial (IA) busca representar um
comportamento inteligente utilizando modelos
computacionais.
INE - LISA - UFSC
Introdução

O que é um Sistema Especialista ?
– É um programa computacional que toma decisões ou
soluciona problemas em um domínio de aplicação.
– Utiliza o conhecimento explicitado por um especialista(s)
em determinado domínio.
– Têm aplicação em uma grande variedade de problemas.
INE - LISA - UFSC
Sistemas Especialistas:

Simbólicos: regras SE_ENTÃO

SUB-SIMBÓLICOS: redes neurais
INE - LISA - UFSC
Sistemas Especialistas
Sistemas Convencionais

Sistemas Convencionais
- manipulam dados.
- soluções algorítmicas.
- trabalham com processos procedurais.
- somente a resposta correta interessa.

Sistemas Especialistas
- manipulam conhecimento.
- soluções heurísticas.
- trabalham com processos de inferência.
- algumas respostas incorretas são toleradas.
- respostas satisfatórias usualmente são aceitas.
INE - LISA - UFSC
Especialista Real X Virtual

Especialista Real:
–
–
–
–

Criativo
Adaptativo
Foco aberto
Experiência sensorial
Também é GENERALISTA
Especialista Virtual:
–
–
–
–
–
Presença
Imprevisível
Alto custo
Impermanente
Especialista Real:
–
–
–
–
–


Fácil transferência
Fácil documentação
Consistente
Relativamente barato
Permanente
Especialista Virtual:
–
–
–
–
–
Sem inspiração
É ensinado
Foco limitado
Conhecimento técnico
Somente ESPECIALISTA
INE - LISA - UFSC
Sistemas Especialistas: vantagens

Vantagens:







Custo reduzido.
Não esquece o conhecimento.
Rapidez de resposta.
Respostas estáveis.
Capacidade de explicação.
Capacidade de continuar aprendendo.
Disponibilidade: FÁCIL CLONAGEM
INE - LISA - UFSC
Recursos Humanos: interatividade
Como transmitir o conhecimento
para o Engenheiro de
Conhecimento ?
• Especialista
• Engenheiro de Conhecimento
• Usuário
Como implementar o
Sistema Especialista ?
O Sistema Especialista é útil ?
Confiável ? Caro ?
INE - LISA - UFSC
Arquitetura Simplificada de um SE
Informações
Usuário
Conclusões
Explicações
INE - LISA - UFSC
Conhecimento sob Incerteza
 Abordagens matemáticas para representação
do conhecimento incerto:
• Fatores de Certeza
• Lógica Difusa
•Teoria de Dempster-Shafer
• Modelo Probabilístico
CPGCC - LISA - UFSC
Este curso apresentará o Modelo Probabilístico
Inteligência
Artificial
Natureza do
Problema
Sistemas
Especialistas
Dados
Problema:
Tratamento da Incerteza
CPGCC - LISA - UFSC
SE Probabilísticos
Ciências da
Computação
Inteligência
Artificial
Sistemas
Especialistas
Sistemas
Especialistas
Probabilísticos
Base de Conhecimento:
 redes bayesianas» Probabilidade Condicional
» Teorema de Bayes
SISPAN: base de conhecimento
INE - LISA - UFSC
SISPAN: entrada de sintomas
INE - LISA - UFSC
SISPAN: perfil epidemiólógico
INE - LISA - UFSC
SISPAN: textos explicativos
INE - LISA - UFSC
SISPAN: textos explicativos
INE - LISA - UFSC
SISPAN: raciocínio probabilístico
Entrada : sintomas
 Saída : probabilidade de cada uma das
hipóteses diagnósticas
 Raciocínio classificatório: teorema de
Bayes

P(DEP | sintoma) =
P(DEP ^ sintoma)
P(sintoma)
INE - LISA - UFSC
Uma aplicação médica

: SISPAN
Projeto de Cooperação: UFSC
– Centro de Ciências da Saúde
Depto. de PEDIATRIA
– Hospital Universitário
Depto. de Informática e de Estatística
– Centro Tecnológico

Sistema Pediátrico de Avaliação Nutricional :
SISPAN
– Especialista: Dra. Maria Marlene de Souza Pires
INE - LISA - UFSC
Aplicações de SEP na UFSC:
•Diagnóstico de Desnutrição Energético-Protéica,
SISPAN,1998.
•Sistema Pediátrico de Avaliação do Crescimento Infantil,
SACI, 2001.
•Sistema de Apoio à Nutrição Enteral Pediátrica, SANEP,
2001.
•Sistema Especialista com Baseline Dinâmica para Apoio à
Gerência de Redes, 1999.
•Sistema Especialista com Base Dinâmica, 2000.
•Sistema Híbrido Difuso Probabilístico, 2001 e 2005.
INE - LISA - UFSC
Aplicações de SEP na UFSC:
•Sistema Especialista Probabilítico para Análise da Evasão
Escolar em um Curso Universitário, E-BAYES, 2002.
•Sistema Especialista para Avaliação de Potencial
Econômico, SEPE, 2002.
•Agente Bayesiano para Infecção Hospitalar, 2002.
INE - LISA - UFSC
Sistemas Especialistas Probabilísticos :
potencialidades
Sistemas de classificação: diferentes
domínios de aplicação.
 Agente de monitorização de um ambiente.
 Suporte ao treinamento de profissionais.
 Ferramenta de apoio ao processo de ensinoaprendizagem.

INE - LISA - UFSC