Sistemas expertos basados en IA: El conocimiento humano encapsulado en software

Por Víctor M Aviña Alva

Imagina que pudieras clonar el cerebro de un ingeniero con 40 años de experiencia, o de un médico especialista que ha visto miles de casos raros, y luego poner todo ese conocimiento en una computadora. Ese es el concepto central de los Sistemas Expertos (SE), una de las primeras y más influyentes ramas de la Inteligencia Artificial (IA).

A diferencia de los modelos modernos de Machine Learning que aprenden de datos masivos y encuentran patrones (la famosa "caja negra"), los Sistemas Expertos están construidos con reglas y lógica extraídas directamente del conocimiento humano. En esencia, le preguntas al experto humano cómo toma sus decisiones ("Si X es verdad y Y es falso, entonces haz Z") y luego codificas esas reglas en un software. El resultado es un sistema capaz de realizar tareas de resolución de problemas con una calidad comparable a la de un especialista humano en un campo muy específico. Hoy vamos a explorar cómo estos sistemas han capturado el saber hacer humano y siguen siendo vitales para la toma de decisiones críticas.

La arquitectura de un cerebro digital

Un Sistema Experto no es sólo un programa; es una arquitectura especializada que replica la estructura del conocimiento experto.

●             Base de conocimiento: Este es el corazón del sistema, donde reside el saber del experto humano. Contiene hechos, datos y, lo más importante, las reglas de inferencia (reglas "si-entonces") que dictan cómo se debe razonar y tomar una decisión. Por ejemplo, en un sistema de diagnóstico: "Si la temperatura es superior a 38°C (hecho) y el paciente tiene dolor de cabeza (hecho), entonces considera la Gripe (regla)."

●             Motor de inferencia: Esta es la "inteligencia" del sistema, el algoritmo que aplica las reglas de la base de conocimiento a los datos de entrada que tú proporcionas. Es el que decide cómo encadenar las reglas para llegar a una conclusión o recomendación. Es como el proceso de pensamiento lógico del experto.

●             Módulo de adquisición de conocimiento: Es la herramienta utilizada por los ingenieros de conocimiento para recolectar, validar y formalizar el conocimiento de los expertos humanos en la base de datos.

Aplicaciones y la ventaja de la explicabilidad

Aunque los LLMs son la tendencia actual, los Sistemas Expertos siguen siendo indispensables en sectores donde la confiabilidad y la transparencia son obligatorias.

●             Diagnóstico médico: Históricamente, sistemas como MYCIN (uno de los primeros SE) se utilizaron para diagnosticar infecciones sanguíneas con una precisión comparable a la de los expertos. Los SE todavía se utilizan para asistir en la interpretación de datos complejos.

●             Análisis financiero y crediticio: Los bancos utilizan SE para evaluar el riesgo crediticio. Estos sistemas son programados con las políticas y regulaciones específicas de la institución, asegurando que las decisiones sean consistentes y justas según las reglas establecidas.

●             Configuración de productos complejos: Empresas de tecnología utilizan SE para guiar a los clientes o vendedores en la construcción de sistemas de hardware o software complejos, asegurando que todos los componentes sean compatibles y funcionales.

La gran ventaja de un Sistema Experto es la explicabilidad. Si te pregunta por qué tomó una decisión, el SE puede rastrear exactamente qué reglas y hechos usó para llegar a esa conclusión. Esto es crucial. En un estudio de IBM, se encontró que la implementación de Sistemas Expertos en entornos de servicio al cliente puede reducir el tiempo promedio de manejo de llamadas en un 15% a 20%, gracias a la rápida disponibilidad de conocimiento experto (Fuente: IBM Research Papers, Impact of Expert Systems on Business Processes, 2021).

Finalizando: El legado del conocimiento codificado

Los Sistemas Expertos representan una valiosa contribución de la IA a la productividad. Su valor reside en su capacidad para preservar, replicar y auditar el conocimiento humano valioso, evitando que la experiencia crucial se pierda con la jubilación o el cambio de personal.

Mientras que los algoritmos de Machine Learning sobresalen en predecir el futuro, los Sistemas Expertos siguen siendo los campeones en garantizar que las decisiones sean lógicas, consistentes y, lo más importante, explicables. Al codificar la sabiduría humana en software, hemos creado una biblioteca de conocimiento que está disponible las 24 horas del día, asegurando que la experiencia más valiosa esté siempre al alcance de tu mano.