Final prueba perceptron

Final perceptron multicapa codigo

Las funciones son declaradas en la parte superior, cada una tiene una operación diferente para verificar las frutas

aquí se encuentra el código principal, de como funciona y hace llamado a las funciones para la ejecución de las frutas que desee el usuario

por ultimo función para mostrar las operaciones.

Algoritmos Geneticos

Algoritmos genéticos:


En clase se planteo el siguiente ejercicio, donde debíamos tomar 4 individuos y partir sus cromosomas en 18 y 15, ya que estos estaban en binario debíamos pasar su valor a decimal

para obtener las X usamos la formula

XJ=AJ+ (DECIMAL)*(BJ-AJ)/2^m -1

y el fenotipo mediante la formula

Max F(X1,X2) =21.5+X1 sen (4π(X1))+X2 sen(20πX2)



En la tabla a continuación se encuentran los valores obtenidos mediante ambas formulas y finalmente la formula de fitness gracias al fenotipo

Perceptron simple y perceptron multicapa XOR

Se realizara este por medio de perceptron simple y multicapa, se tomara de ejemplo la tabla XOR y se expresara lógicamente mediante excel:

Perceptron Simple:
probaremos el funcionamiento en excel del perceptron multicapa, este usando salidas lógicas,mediante épocas es decir volviendo a comprobar, que tanto puede servir.

Perceptron Multicapa:

El perceptron multicapa para ser resuelto y obtener XOR tiene una lógica la cual es, tener dos neuronas las cuales van a tener 2 entradas cada una, estas luego tendran 2 salidas cada una a lo cual se puede obtener dos neuronas en la capa oculta, una de estas tendra un AND y otra una OR
por ultimo cada una de estas tendran una salida la cual nos da como resultado la compuerta XOR
.

esta solucion en excel seria de la de la siguiente manera:

se ingresan dos tablas una AND y la otra OR

las cuales nos dan de resultado de salida la compuerta XOR a la cual queremos llegar, estas pueden ser usadas para hallar el final del perceptron multicapa mediante limitaciones, y pesos implementado en Excel como aparece a continuación

En excel la casilla pesos son, los valores que van a entrar a las neuronas de la segunda capa, es decir entran dos salidas, cada una correspondiente a una neurona, con esto podemos obtener la casilla activacion, la cual tiene en cuenta los nuevos pesos y las salidas anteriores.

la casilla limite tiene que ver con la funcion sigmoide ya que esta es la casilla que limita , los valores es decir superior a 1 es uno y anterior es cero-

Finalmente la casilla Salida(XOR) es el resultado de estas dos anteriores neuronas las cuales son AND Y OR de la capa oculta.

por ultimo, cuando la casilla no obtiene la salida deseada de XOR se tiene la casilla 

la cual indica que los pesos no son los correctos.

Taller FRAMES

Taller FRAMES

I. Resuelva lo siguiente:

Señale las ventajas del uso de frames como forma de representación del conocimiento

I.2 Si ud fuera productor de desarrollos en IA, cual(es) formas de representación del conocimiento implementaría. Razone su respuesta. Tenga en cuenta que casi ninguna forma de RC viene implementada,  sola en las herramientas comerciales.



II. Represente utilizando frames el siguiente conocimiento.

A) La lechuza blanca es un ave de tamaño mediano, hasta 35 centímetros de longitud, con una envergadura de ala a ala de unos 90cm. El color de su plumaje es pardo o castaño moteado superficialmente, y completamente blanco por la parte inferior, la particularidad de su rostro es que asemeja un corazón sus patas emplumadas hasta los dedos y cola corta. Experimentos precisos han demostrado que la lechuza es capaz de cazar en la oscuridad total, guiándose por su asombroso oído, su vuelo es completamente silencioso debido  a la estructura de sus plumas. Se alimenta de todos los pequeños animales principalmente roedores.Normalmente poner de 7 a 15 huevos en su nido variando por la época de abundancia o escases de alimento. La incubación dura un mes y es realizada por la hembra. La lechuza blanca se encuentra en todos los continentes (excepto la Antártida), distribuida por las regiones templadas y cálidas, pero no desérticas ni selváticas. Son sedentarias y tienen hábitos nocturnos.




B) El computador es una maquina que realiza proceso simbólico y numérico y cuya característica principal es su gran velocidad de operación y exactitud. Sus componentes principales son : CPUy dispositivos de E/S. El computador texas instrument soporta un ambiente multiusuario baso so unix. Las estaciones de trabajo SUN son computadores que permiten desarrollos multiusuario y con un coste bajo bajo ambiente UNIX y con herramientas de cuarta generación.

