miércoles, 16 de junio de 2010

Inteligencia Artificial: Aprendizaje

La epistemología es uno de los componentes centrales que permiten comprender la adquisición del conocimiento, por cuanto se ocupa de los problemasdel conocimiento procurando una definición del saber y sus conceptos relacionados, dado que proviene del griego episteme, que significa "conocimiento"y logos, "teoría", de seguido, busca las definiciones y relaciones entre lo que se conoce y el objeto conocido, por cuanto el problema del conocimiento se encuentra signado por la indagación frente a la posibilidades y orígenes de la aprehensión del objeto por parte del ser humano, es decir, se sitúa la pregunta por la esencia del conocimiento (razón o experiencia) y el posicionamiento del objeto y del sujeto, a la vez que todo ello implica un criterio de verdad, es decir, si se localiza en la experiencia o en el pensamiento y si es posible fundar una validez cuyas bases lógicas posibiliten aquello que se conoce. En la perspectiva de Hessen, la teoría general del conocimiento se modula a partir de estos interrogantes, toda vez que da origen a las diferentes corrientes del pensamiento epistemológico; al respecto, entre las aproximaciones mas relevantes se encuentra el empirismo (realidad sensible) localizando la fuente de conocimiento en la experiencia bajo la consideración de que el espíritu humano es probablemente una "tabula rasa", donde toda impresión proviene de las sensaciones y las ideas son copias de impresiones externas; otra de las corrientes es la racionalista (realidad inteligible), cuyos postulados consideran el pensamiento como fuente principal del conocimiento; Rene Descartes, principal exponente de esta línea toma como punto de partida los principios racionalistas en una búsqueda del ser en cuanto tal, mas allá de lo físico y de la experiencia, es decir una búsqueda de los principios de la conciencia cognoscente, a través de unos componentes de orden metafísico y otros de orden lógico-matemático, en un intento que se sitúa por el camino conceptual para apartarse de los engaños que puede representar los sentidos, a la vez que la búsqueda de un fundamento del conocimiento que fuera independiente de límites y supuestos, así, conocer es partir de una proposición evidente, que se apoya en una intuición primaria.

Tomando como punto de partida éstos enunciados generales, el conocimiento es para la epistemología un fenómeno particular de la conciencia que es descrito desde el método fenomenológico ya que sobre la base de la descripción del fenómeno del conocimiento, la epistemología pretende una dilucidación filosófica, una teoría del conocimiento "En el conocimiento se hallan frente a frente la conciencia y el objeto, el sujeto y el objeto. El conocimiento se presenta como una relación entre estos dos miembros, que permanecen en ella eternamente separados el uno del otro. El dualismo de sujeto y objeto permanece a la esencia del conocimiento… la función del objeto consiste en aprehender el objeto; la del objeto es ser aprehensible y aprehendido por el sujeto… no en el objeto, sino en el sujeto, cambia algo por obra de la función del conocimiento… visto desde el objeto, el conocimiento se presenta como una transferencia de las propiedades del objeto al sujeto"

En la perspectiva de estos referentes epistemológicos se construyen las diferentes teorías alrededor de la adquisición del conocimiento y de seguido la adecuación de los saberes para la enseñanza, surge de una reflexión por las formas de adquisición del conocimiento y de transmisión del saber, en ultimas, de la elucidación del acto de conocer y de la relación cognoscitiva entre el ser humano y las cosas que lo rodean, pues la actividad de la enseñanza implica el ejercicio de un tipo especial de conocimientos con los que realizar tal trabajo.

ADQUISICIÓN DEL CONOCIMIENTO Y CONCEPTUALIZACIONES DE APRENDIZAJE

Teniendo en cuenta los diferentes caracteres en mención, la conceptualización de aprendizaje se abordara en perspectiva de los modelos mentales sobre el razonamiento y el pensamiento, por cuanto el aprendizaje tiene que ver con la representación del conocimiento conceptual y la categorización, toda vez que con ello se introduce la pregunta por las categorías que corresponden a nuestros esquemas conceptuales y si estas reflejan estructuras en elmundo que son independientes de la capacidad humana de formar conceptos; a este respecto, existen algunas teorías psicológicas de la categorización que han intentado dar explicación a la forma en que están representados los conceptos en la mente, para ello, las teorías de la memoria semántica, ha procurado un acercamiento a las formas de categorizar y aprehender desde el modelo de redes, fue propuesto por Ross Quillian, dando a entender queuna red semántica es una organización jerárquica de conceptos. "según los modelos de redes, cada concepto esta representado por un nudo no analizado, y las relaciones entre conceptos se representan mediante los vínculos que unen los nudos formando una red" Cada concepto se puede representar como un nodo en la red.


