347 - CiberEsquina - Universidad Nacional Abierta
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347 TP Lapso 2016‐1 1/9 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA VICERRECTORADO ACADÉMICO INGENIERÍA DE SISTEMAS TRABAJO PRÁCTICO ASIGNATURA: INTRODUCCIÓN A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL SISTEMAS EXPERTOS. CÓDIGO: 347 FECHA DE ENTRGEA AL ESTUDIANTE: Adjunto a la primera prueba parcial FECHA DE DEVOLUCIÓN: Primera entrega: Adjunto a la segunda parcial. Segunda entrega: adjunto a la prueba integral NOMBRE DEL ESTUDIANTE: CÉDULA DE IDENTIDAD: TELÉFONO DEL ESTUDIANTE: DIRECCIÓN DEL CORREO ELECTRÓNICO: CENTRO LOCAL: CARRERA: 236 NÚMERO DEORIGINALES: FIRMA DEL ESTUDIANTE: LAPSO: 2016/1 UTILICE ESTA MISMA PÁGINA COMO CARÁTULA DE SU TRABAJO PRÁCTICO RESULTADOS DE CORRECIÓN: OBJ N° 0:NL 9 1:L Especialista: Lola Párraga Ingeniería de Sistemas Evaluador: Sandra Sánchez Y 347 TP Lapso 2016‐1 2/9 ESPECIFICACIONES: Este trabajo práctico se basará en el Módulo IV, correspondiente al objetivo N°9. 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 patología de la glándula tiroides. La glándula tiroides es una glándula impar y media, de secreción interna que produce varios tipos de hormonas (tiroxina, triyodotironina y calcitonina). Esta situada en la región anterior del cuello contigua a la laringe y tráquea; su forma es bilobulada, cada lóbulo unido por un istmo, además es una glándula fuertemente vascularizada, la cual está formada por folículos que en su interior poseen una sustancia coloide que es segregada por las células foliculares. Es de coloración rosa-parda, mide unos 6-7cm de ancho y 3cm de alto, pesa aproximadamente entre 20-30grs y está rodeada por una fina cápsula de tejido conjuntivo. Ver Figura N°1. Figura N° 1. La Glándula Tiroides Especialista: Lola Párraga Ingeniería de Sistemas Evaluador: Sandra Sánchez 347 TP Lapso 2016‐1 3/9 Procesos básicos de la glándula tiroides: en ellos se cumplen las siguientes etapas: absorción, oxidación, captación, unión a la tiroglobulina y ruptura. El proceso fisiológico se efectúa de la siguiente forma, la sal que ingerimos se sintetiza como yodo en el hígado y en el riñón por medio de fluidos sanguíneos, luego llega a la glándula tiroidea en forma de yoduro y yodonio que con la ayuda de las enzimas tiroperoxidasa y peroxidasa se transforma en yoduro de dihidrogeno que va a contener monodiyodotiroxina (T3) y diyodotiroxina (T4) no transformada por completo. Concluyendo el proceso se necesita de la proteína tiroglobulina para liberar el producto final que va a ser T3 y T4 ya completadas. Las glándulas tiroides segregan hormonas que ayudan al crecimiento. Esas hormonas son las T3 y T4. En dicha glándula se encuentra la proteína principal que es la tiroglobulina y en el interior de ella se ubica la sustancia coloide que mantiene el tamaño normal de la glándula. Para obtener una muestra o toma de estudio de la glándula tiroides, se debe realizar una punción de aspiración por aguja fija (PAAF) ver figura N° 2, donde se ubica mediante una ecoguiada para localizar la lesión y con ello extraer el material celular para su evaluación. Figura N° 2. PAAF a Glándula Tiroides La realización del PAAF es para el descarte de lesiones benignas, lesiones malignas, lesiones linfocitarias. Utilidad de la citología de tiroides: Seguimiento de la evolución, disminuye intervenciones quirúrgicas, aumenta extirpación de tumores malignos, identifica lesiones malignas, terapéutica, disminuye mortalidaddisminuye avance de carcinoma folicular, papilar y medular. Ventajas de la citología de tiroides: Rapidez (10 minutos), económico, técnica sencilla, resultados preliminares, no traumático. Especialista: Lola Párraga Ingeniería de Sistemas Evaluador: