347 TP Lapso 2021-2 1/9 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA VICERRECTORADO ACADÉMICO AREA: INGENIERÍA INSTRUCTIVO ESPECIFICO PARA EL TRABAJO PRÁCTICO (TP) DE LA ASIGNATURA INTRODUCCIÓN A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y SISTEMAS EXPERTOS (CÓD. 347) 1. El trabajo práctico es estrictamente individual y de producción inédita del estudiante. Cualquier indicio que ponga en duda su originalidad, será motivo para su anulación. Queda a discreción del nivel corrector, solicitar una verificación del logro de objetivos, mediante una videoconferencia o cualquier otra estrategia que estime conveniente. 2. En el trabajo práctico de la asignatura Introducción a la Inteligencia Artificial y Sistemas Expertos, Código 347, se evalúa el objetivo 9. En él se evidenciará las competencias y destrezas adquiridas por el estudiante, vinculadas con su evaluación. Para su realización se recomienda seguir las siguientes instrucciones: - Responda, de manera clara, ordenada, secuencial y argumentada, cada una de las preguntas relacionadas con el objetivo a evaluar y enunciadas más abajo. Refleje detalladamente todos los pasos y cálculos realizados, donde aplique. Se espera un trabajo de calidad. - Si el trabajo práctico lo realiza usando un procesador de textos (Word, OpenOffice, LibreOffice). Utilice letra tipo Arial, tamaño 11 o Times New Román, tamaño 12. Emplee el editor de ecuaciones donde sea requerido. - Si el trabajo lo realiza a mano, escriba con una letra legible y clara. Utilice bolígrafo o marcador punta fina de color negro. - El envío del TP a su nivel corrector debe realizarse en un solo archivo. No se recibirán los trabajos enviados a través de imágenes tipo foto en varios archivos. - No olvide hacer buen uso de la ortografía y de la formalidad que debe caracterizar un trabajo escrito. 3. Para la realización del TP el estudiante contará hasta el 23-10-2021. Los resultados del TP deben ser enviados, vía correo electrónico al nivel corrector de la asignatura en el centro local. Si la corrección está a cargo del nivel central, deben enviarse al Jefe de la Unidad Académica del centro local, quien luego, remitirá a la coordinación de la carrera (isistemas@una.edu.ve) en un solo correo electrónico, todos los trabajos prácticos recibidos de la asignatura Introducción a la Inteligencia Artificial y Sistemas Expertos (Cód. 347) en su centro local. Este correo debe enviarse hasta dos días después de la fecha y hora pautada para la entrega. No se recibirán más respuestas de trabajo práctico después de la fecha pautada. No hay prorroga. Especialista: Miguel Mena Ingeniería de Sistemas 347 TP Lapso 2021-2 2/9 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA VICERRECTORADO ACADÉMICO AREA: INGENIERÍA TRABAJO PRÁCTICO ASIGNATURA: Introducción a la Inteligencia Artificial y los Sistemas Expertos CÓDIGO: 347 FECHA DE PUBLICACIÓN EN BLOG DEL SUBPROGRAMA DISEÑO ACADÉMICO: En las Primeras semanas del Lapso 2021-2. FECHA DE DEVOLUCIÓN POR PARTE DEL ESTUDIANTE: El estudiante contará hasta el día 23/10/2021 sin prórroga, para su realización y envío. NOMBRE DEL ESTUDIANTE: CÉDULA DE IDENTIDAD: CORREO ELECTRÓNICO DEL ESTUDIANTE: TELÉFONO: CENTRO LOCAL: CARRERA: 236 LAPSO ACADÉMICO: 2021-2 NUMERO DE ORIGINALES: FIRMA DEL ESTUDIANTE: UTILICE ESTA MISMA PÁGINA COMO CARÁTULA DE SU TRABAJO PRÁCTICO RESULTADOS DE CORRECCIÓN: OBJ. N° 0:NL Especialista: Miguel Mena 9 1:L Ingeniería de Sistemas 347 TP Lapso 2021-2 3/9 ESPECIFICACIONES: Este trabajo práctico se basará en el objetivo N°9, correspondiente al Módulo IV. En él se evidenciará las destrezas y habilidades adquiridas por el estudiante, al momento de implementar componentes de un Sistema Experto. TRABAJO PRÁCTICO INTRODUCCIÓN A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y SISTEMAS EXPERTOS (347) Caso de estudio: Determinación del tipo de Hepatitis en pacientes con problemas hepáticos El hígado es el órgano más grande dentro del cuerpo humano. Ayuda al organismo a digerir los alimentos, almacenar energía y eliminar las toxinas. La enfermedad de la hepatitis, es una inflamación del hígado. ¿Qué es la hepatitis? La