C) Características de los cordados
Los Cordados, phylum Chordata, comparten una serie de características en común:

1.- Presencia de notocorda, también denominada cuerda dorsal, tiene forma cilíndrica y está ubicada en la parte dorsal del tubo digestivo y debajo del sistema nervioso, su función es la de actuar como esqueleto interno del organismo, de hecho abarca desde la cabeza a la cola. En los vertebrados está presente durante el proceso embrionario, con posterioridad es sustituida por la columna vertebral ósea o cartilaginosa. En algunas formas está durante toda la vida del animal actuando como medio de sostén.

 Posición dorsal de tubo neural (epineuros), concretamente encima del tubo digestivo embrionario y de la notocorda.

Presencia de hendiduras laterales en la región faríngea (faringotremos). En las formas acuáticas son las denominadas branquias. En animales terrestres se aprecian claramente en la fase embrionaria.

Desarrollo de glándula tiroidea encargada de regular determinados procesos metabólicos.

Deuteróstomos: del blastóporo se origina el ano y no la boca del animal.

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Solución:


Señale las ventajas del uso de frames como forma de representación del conocimiento


VENTAJAS
•      Permiten trabajar con info. incompleta
•      Fácil de implementar y ampliar
•      Herencia de propiedades (conocimiento no representado explícitamente)
•      Interacción mundo exterior y cooperación esquemas de representación procedim

•      Frame <nombre>
•      slot <nombre-slot>
•      slot <nombre-slot
•      slot <nombre-slot>
•      métodos
•      acción <nombre-método> (parámetros) [H/noH]
•      función <nombre-método> (parámetros) devuelve <tipo> [H/noH]
•      Un slot es un atributo que describe un concepto
•      Los métodos serán procedimientos o funciones que permitirán realizar un cálculo concreto a partir de una clase o una instancia.
•      Las relaciones permiten conectar conceptos entre si, definiremos su comportamiento a partir de un conjunto de propiedades:
•      Dominio: Conceptos que pueden ser origen de la relación.
•      Rango: Conceptos que pueden ser destino de la relación.
•      Cardinalidad: Número de instancias del rango con las que podemos relacionar una instancia del dominio.
•      Inversa: Nombre de la relación inversa y su cardinalidad.
•      Transitividad: Si es transitiva entre instancias.
•      Composición: Como se puede obtener con la composición de otras relaciones.
•      Uso de demons: Procedimientos que se ejecutarán si sucede un evento en la relación, estos procedimiento no tiene parámetros ya que no se pueden llamar explícitamente.
•      FRAME: pajaro
•      Is_a: animal
•      Forma_moverse: volar
•      actividad: diurna
•      FRAME: pinguino
•      is_a: pajaro
•      color: blanco_y_negro
•      Forma_moverse: andar
•      actividad: nocturna
•      tamañoo: mediano
•      FRAME: willy
•      Is_a: pinguino
•      tamañoo: grande


FRAME COMPUTADOR
           Objeto: Maquina
           Movimiento: No
           Funcion: procesar símbolos a gran velocidad y exactitud

FRAME ESTACION DE TRABAJO SUN
·         Subclase de: COMPUTADOR,MAINFRAME COSTOSO


FRAME MEMORIA
·         Es : un circuito
·         Material: silicio
·         Función: almacenar datos
·         Apuntador: está en COMPUTADOR, usado por CPU

FRAME CPU
·         Es : un circuito
·         Material: silicio
·         Función: procesar instrucciones a alta velocidad.
·         Apuntador: está en COMPUTADOR, intercambia datos con MEMORIA

(REVISAR)

Computador:
Descripción: maquina
Proceso: Simbólico y numérico
Característica principal: gran velocidad de operación y exactitud
componentes principales: CPU y dispositivos de E/S

Estación de trabajo
Función: desarrollos multiusuario y con un coste bajo bajo ambiente UNIX y con herramientas de cuarta generación

Texas instrumento
Objeto :  Computador
Fuciona: estación de trabajo

ll)

FRAME: AVE
MOVIMIENTO:VUELA
PIEL:PLUMAS

FRAME: LECHUZA
COLOR: PARDO O CASTAÑO MOTEADO
TAMAÑO:35 CM
ALIMENTO:ROEDORES
LOCALIZACION:TODOS NO ANTÁRTIDA
REGIONES:TEMPLADAS Y CÁLIDAS
HABITOS:NOCTURNOS