Sandra Sánchez 347 TP Lapso 2016‐1 4/9 Patologías y características citológicas de la glándula tiroides: 1. Patologías benignas: a) Bocio: es un engrosamiento persistente, difuso o localizado, de la glándula tiroides. Puede estar causado por hiperplasia, inflamaciones o tumores. Se habla de bocio cuando el peso de la glándula se halla por encima de 25grs. Para el diagnóstico es útil: la inspección, palpación, examen radiológico y pruebas funcionales. El bocio se puede presentar de diferentes maneras: Bocio Nodular, que consiste en una hiperplasia localizada que puede ser primitiva. Citológicamente presenta una escasa sustancia coloide, pocas células foliculares, abundante macrófagos, hematíes y polimorfonucleares. Bocio Tóxico, se manifiesta clínicamente por hipotiroidismo asociado a bocios difusos. Citológicamente presenta una sustancia de fondo hemorrágica, escasa sustancia coloide o nula y abundante células foliculares. Bocio Coloide o Atóxico, determinan una aumento difuso del tamaño de la glándula, este relacionada con la falta de yodo. Citológicamente se observan pocas células foliculares, abundantes sustancia coloide y hematíes. b) Tiroiditis: es la inflamación de la glándula tiroides. La tiroiditis se puede presentar de diferentes maneras: Tiroiditis granulomatosa (De Quervain), que afecta principalmente a mujeres, mayor incidencia a partir de los 40 años. Citológicamente se manifiestan variables células foliculares, sustancia coloide escasa o nula, células gigantes multinucleadas (Histiocitos). Tiroiditis linfomatosa (Hashimoto), aparecen en mujeres a partir de los 40 años. Citológicamente se observan escasa sustancia coloide, hematíes y polimorfonucleares, variables células foliculares, sustancia de fondo sero-hemorrágica y oncocitos o células de Hürthle. Tiroiditis fibrosa (Riedel), poco frecuente, causada por la destrucción del parénquima y perdida del patrón folicular. Citológicamente se observan fibroblasto, escasa o nula sustancia coloide. Especialista: Lola Párraga Ingeniería de Sistemas Evaluador: Sandra Sánchez 347 TP Lapso 2016‐1 5/9 c) Quiste: ocurre cuando los nódulos de la tiroides aumentan de tamaño, formando un bulto similar del que es responsable la glándula tiroides. Citológicamente se observan numerosos macrófagos, células foliculares, células inflamatorias y partículas calcificadas. 2. Patologías malignas: a) Carcinoma Papilar: es frecuente en personas jóvenes, tumor de buen pronóstico, de rápido crecimiento. Citológicamente se observa marcada celularidad con polimorfismo en disposición papilar, núcleos vesiculosos, inclusiones intranucleares, y hendiduras, claridad nuclear, nucléolos visibles, citoplasma basófilo y abundante, sustancia coloide escasa, cuerpos de psamona. b) Carcinoma Medular: tumor de las células parafoliculares, de crecimiento lento. Citológicamente se manifiesta abundantes células neoplásicas, con núcleos ovales, ligero pleomorfismo, uno o más nucléolos, binucleación, gránulos rojizos, células fusiformes. c) Carcinoma Folicular: tumor encapsulado que a menudo forman sustancia coloide. Citológicamente se observa aspirado celulares abundantes en formas de grupos, trabéculas, rosetas o acinos, anisonucleosis, núcleos desnudos, hipercromasia y aumento del tamaño de los nucléolos. d) Carcinoma indiferenciado o anaplásico: tumor de elevada malignidad, crece de forma papilar e infiltrante. Citológicamente se manifiesta células con acentuado componente necrótico, fondo sucio con resto de linfocitos y detritus celular, núcleos anaplásicos, degenerados, hipercromáticos, desnudos, citoplasma no diferenciable. e) Adenomas: tumor que se presenta como masas discretas solitarias. Derivan del epitelio folicular. Se forma originalmente a partir de un grupo de células