hepatitis es una inflamación del hígado. La afección puede remitir espontáneamente o evolucionar hacia una fibrosis (cicatrización), una cirrosis o un cáncer de hígado. Los virus de la hepatitis son la causa más frecuente de las hepatitis, que también pueden deberse a otras infecciones, sustancias tóxicas (por ejemplo, el alcohol o determinadas drogas) o enfermedades autoinmunes. La hepatitis A y la E son causadas generalmente por la ingestión de agua o alimentos contaminados. Las hepatitis B, C y D se producen de ordinario por el contacto con humores corporales infectados. Son formas comunes de transmisión de estos últimos la transfusión de sangre o productos sanguíneos contaminados, los procedimientos médicos invasores en que se usa equipo contaminado y, en el caso de la hepatitis B, la transmisión de la madre a la criatura en el parto o de un miembro de la familia al niño, y también el contacto sexual. La infección aguda puede acompañarse de pocos síntomas o de ninguno; también puede producir manifestaciones como la ictericia (coloración amarillenta de la piel y los ojos), orina oscura, fatiga intensa, náuseas, vómitos y dolor abdominal. ¿Cuáles son los distintos virus de la hepatitis? Los científicos han identificado cinco virus de la hepatitis designados por las letras, A, B, C, D y E. Todos causan enfermedades hepáticas, pero se distinguen por varios rasgos importantes. El virus de la hepatitis A (VHA) está presente en las heces de las personas infectadas y casi siempre se transmite por el consumo de agua o alimentos contaminados. Se Especialista: Miguel Mena Ingeniería de Sistemas 347 TP Lapso 2021-2 4/9 puede propagar también por ciertas prácticas sexuales. En muchos casos la infección es leve, y la mayoría de las personas se recuperan por completo y adquieren inmunidad contra infecciones futuras por este virus. Sin embargo, las infecciones por el VHA también pueden ser graves y potencialmente mortales. La mayoría de los habitantes de zonas del mundo en desarrollo, con saneamiento deficiente se han infectado con este virus. Se cuenta con vacunas seguras y eficaces para prevenir la infección por el VHA. El virus de la hepatitis B (VHB) se transmite por la exposición a sangre, semen y otros líquidos corporales infecciosos. También puede transmitirse de la madre infectada a la criatura en el momento del parto o de un miembro de la familia infectado a un bebé. Otra posibilidad es la transmisión mediante transfusiones de sangre y productos sanguíneos contaminados, inyecciones con instrumentos contaminados durante intervenciones médicas y el consumo de drogas inyectables. El VHB también plantea un riesgo para el personal sanitario cuando este sufre pinchazos accidentales de aguja mientras asiste a personas infectadas por el virus. Existe una vacuna segura y eficaz para prevenir esta infección. El virus de la hepatitis C (VHC) se transmite casi siempre por exposición a sangre contaminada, lo cual puede suceder mediante transfusiones de sangre y derivados contaminados, inyecciones con instrumentos contaminados durante intervenciones médicas y el consumo de drogas inyectables. La transmisión sexual también es posible, pero mucho menos común. No hay vacuna contra la infección por el VHC. Las infecciones por el virus de la hepatitis D (VHD) solo ocurren en las personas infectadas con el VHB; la infección simultánea por ambos virus puede causar una afección más grave y tener un desenlace peor. Hay vacunas seguras y eficaces contra la hepatitis B que brindan protección contra la infección por el VHD. El virus de la hepatitis E (VHE), como el VHA, se transmite por el consumo de agua o alimentos contaminados. El VHE es una causa común de brotes epidémicos de hepatitis en las zonas en desarrollo y cada vez se lo reconoce más como una causa importante de enfermedad en los países desarrollados. Se han obtenido vacunas seguras y eficaces para prevenir la infección por el VHE, pero no tienen una distribución amplia. Algunas personas que tienen hepatitis no presentan síntomas. Otras pueden presentar: Pérdida del apetito Náusea y vómitos Especialista: Miguel Mena Ingeniería de Sistemas 