sedpa: sistema experto de ayuda al diagnóstico de patologías en

(PO)
SEDPA: SISTEMA EXPERTO DE AYUDA AL DIAGNÓSTICO DE PATOLOGÍAS EN PISCIFACTORÍAS
DE ANGUILAS
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3
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Gutiérrez Estrada , J.C.; De Pedro Sanz , E.; López Luque , R.; Pulido Calvo , I.
1
Dpto. de Ciencias Agroforestales, Escuela Politécnica Superior, Campus de La Rábida, Universidad de
Huelva, 21819 Palos de la frontera, Huelva, (España). E-mail: [email protected]
2
Dpto. de Producción Animal, Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos y de Montes,
Universidad de Córdoba, Avda. Menéndez Pidal, s/n, 14080 Córdoba (España)
3
Dpto. de Física Aplicada, Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos y de Montes, Universidad
de Córdoba, Avda. Menéndez Pidal, s/n, 14080 Córdoba (España)
Resumen
Se ha programado un sistema experto específico para el diagnóstico de patologías en explotaciones
intensivas de anguilas europeas (Anguilla anguilla L.). La comparación de los diagnosticos
proporcionados por 3 expertos humanos con el obtenido por SEDPA confirma que el sistema es una
herramienta potencialmente útil en el diagnóstico de enfermedades de la anguila.
Justificación
El desarrollo de la acuicultura ha puesto de manifiesto la incidencia creciente de las enfermedades de los
peces en estas actividades piscícolas y a menudo ha sido el vector de aparición, o al menos de
propagación, de ciertas enfermedades (Höglund y Andersson, 1993). La sanidad piscícola adquiere por
tanto, una gran importancia económica que hace necesaria la lucha contra los problemas patológicos.
La explotación intensiva de la anguila es uno de los ejemplos más contundentes de inducción a la acción
de los factores patógenos. En este tipo de explotaciones, las enfermedades pueden aparecer como
consecuencia de una calidad del agua inadecuada, falta de higiene, una mala nutrición, etc., o por
combinación de dos o más de estos factores (Munro y Fijan, 1981), con la consecuente disminución de la
producción y pérdida económica. Esas enfermedades pueden ser erradicadas, en la mayor parte de los
casos, mediante la aplicación de un tratamiento farmacológico adecuado, lo que implica un proceso de
diagnóstico. Sin embargo, este proceso se ve dificultado generalmente por la coincidencia de uno o varios
factores como la escasez de expertos en ictiopatología o la abundancia/ausencia y dispersión de la
información disponible. Esto influye además sobre una variable crítica en el diagnóstico, que es el tiempo
transcurrido desde la observación de los síntomas/lesiones hasta la determinación de los agentes
patógenos responsables de la enfermedad. Estas características justifican la aplicación de métodos de
diagnóstico englobados tradicionalmente dentro del campo de la inteligencia artificial conocidos como
Sistemas Expertos.
Material y métodos
El sistema experto de ayuda al diagnóstico de patologías en piscifactorías de anguilas (SEDPA) consta de
cinco partes claramente diferenciadas: a) las bases de conocimiento del dominio (principal y secundario
CDP y CDS, respectivamente), b) el motor de inferencia, c) el subsistema explicativo, d) el subsistema de
sugerencia o motor proposicional y e) el subsistema de aprendizaje.
CDP y CDS contienen la información codificada que relaciona estructuras sintácticas con patologías. Las
relaciones encontradas entre las etiquetas sintácticas y patologías son utilizadas por el motor de
inferencia para la obtención de sus conclusiones, es decir, del diagnóstico.
El proceso de diagnóstico por parte del motor de inferencia es posible gracias a la formación de una Red
de Transición Aumentada (RTA) sobre la información introducida por el usuario. La información
debidamente jerarquizada es transformada por un controlador borroso, que aporta el nivel de creencia de
que la patología responsable de la enfermedad se encuentre entre las seleccionadas por el sistema.
Posteriormente, la transmisión de la incertidumbre procedente de varias fuentes de evidencia se lleva a
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cabo mediante la aplicación de la teoría de Dempster-Shafer. Finalmente, un test ? modificado funciona
como elemento diferenciador de los grupos patológicos con mayor aportación a la creencia global. La
validación del sistema se realizó mediante la comparación a través de un test exacto de Fisher de los
diagnósticos llevados a cabo por 3 expertos humanos con el aportado por SEDPA para el mismo nivel de
información (29 casos reales).
Resultados y Discusión
La configuración con la que el sistema experto obtuvo los mejores resultados fue con el conjunto borroso
de geometría trapezoidal y un nivel de solapamiento del 50 %. Los resultados del test exacto de Fisher
para esta configuración se muestran en la tabla 1.
TABLA 1. RESULTADOS DEL TEST EXACTO DE FISHER PARA LA CONFIGURACIÓN TRAPEZOIDAL-50
†
DIAGNÓSTICO SEDPA
EXPERTO 1
EXPERTO 2
EXPERTO 3
†
ACIERTO
28-25
14
13
9
†
FALLO
1-1
15
16
17
*
* †
*
TRAPEZOIDAL-50 (EXP. 1: N=58, P? <0.0001 ; EXP. 2: N=58, P? <0.0001 ; EXP. 3: N=52, P? <0.0001 )
*
†
Diferencias significativas; Sólo se consideran 26 casos
Los resultados muestran que SEDPA es una herramienta potencialmente válida en el diagnóstico
de patologías relacionadas con los sistemas de producción intensivos de anguilas.
Referencias
Höglund, J. y J. Andersson. 1993. Prevalence and abundance of Anguillicola crassus in the european eel
(Anguilla anguilla) at a thermal discharge site on the Swedish coast. Journal of Applied Ichtyololgy,
9: 115-112.
Munro, A.L.S. y N. Fijan. 1981. Disease prevention and control. En Proceedings of the World Symposium
on Aquaculture ‘Heated Effluents and Recirculation System’. Berlín (Alemania).