de la tiroides que se separan de la línea de reproducción normal y constituyen un grupo o "clon" diferente. En el Adenoma no hay invasión de la cápsula, ni de los vasos. Citológicamente poseen abundante celularidad, en disposición folicular, nucléolos prominentes, marcada anisocariosis, coloide escaso o nulo. f) Oncocitomas: Tumor de las células de Hürthle, de células de Askanasy o de células oxífilicas, toma su nombre de la transformación de las Especialista: Lola Párraga Ingeniería de Sistemas Evaluador: Sandra Sánchez 347 TP Lapso 2016‐1 6/9 células tiroideas en algunas ocasiones. Citológicamente, frotis de fondo limpio, escasa o nula sustancia coloide, celularidad abundante constituidas por células de Hürthle, agrupadas en placas o aisladas, en una sola capa. Sobre la base de la información presentada, desarrolle un componente de un sistema experto, de manera tal que dados la citología de la glándula tiroides de un paciente permita inferir sobre el posible tipo de patología y la fase en que probablemente se encuentra, si es posible. 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: 1- En http://clipsrules.sourceforge.net/ se ofrece una versión gratuita de CLIPS (Download Area) 2- 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 3- http://tryke.blogcindario.com/2004/12/index.html, realizados con CLIPS. se muestran ejemplos 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 Especialista: Lola Párraga Ingeniería de Sistemas Evaluador: Sandra Sánchez 347 TP Lapso 2016‐1 7/9 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, esto ayudará en la pesquisa sobre el tipo de enfermedad. Si lo requiere consulte las fuentes bibliográficas sugeridas u otras que puedan serle útiles. 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). Si requiere más información puede consultar las fuentes bibliográficas que se exponen al final o también alguna otra que sirva como fuente experta. • Adicionalmente responderá de manera razonada lo siguiente: 1- ¿Puede este componente particular formar parte de un Sistema Experto?. 2- ¿Cuáles son las ventajas que ofrece la solución de este problema empleando este enfoque? ¿Qué mejoras le haría?. 3- Establezca sus 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 Especialista: Lola Párraga Ingeniería de Sistemas Evaluador: Sandra Sánchez 347 TP Lapso 2016‐1 8/9 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. • El trabajo se entregará completo, adjunto a la prueba integral. • 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: 9 El componente en referencia debe funcionar apropiadamente de acuerdo a lo indicado. 9 Entrega de un informe que incluya todo lo solicitado en la sección anterior. 9 Entrega del listado documentado del programa o código de implementación del componente. 9 Entrega del listado de los resultados. 9 Entrega de un CD que contenga lo especificado en la sección anterior. Especialista: Lola Párraga Ingeniería de Sistemas Evaluador: Sandra Sánchez 347 TP Lapso 2016‐1 9/9 Fuentes bibliográficas: https://books.google.co.ve/books?id=R9DEcF2W44kC&printsec=frontcover&dq=tiroides&hl= es&sa=X&ved=0ahUKEwi71ur7x8jNAhWBVT4KHdcBIYQ6AEIIDAB#v=onepage&q=tiroides&f=false https://books.google.co.ve/books?id=Qgf262eChy0C&pg=PA73&dq=tiroides&hl=es&sa=X&v ed=0ahUKEwi71ur7x8jNAhWBVT4KHdc-BIYQ6AEIKzAD#v=onepage&q=tiroides&f=false https://books.google.co.ve/books?id=AkKIYyGRN_oC&printsec=frontcover&dq=tiroides&hl= es&sa=X&ved=0ahUKEwi71ur7x8jNAhWBVT4KHdcBIYQ6AEIJjAC#v=onepage&q=tiroides&f=false FIN DE 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, únicamente en aquellos casos en los que se vea comprometida la originalidad de la autoría del presente trabajo práctico. Especialista: Lola Párraga Ingeniería de Sistemas Evaluador: Sandra Sánchez
