Sistemas Especialistas Probabil

1
Sistemas Especialistas Probabilísticos
-SEPSílvia Modesto Nassar
silvia_at_inf.ufsc.brDepartamento de Informática e
de Estatística - INECentro Tecnológico -
CTCUniversidade Federal de Santa Catarina
2
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.

3
Introdução
Ciência da Computação
Inteligência Artificial
Sistemas Especialistas
INE - LISA - UFSC
4
Introdução

• Inteligência Artificial (IA) busca representar um
  comportamento inteligente utilizando modelos
  computacionais.

INE - LISA - UFSC
5
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
6
Sistemas Especialistas

• Simbólicos regras SE_ENTÃO
• SUB-SIMBÓLICOS redes neurais

INE - LISA - UFSC
7
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
8
Especialista Real X Virtual

• Especialista Real
• Presença
• Imprevisível
• Alto custo
• Impermanente
• Especialista Real
• Criativo
• Adaptativo
• Foco aberto
• Experiência sensorial
• Também é GENERALISTA

• Especialista Virtual
• Fácil transferência
• Fácil documentação
• Consistente
• Relativamente barato
• Permanente
• Especialista Virtual
• Sem inspiração
• É ensinado
• Foco limitado
• Conhecimento técnico
• Somente ESPECIALISTA

INE - LISA - UFSC
9
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
10
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
11
Arquitetura Simplificada de um SE
Informações
Usuário
Conclusões Explicações
INE - LISA - UFSC
12
Conhecimento sob Incerteza

• Abordagens matemáticas para representação do
  conhecimento incerto

• Fatores de Certeza
• Lógica Difusa
• Teoria de Dempster-Shafer
• Modelo Probabilístico

CPGCC - LISA - UFSC
13

• Este curso apresentará o Modelo Probabilístico

Natureza do Problema
Sistemas Especialistas
Inteligência Artificial
Dados
Problema Tratamento da Incerteza
CPGCC - LISA - UFSC
14
SE Probabilísticos

• Base de Conhecimento
• redes bayesianas-
• Probabilidade Condicional
• Teorema de Bayes

15
SISPAN base de conhecimento
INE - LISA - UFSC
16
SISPAN entrada de sintomas
INE - LISA - UFSC
17
SISPAN perfil epidemiólógico
INE - LISA - UFSC
18
SISPAN textos explicativos
INE - LISA - UFSC
19
SISPAN textos explicativos
INE - LISA - UFSC
20
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
21
Uma aplicação médica SISPAN

• Projeto de Cooperação UFSC
• Centro de Ciências da Saúde
• Hospital Universitário
• Centro Tecnológico
• Sistema Pediátrico de Avaliação Nutricional
  SISPAN
• Especialista Dra. Maria Marlene de Souza Pires

Depto. de PEDIATRIA
Depto. de Informática e de Estatística
INE - LISA - UFSC
22
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
23
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
24
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
  ensino-aprendizagem.

INE - LISA - UFSC