Dado que la tarea de adquisición del conocimiento es una tarea difícil, se han identificado varias etapas en las que se ha de dividir su desarrollo y así permitir abordar esta labor de una manera más sistemática.
Existen diferentes versiones sobre la división de esta tarea; la más aceptada en la literatura es la siguiente:
  1. Identificación del problema/s
  2. Conceptualización
  3. Formalización
  4. Implementación
  5. Prueba

En la siguiente figura podemos ver un esquema de las fases de adquisición del conocimiento
Fases_de_la_ingeniería_del_conocimiento.svg.png

Identificación

En esta fase se ha de determinar, en primer lugar, si el problema se puede o se debe abordar mediante las técnicas de los SBC. Para que un problema sea adecuado no ha de poder solucionarse de manera algorítmica, ya que si se pudiera de ese modo, no tendría sentido iniciar una labor tan costosa. También ha de ser necesario tener acceso a las fuentes de conocimiento suficientes para completar la tarea. Por último, el problema a tratar ha de tener un tamaño adecuado para que no constituya una tarea inabordable por su complejidad.
El siguiente paso consiste en buscar las fuentes de conocimiento que serán necesarias para el desarrollo del sistema, las más comunes son:
  • Expertos humanos en el dominio del problema.
  • Libros y manuales que expliciten el problema y técnicas de resolución.
  • Ejemplos de casos resueltos.
Éstos últimos serán importantes sobre todo en la última fase de validación, pero se pueden usar también para utilizar técnicas de adquisición automática del conocimiento y obtener de esta manera los elementos básicos que intervienen y sus relaciones.
Con estas fuentes de información se podrán determinar los datos necesarios para la resolución del problema y los criterios que determinen la solución, tanto los pasos que permiten la resolución como su posterior evaluación.
En este momento el IC y el experto podrán realizar una primera descripción del problema; en ésta se especificarán:
  • Los objetivos
  • Motivaciones
  • Las estrategias de resolución y su justificación
  • Fuentes de conocimiento
  • Tipos de tareas que son necesarias
Este esquema será el punto de partida para plantear las siguientes fases.

Conceptualización

Antes de entrar en las características globales del problema, es necesario detallar los elementos básicos de éste y descubrir las relaciones entre ellos. En particular, es necesario observar cómo el experto resuelve problemas típicos y abstrae de ellos principios generales que pueden ser aplicados en diferentes contextos.
Hay también que obtener una descomposición del problema en subproblemas, realizando un análisis por refinamientos sucesivos hasta que el IC pueda hacerse una idea de la relación jerárquica de las diferentes fases de resolución hasta los operadores de razonamiento más elementales.
Otro elemento necesario es descubrir el flujo del razonamiento en la resolución del problema y especificar cuándo y cómo son necesarios los elementos de conocimiento.
Con esta descomposición jerárquica y el flujo del razonamiento, el IC puede caracterizar los bloques de razonamiento superiores y los principales conceptos que definen el problema. Hará falta distinguir entre evidencias, hipótesis y acciones necesarias en cada uno de los bloques y determinar la dificultad de cada una de las subtareas de resolución. De esta manera se conseguirá captar la estructura del dominio y las diferentes relaciones entre sus elementos.

Formalización

Se han de considerar los diferentes esquemas de razonamiento que se pueden utilizar para modelizar las diferentes necesidades de resolución de problemas identificadas en las fases anteriores.
En este punto, se ha de poder comprender la naturaleza del espacio de búsqueda y el tipo de búsqueda que habrá que hacer. Para ello, se puede comparar ésta con diferentes mecanismos prototípicos de resolución de problemas como la clasificación, abstracción de datos, razonamiento temporal, estructuras causales, etc.
En esta etapa también tendrá que analizarse la certidumbre y completitud de la información disponible, dependencias temporales, o la fiabilidad y consistencia de la información. Se deberá descubrir qué partes del conocimiento constituyen hechos seguros y cuáles no. Para éstos últimos deberá adaptarse alguna metodología de tratamiento de la incertidumbre, de manera que ésta pueda ser modelizada dentro del sistema.

Implementación

En este punto se han de tomar decisiones sobre la especificación del control de la resolución y del flujo de la información. Se deberán tomar decisiones sobre el modo concreto de representar el conocimiento para que se adapte a las estrategias de resolución que se necesiten y las relaciones entre los diferentes conjuntos de conocimiento.
En esta fase se definirán las reglas, e inevitablemente se descubrirán problemas e incompletitudes que obligarán a revisar fases anteriores.

Prueba

Se ha de elegir un conjunto de casos resueltos representativos y se ha de comprobar el funcionamiento del sistema con éstos. En esta fase se descubrirán errores que permitirán corregir análisis anteriores; por lo general aparecerán problemas por falta de reglas, incompletitud, falta de corrección, y posibles fallas en el analisis de las reglas pre establecidas

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