347 TP Lapso 2021-2 5/9 Diarrea Orina oscura y evacuaciones de coloración pálida Dolor abdominal Ictericia, tonalidad amarilla de la piel y los ojos Algunas formas de hepatitis son leves, y otros pueden ser graves. Algunas pueden conducir a la cicatrización, cirrosis, o provocar cáncer de hígado. Algunas veces, la hepatitis desaparece por sí sola. Si no sucede así, puede tratarse con fármacos. Otras Hepatitis La hepatitis puede ser causada por: Células inmunitarias en el cuerpo que atacan el hígado Infecciones por virus (como las hepatitis A, B o C), bacterias o parásitos Daño hepático por alcohol o tóxicos (venenos) Medicinas, como una sobredosis de paracetamol Hígado graso La enfermedad hepática también puede ser causada por trastornos hereditarios, como la fibrosis quística o la hemocromatosis, una afección que consiste en tener demasiado hierro en el cuerpo. Otras causas incluyen la enfermedad de Wilson, un trastorno en el cual el cuerpo retiene demasiado cobre. Síntomas La hepatitis puede comenzar y mejorar rápidamente. También puede volverse una enfermedad prolongada. En algunos casos, puede llevar a daño hepático, insuficiencia hepática o incluso cáncer de hígado. Existen varios factores que deciden la gravedad de la afección. Estos incluyen la causa del daño hepático y cualquier enfermedad que usted tenga. La hepatitis A, por ejemplo, a menudo es de corta duración y no conduce a problemas hepáticos crónicos. Los síntomas de la hepatitis incluyen: Dolor o distensión en la zona abdominal Orina turbia y deposiciones de color arcilla o pálidas Fatiga Febrícula Picazón Ictericia (coloración amarillenta de la piel o los ojos) Especialista: Miguel Mena Ingeniería de Sistemas 347 TP Lapso 2021-2 6/9 Inapetencia Náuseas y vómitos Pérdida de peso Es posible que usted no presente síntomas cuando resulte infectado con hepatitis B o C por primera vez. Puede aún presentar insuficiencia hepática posteriormente. Si tiene algún factor de riesgo asociado a cualquier tipo de hepatitis, le deben hacer exámenes periódicamente. Pruebas y exámenes A usted le harán un examen físico para buscar: Agrandamiento y sensibilidad del hígado Líquido en el abdomen (ascitis) Coloración amarillenta de la piel Pueden practicarle exámenes de laboratorio para diagnosticar y vigilar la enfermedad, incluso: - Ecografía abdominal - Marcadores sanguíneos autoinmunitarios - Exámenes de sangre para diagnosticar hepatitis A, B o C - Pruebas de la función hepática - Biopsia del hígado para verificar el daño hepático - Paracentesis (si hay presencia de líquido en el abdomen) MOD. 4, UND. 9, OBJ. 9 Con base en la información presentada, desarrolle un componente de un sistema experto, de manera tal que, dadas las características de un paciente con problemas hepáticos, permita inferir si padece algún tipo de hepatitis. El estudiante implementará el componente, basado en reglas, bien sea empleando un lenguaje de programación imperativa, como Pascal, C, ó C++, un lenguaje de programación lógica como el LISP o alguno basado en reglas como el CLIPS. El CLIPS es un entorno para desarrollar Sistemas Expertos, que permite crear marcos y reglas de producción. Tiene una base de motor de inferencias con razonamiento hacia delante que facilita la creación de scripts para la manipulación del conocimiento. Si va a trabajar con CLIPS, puede acceder a las siguientes direcciones electrónicas: Especialista: Miguel Mena Ingeniería de Sistemas 347 TP Lapso 2021-2 7/9 En http://clipsrules.sourceforge.net/ se ofrece una versión gratuita de CLIPS (Download Area) En http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=215471&package_id=260062, se puede instalar la última versión CLIPS 6.30. Al acceder a esta página, y seleccionar la opción de descarga (download) : CLIPS 6.30_Beta_Windows_Application_Installer_R3.msi https://www.infor.uva.es/~calonso/IAI/Practicas%20CLIPS/EjemplosClips.pdf, se muestran ejemplos realizados con CLIPS. Otra opción es emplear un Shell como el Expert Sinta, el cual es de descarga gratis. Se trata de un software desarrollado en Brasil con la tecnología Borland Delphi, para la creación de sistemas expertos