Tema

Razonamiento basado en casos y analogía

IA clásica
Nivel base

El razonamiento basado en casos resuelve un problema nuevo recuperando el caso pasado más parecido, adaptando su solución al contexto actual, revisando el resultado y reteniendo el caso resuelto en la biblioteca.

Nombre en inglés

Case based reasoning and analogy

Intuición

Conviene pensar en un médico con años de consulta que reconoce un cuadro porque ya vio otro parecido, y no porque despliegue una teoría desde cero. El método traslada esa idea a la máquina con cuatro pasos que forman un ciclo, de modo que cada problema resuelto mejora la biblioteca. La parte difícil no es la recuperación sino la adaptación, porque ningún caso pasado encaja exactamente y hay que decidir qué partes de la solución se trasladan.

Fórmula

sim(nuevo, caso) = sum_i w_i * s_i(a_i, b_i) / sum_i w_i,  con s_i en el intervalo de 0 a 1

Ejemplo resuelto

Una biblioteca guarda dos averías de lavadora descritas por tres rasgos con pesos 3, 2 y 1. El caso nuevo coincide con el caso A en el primer rasgo y en el tercero, con similitudes 1, 0 y 1, lo que da (3 por 1 + 2 por 0 + 1 por 1) dividido entre 6 = 0.667. Con el caso B las similitudes son 0, 1 y 1, lo que da (0 + 2 + 1) entre 6 = 0.5. Se recupera el caso A, se adapta su reparación al modelo actual y, si funciona, el caso nuevo se guarda con su solución revisada.

Errores frecuentes

Tratarlo como un clasificador de k vecinos, cuando el paso que da valor al método es la adaptación de la solución recuperada y no una votación entre etiquetas.
Guardar todos los casos resueltos sin criterio, de modo que la biblioteca crece, la recuperación se vuelve lenta y los casos redundantes sesgan la similitud.
Fijar los pesos de la similitud a ojo y no revisarlos nunca, con lo que el sistema recupera casos que comparten rasgos irrelevantes para la solución.

Ejercicio

Un caso nuevo se compara con el caso C usando tres rasgos con pesos 4, 1 y 1 y similitudes 0.5, 1 y 0. Calcula la similitud global.

Ver la solución

El numerador suma 4 por 0.5 = 2, más 1 por 1 = 1, más 1 por 0 = 0, o sea 3. El denominador suma los pesos, 4 + 1 + 1 = 6. La similitud global vale 3 dividido entre 6 = 0.5. Conviene notar que el rasgo de peso 4 domina el resultado, de modo que una similitud parcial en ese rasgo pesa más que una coincidencia perfecta en los dos rasgos menores.

Respuesta: 0.5