FRAME: ALIMENTACION
TIPO:ROEDORES
CARACTERISTICAS: PEQUEÑOS

FRAME:GESTACION
TIPO:HUEVOS
CANTIDAD:1 A 15
TIEMPO: 1 MES
ENCARGADO:HEMBRA

lll)

FRAME: Cordados
TIPO:   Animales
ESTRUCTURA: Cartilaginosa ósea
FUNCION: Esqueleto interno

FRAME: Faringotremos
TIPO:  Acuáticos
Respiración: Branquias
PERTENECE: FRAME (cordados)

FRAME:Faringe
TIPO: Terrestres
RESPIRACION: PULMONAR
PERTENECE: FRAME (cordados)

Redes Semanticas

Taller Redes Semánticas
Ejercicio:

I. Responder las siguientes preguntas.

Explique cada una de las componentes de las redes semánticas
Cuales son las ventajas y desventajas del uso de RS como forma de RC.
Señale la importancia del manejo de herencia en RS
Para que y como se utiliza la operación de confrontación. Explique con un ejemplo.

II. Represente utilizando redes semánticas el siguiente conocimiento.
Los platelmintos, son animales de simetría bilateral, cuerpo aplanado y vida parasitaria.
Los moluscos son animales con simetría bilateral cuerpo blando y vida marina
Los artrópodos son animales con simetría bilateral, cuerpo anillado y vida acuática y terrestre
Los phylum cordados son del reino animal con simetría bilateral, su cuerpo es un celoma y su vida acuática y terrestre.
Los peces son de la clase phylum cordados con esqueleto cartilaginoso, piel con escamas, reproducción ovípara, locomoción por vuelo y vida acuática
Las aves son phylum cordades, esqueleto oseo. piel con plumas, reproducción ovípara y vida terrestre.
El tiburón es un pez de piel lisa.
Las galliformes son aves con locomoción poco voladora, tamaño mediano, extremidades con 4 dedos y pico pequeño.

III. Teniendo en cuenta la red del ejercicio II (anterior). Explique que? y como se responderían las siguientes preguntas?.

Cuales son las características del tiburón?
Tienen las aves simetría bilateral y cuerpo blando?
Que animales tienen locomoción poco voladora, tamaño mediano, extremidades con 4 dedos y pico pequeño?


*************************************************************************************

SOLUCIÓN:

*NODOS: Los Nodos de un Red Semántica están unidos por arcos, los cuales indican la relación que existe entre ellos.
.
*ARCOS: representan relaciones conceptuales.
Tipos de arcos.

*ARCOS ESTRUCTURALES (semántica independiente del dominio)

Instancia o ejemplar: une un objeto con su tipo (clase)
Subclase: une una clase con otra más general
Tiene_parte: liga un objeto con sus componentes
Arcos descriptivos (semántica dependiente del dominio)
Propiedades: Profesión, Color_Pelo, etc.
Relaciones (no estructurales): Amigo_de, Padre_de, etc.

Ventajas de las redes semánticas:
 deja realizar explicaciones de una forma mas explicita, ya que los nodos se encuentran directamente conectados ya que este no usa una relación con base de datos,el tiempo de respuesta se puede ver dramáticamente reducido

Desventajas de las redes semánticas: 

*tiene poca flexibilidad
*no se puede aplicar alguna heuristica para explorar de manera eficiente
*en ocasiones es de difícil interpretación lo cual podría llevar a inferencias invalidas del conocimiento en la red
*No existe una interpretación generalizada, solamente de programas que manipulan esta.



Señale la importancia del manejo de herencia en RS

Importancia del manejo de  HERENCIA en redes Semanticas


Permite que nodos específicos de una red accedan a las propiedades definidas en otros nodos utilizando arcos Instancia y Subclase-de, favoreciendo así  compartir propiedades entre diferentes nodos y evitando la repetición de propiedades en la base del conocimiento. La herencia de propiedades se puede utilizar en sistemas que razonan dirigidos por una meta o por los datos. En otras palabras, permite volver a usar la información para simplificar el razonamiento.


1.4. CONFRONTACIÓN Y EJEMPLO:
Es usada a la hora de responder las consultas de los usuarios y se usa el conocimiento heredado de las redes semánticas para ello.


2  La parte A de la figura nos muestra la RS almacenada en el computador y la parte B la RED que corresponde a la consulta del USUARIO. Esta consulta se podrá responder, basados en la RS que se tiene, si y solo si la operación de confrontación entre la Red Objetivo o de Consulta y la Red de Conocimiento, tiene éxito. Se dice que una red objetivo confronta con la estructura de la red de conocimiento, si el conjunto de nodos y enlaces asociados con la primera se unifican exactamente con algún subconjunto de nodos y enlaces de la segunda, en otras palabras, si la estructura de la Red Objetivo coincide con una subestructura de la Red de Conocimiento.


ll.    Represente utilizando redes semánticas el siguiente conocimiento.

