INTEGRACION DE UN ESPECIALISTA TEMPORAL EN UNA HERRAMIENTA DE DESARROLLO DE SISTEMAS BASADOS EN CONOCIMIENTO I. del Aguila, S. Túnez, A. Bosch, M. Torres y R. Marín

Desarrollo de la presentación 1.- Introducción al problema 2.- Modelos de razonamiento temporal 3.- Solución implantada 4.- Resolución de consultas temporales 5.- Conclusiones y trabajo futuro

Tareas de la IA: Planificación Diagnóstico Monitorización  El tiempo es una dimensión más  Necesitan representar y razonar con información temporal ESPECIALISTA TEMPORAL

Un sistema experto que incluye un especialista temporal INTERFAZ LENGUAJE PARA ENTRADA INFORMACION LENGUAJE DE CONSULTA MECANISMO DE INFERENCIAS SOBRE EL DOMINIO BASE DE CONOCIMIENTO GENERAL SOBRE EL TIEMPO BASE DE DATOS TEMPORALES Relaciones Temporales MECANISMO DE INFERENCIAS TEMPORALES BASE DE CONOCIMIENTO GENERAL SOBRE EL TIEMPO USUARIOUSUARIO

EXPERT SYSTEM SHELLS:  Diversos métodos de representación del conocimiento  Buen repertorio de técnicas de control de inferencia  Potentes Interfaces gráficas  Gran flexibilidad  Programación basada en objetos  Acceso a bases de datos Especialista temporal +

ESPECIALISTA TEMPORAL  Conclusiones sobre localización temporal de eventos  Relación de orden parcial, información incompleta  Representación relaciones temporales --- restricciones  Propagación restricciones  Resolución consultas

MODELOS DE RESTRICCIONES TEMPORAL  Relaciones cualitativas entre intervalos  Algebra de intervalos -- IA - Allen, 1983  Relaciones cualitativa entre instantes  Algebra de puntos -- PA - Vilain y Kautz, 1986  Relaciones imprecisas  Usando intervalos de error - Decther, 1991  Mediante números borrosos - Barro et al 1994 Marín et al, 1994

Elementos del álgebra de puntos  Primitivas: Antes --- < Despues --- > Igual --- =  Disyunciones:   Operaciones: Intersección Composición --    

RED PA Conjunto de variables X 1,..., Xn que son instantes Conjunto de R ij entre ellas X2X2 X3X3 X1X1 X4X4 X5X5 {<,=} {<} {=} {<} Objetivos de razonamiento sobre PA: a) Problema de obtención de relaciones mínimas b) Problema de la consistencia

k i j R ik={<} R kj={<, =} R ij = { } ALGORITMOS  3-Consistencia O(n 3 )  4-Consistencia O(n 4 )  Subgrafo prohibido O(n 3 ) s v w {}{} {  } {}{} t {}{} {}{} {  }

Planteamiento de implementación REGLAS + Control inf. OBJETOS Interfaz gráfica Smart Elements Representa instantes y restricción Consultas temporales Prototipo no final Objetivo la integración

Estructura de objetos

(Assign (((_antes_1 AND _antes_2) OR (_antes_1 AND _igual_2) OR (_igual_1 AND _antes_2))) (_antes_1)) (Assign (((_despues_1 AND _despues_2) OR (_despues_1 AND _igual_2) OR (_igual_1 AND _despues_2))) (_despues_1)) (Assign (((_igual_1 AND _igual_2))) (_igual_1)) ) ) k i j k i j Se ajusta a < = < < <

Algoritmo de 3 - Consistencia k R origen,pivote R pivote, destino R origen,destino Si existen los objetos (restricción origen y restricción destino) Si existe el objeto (restricción a ajustar) { Componer R origen,pivote con R pivote,destino Intersecar R origen,destino con la composición Modificar R origen,destino y R destino,origen } Sino Crear restricción inducida por R origen,destino y R destino,origen i Rij k Rik Rki Rkj j Rji Rjk RESTRICCIONES pivote origendestino ij

Para todas las restricciones R vw con valor distinto Calcular S = adyacente  (v)  adyacente  (w) Calcular T = adyacente  (v)  adyacente  (w) Para toda R st y R ts con t  T y s  S Eliminar de R st el valor igual Eliminar de R ts el valor igual Algoritmo de búsqueda del subgrafo s v w t < = <

Consultas temporales: - Aserción de nuevas relaciones - Crear objeto y aplicar algoritmos - Resolución de consultas Verificar compatibilidad Forma de la consulta: M ( F ) Fórmula temporal F  F 1  F m, F i  (x s R st C x t )  …  (x u R uv C x v ). Operadores modales: Nec o Pos Ejemplo: “¿Es posible que A antes B y C igual o después D?”, Pos ((A {antes} B)  (C {igual, después} D)). C

X2X2 X3X3 X1X1 X4X4 X5X5 {<,=} {<} {=} {<} Pos(F i ) (x i R ij x j )  …  (x l R lm x m ) (x i R ij x j )  …  (x l R lm x m )  (x s R st C xt)  …  (x u R uv C x v ) (x s R st C xt)  …  (x u R uv C x v ) Nueva red a la que se aplica algoritmo de consistencia

Sintaxis de una consulta Pos(F i ) --- (entidad_1 R 12 C entidad_2 )  entidad_3 R 34 C entidad_4 )  …  entidad_n R n,n+1 C entidad_n+1 ) Se expresa como IF { relación (entidad_1, entidad_2) [Yes | No] variable_respuesta relación (entidad_3, entidad_4) [Yes | No] variable_respuesta... relación(entidad_n, entidad_n+1) [Yes | No] variable_respuesta... } THEN {...} Regla de producción

regla (SendMessage (Yes (\Respuesta.nombre\.valor)) (SendMessage (Yes (\Respuesta.nombre\.valor)) ) hipotesis) /* Parte THEN de la regla ) /* Parte ELSE de la regla ) ) Ejemplo: “¿Es posible que A antes B y C igual o después D?”, Pos ((A {antes} B)  (C {igual, después} D)). C

CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO  INTEGRACION DE ESPECIALISTA TEMPORAL EN HERRAMIENTA DE DESARROLLO DE SBC  REPRESENTA RELACIONES ENTRE INSTANTES  PERMITE RAZONAR SOBRE HECHOS TEMPORALES  SEPARACIÓN ENTRE RAZONAMIENTO SOBRE EL TIEMPO Y SOBRE EL DOMINIO -- USO TRASPARENTE DEL ESPECILISTA TEMPORAL  EXTENSIÓN A OTROS MODELOS DE RAZONAMIENTO SOBRE EL TIEMPO  EVALUACIÓN DEL PROTOTIPO