basados en reglas. Está en el idioma portugués, pero es fácil de entender. El mismo permite crear una interfase, dada una base de conocimiento. Las siguientes direcciones electrónicas, permiten acceder a vídeos para la creación de la interfase. http://youtube.com/watch?v=AaXj-BPajF8 http://youtube.com/watch?v=-0fEK3Vwy6g&feature=related Recomendaciones Antes de realizar el componente, se recomienda estudiar la información que se va a introducir (base de conocimiento), contemplando todas las posibilidades que puedan considerarse del caso. Clasifique la información, analice cuáles aspectos son comunes en cada categoría y cuáles diferentes. Emplee esquemas, cuadros o diagramas de flujo. Una vez desarrollado el módulo, pruebe todos los casos posibles a fin de asegurarse de su correcta ejecución. Instrucciones generales sobre el Trabajo Práctico El estudiante debe entregar lo siguiente: Un informe en donde explique la técnica de Inteligencia Artificial o de Sistemas Expertos empleada para resolver el problema planteado. Realice un esquema que facilite la organización de la información suministrada por los expertos (texto del problema). Adicionalmente responderá de manera razonada lo siguiente: 1. ¿Puede este componente particular formar parte de un Sistema Experto?. Especialista: Miguel Mena Ingeniería de Sistemas 347 TP Lapso 2021-2 8/9 2. ¿Cuáles son las ventajas que ofrece la solución de este problema empleando este enfoque? ¿Qué mejoras le haría? 3. Establezca las conclusiones. Las respuestas a estas preguntas estarán orientadas específicamente al componente desarrollado. No responda con aspectos generales tomados de alguna fuente, relacionada con los Sistemas Expertos, desarrolle conceptos propios. Especifique el lenguaje de programación empleado. Si va a emplear algún lenguaje de programación, entregue un listado documentado del programa fuente. En el encabezado de cada procedimiento, función o sección del código que lo requiera, debe incluir un breve comentario del proceso que se realiza. Igualmente es conveniente hacerlo en la definición de las estructuras de datos y variables utilizadas. Listado de los resultados, mostrando diferentes corridas. Un disco compacto (CD). El mismo debe contener el programa fuente y el programa ejecutable (.exe), en caso de requerir un compilador. Si empleó otro lenguaje deberá enviar las instrucciones para su ejecución. Si trabaja con CLIPS, debe enviar igualmente la copia del programa realizado en dicho entorno (archivo .clp). Si trabaja con otro lenguaje deberá enviar todos los componentes requeridos para ejecutarlo. En este caso procure ejecutarlo desde el CD, en otro computador, a fin de determinar si el programa funciona. De esta manera se evitan los retrasos en la entrega de calificaciones, ya que en algunos casos deben hacerse llamadas urgentes y en otros casos podrían perjudicar la calificación del trabajo. El CD debe estar libre de virus, rotulado con el nombre del estudiante, el Centro Local y entregarse en un sobre, conjuntamente con el listado del programa y los resultados. Recuerde incluir su dirección de correo electrónico, para establecer contactos, en caso que se requiera. Criterio de corrección Se considera logrado el objetivo si al menos se cumple con lo siguiente: El componente en referencia debe funcionar apropiadamente de acuerdo a lo indicado. Entrega de un informe que incluya todo lo solicitado en la sección anterior. Especialista: Miguel Mena Ingeniería de Sistemas 347 TP Lapso 2021-2 9/9 Entrega del listado documentado del programa o código de implementación del componente. Entrega del listado de los resultados. Entrega de un CD que contenga lo especificado en la sección anterior. FIN DE LAS ESPECIFICACIONES DEL TRABAJO PRÁCTICO NOTA: Los Trabajos Prácticos son estrictamente individuales y una producción inédita del estudiante, cualquier indicio que ponga en duda su originalidad, será motivo para su anulación. Queda a discreción del asesor o profesor corrector, solicitar una verificación de los objetivos contemplados en el mismo, en los casos que lo considere necesario Especialista: Miguel Mena Ingeniería de Sistemas