·  Los platelmintos, son animales de simetría bilateral, cuerpo aplanado y vida parasitaria.

·  Los moluscos son animales con simetría bilateral cuerpo blando y vida marina

·  Los artrópodos son animales con simetría bilateral, cuerpo anillado y vida acuática y terrestre

·  Los phylum cordados son del reino animal con simetría bilateral, su cuerpo es un celoma y su vida acuática y terrestre.

·  Los peces son de la clase phylum cordados con esqueleto cartilaginoso, piel con escamas, reproducción ovípara, locomoción por vuelo y vida acuática

·  Las aves son phylum cordades, esqueleto oseo. piel con plumas, reproducción ovípara y vida terrestre.

·  El tiburón es un pez de piel lisa.

·  Las galliformes son aves con locomoción poco voladora, tamaño mediano, extremidades con 4 dedos y pico pequeño.

3.1.  ¿Cuáles son las características del tiburón?

Pez, esqueleto cartilaginoso, puede tener escamas, reproducción ovípara, locomoción por vuelo, vida marina y piel lisa.

3.2 Tienen las aves simetría bilateral y cuerpo blando?

No, especifica simetría y su cuerpo es de tamaño mediano, cuerpo con plumas.

3.3 Que animales tienen locomoción poco voladora, tamaño mediano, extremidades con 4 dedos y pico pequeño?

Los galliformes

IV. Represente mediante una RS el siguiente ejercicio:

El computador es una maquina
Las maquinas carecen de inteligencia
El software es el conjunto de programas que permiten el uso y/o administración del computador.
El software se clasifica en base, software de desarrollo y software de utilidad.
El software de base permite la administración de los recursos del computador
Los recursos del computador son la memoria, CPU, dispositivos de E/S y la información
El sistema operativo y los sistemas de gestión de base de datos. Son software de base.
Los compiladores, procesadores de texto y gratificadores de texto son software de desarrollo.
Pueden tomarse el resto de la clase

Tutorial SBR y taller

Taller SBC






Siguiendo los pasos del manual SBR, comenzamos a agregar los atributos:









A continuación se muestra todos los atributos agregados:







Ahora se agregaran las reglas siguiendo los pasos del manual:












 Ahora se cambia color a amarillo y forma a larga, esto se hace dando click a la celda de valor respecto al atributo y se cambia al que se quiere:





Para añadir solo tenemos que estar en la sección de BH y dar click al botón añadir y éste nos mostrara el siguiente cuadro:









Para modificar las reglas necesitamos estar en la sección reglas y seleccionar la regla que se quiere cambiar y se le da el click en el botón modificar:







Ahora se va hacer la parte del encadenamiento, primero se va a hacer encadenamiento hacia adelante:







Después de seleccionar el encadenamiento, nos da la opción de escoger el objetivo el cual queremos encontrar:







 Al dar aceptar, comienza a ejecutarse se tiene que ir seleccionando la flecha -> hasta que encuentre la solución:









Ahora hacemos encadenamiento hacia atrás, tenemos que seleccionar encadenamiento hacia atrás y nos saldrá el siguiente cuadro:





Después comenzamos la ejecución y hacemos como nos dice el manual SBR









SISTEMA DE REGLAS PARA IDENTIFICACIÓN DE FRUTAS





Para cargar una base vamos a dominio y seleccionamos cargar y nos aparece el cuadro de abrir para buscar la ruta de donde queremos subirla:








Antes de comenzar el encadenamiento se necesita mirar como esta la base datos:





Toca cambiar el diametro ya que nos pide que el diametro sea 3 entonces seleccionamos <10:







Después de tener la base de datos cargada y como nos pide que debe esta inicialmente,  hacemos el encadenamiento hacia adelante, nuestro objetivo es fruta:








Sí no escogemos ningún atributo entonces se ejecutará así:




Se va a realizar la otra parte del ejercicio con el ejemplo de Frutas:















Se va a realizar el tercer ejemplo:




Se crean los atributos y las reglas:



Se comienza a ejecutar con los requerimientos de  base de datos inicial:





Ahora se hace encadenamiento hacia atrás:












  Ejercicio 4:




Se crean los atributos y las reglas:



Se va a realizar el encadenamiento hacia adelante:





Encadenamiento hacia atrás: