Configuración basada en el conocimiento - Enciclopedia

Configuración basada en el conocimiento, también conocida como configuración de productos o personalización de productos, es una actividad de personalizar un producto para satisfacer las necesidades de un cliente particular. El producto en cuestión puede consistir en partes mecánicas, servicios y software. La configuración basada en el conocimiento es un área de aplicación importante para la inteligencia artificial (IA), y se basa en la modelización de las configuraciones de manera que permita el uso de técnicas de IA para buscar una configuración válida que satisfaga las necesidades de un cliente particular.

Antecedentes
La configuración basada en el conocimiento (de productos y servicios complejos) tiene una larga historia como área de aplicación de inteligencia artificial (IA), véase, por ejemplo, Informalmente, la configuración puede definirse como una "caso especial de actividad de diseño, donde el artefacto que se configura se ensambla a partir de instancias de un conjunto fijo de tipos de componentes bien definidos que pueden combinarse de acuerdo con un conjunto de restricciones". Estas restricciones representan limitaciones técnicas, restricciones relacionadas con aspectos económicos y condiciones relacionadas con los procesos de producción. El resultado de un proceso de configuración es una configuración de producto (configuración concreta), es decir, una lista de instancias y en algunos casos también conexiones entre estas instancias. Ejemplos de tales configuraciones son computadoras a entregar o ofertas de carteras de servicios financieros (por ejemplo, una combinación de préstamos y seguro de riesgo correspondiente).

= Teoría y complejidad de la configuración =
Numerosos problemas de configuración práctica pueden analizarse mediante el marco teórico de Najmann y Stein, un enfoque axiomático temprano que no presupone ningún formalismo de representación de conocimiento específico. Un resultado importante de esta metodología es que los problemas de optimización típicos (por ejemplo, encontrar una configuración de costo mínimo) son NP-completos. Por lo tanto, requieren (potencialmente) un tiempo de computación excesivo, haciendo que los algoritmos de configuración heurística sean la elección preferida para artefactos complejos (productos, servicios).

Sistemas de configuración
Los sistemas de configuración, también conocidos como configuradores o kits de herramientas de personalización masiva, son una de las tecnologías de inteligencia artificial más exitosamente aplicadas. Ejemplos de esto son la industria automotriz, la industria de las telecomunicaciones, la industria de la informática y los transformadores eléctricos. Comenzando con enfoques basados en reglas como R1/XCON, se han desarrollado representaciones basadas en modelos de conocimiento (en contraste con las representaciones basadas en reglas) que separan estrictamente el conocimiento del dominio del producto del conocimiento de resolución de problemas—ejemplos de estos son el problema de satisfacción de restricciones, el problema de satisfactibilidad booleana y diferentes representaciones de programación de conjunto de respuestas (ASP). Hay dos conceptualizaciones comunes del conocimiento de configuración. Los conceptos más importantes en estos son componentes, puertos, recursos y funciones. Esta separación del conocimiento del dominio del producto y el conocimiento de resolución de problemas ha aumentado la eficacia del desarrollo y mantenimiento de aplicaciones de configuración, ya que los cambios en el conocimiento del dominio del producto no afectan las estrategias de búsqueda y viceversa.

Los configuradores también se consideran a menudo como "kits de herramientas de innovación abierta", es decir, herramientas que apoyan a los clientes en la fase de identificación de productos. En este contexto, los clientes son innovadores que articulan sus requisitos, lo que lleva a nuevos productos innovadores. "Confusión masiva" – el abrumamiento de los clientes por una gran cantidad de alternativas posibles de solución (elecciones) – es un fenómeno que a menudo acompaña la aplicación de tecnologías de configuración. Este fenómeno motivó la creación de entornos de configuración personalizados que tienen en cuenta el conocimiento y las preferencias del cliente.

Proceso de configuración
La configuración nuclear, es decir, guiar al usuario y verificar la consistencia de los requisitos del usuario con la base de conocimiento, la presentación de soluciones y la traducción de los resultados de configuración en lista de materiales (BOM), son las principales tareas que deben ser apoyadas por un configurador. Las bases de conocimiento de configuración se construyen a menudo utilizando lenguajes propietarios.

En la mayoría de los casos, las bases de conocimiento se desarrollan por ingenieros del conocimiento que elicitan conocimiento de productos, marketing y ventas de expertos del dominio. Las bases de conocimiento de configuración consisten en una descripción formal de la estructura del producto y restricciones adicionales que restringen las combinaciones posibles de características y componentes.

Los configuradores conocidos como configuradores de productos basados en características utilizan conjuntos de variables discretas que son binarias o tienen uno de varios valores, y estas variables definen cada variación posible del producto.

Configuración de software y servicios
Recientemente, la configuración basada en el conocimiento se ha extendido a la configuración de servicios y software. La modelización de la configuración de software se ha basado en dos enfoques principales: modelado de características y conectores de componentes. La ontología del dominio Kumbang combina los enfoques anteriores, construyendo sobre la tradición de la configuración basada en el conocimiento.

Véase también
Configurador de productos basado en características
Configurador
Cotización de precios configurables
Satisfacción de restricciones
Modelo de características
Personalización masiva
Innovación abierta
Diferenciación de productos
Ingeniería de familias de productos
Línea de productos de software

Referencias


= Artículos de conferencias y revistas =


= Libros =


Enlaces externos
20+ años de talleres internacionales sobre configuración


= Prototipos de investigación =
1991 PLAKON / Proyecto TeX-K
1999 Konwerk / Proyecto Prokon
2002 ConIPF
2003 WeCoTin
2005 Herramientas Kumbang
2014 WeeVis (entorno de aprendizaje basado en Wiki para problemas simples)


= Especialidades de revistas sobre configuración =
AIEDAM 1998 Especial sobre Diseño de Configuración
Especial sobre Configuración en IEEE Intelligent Systems 1998 (vol. 13, No. 4)
AIEDAM 2003 Especial sobre Configuración
Especial sobre Configuración en IEEE Intelligent Systems 2007
Especial sobre Configuración en la Revista Internacional de Personalización Masiva 2006
Especial sobre Configuración en la Revista Internacional de Personalización Masiva 'Avances en Sistemas de Configuración' 2010 (vol 3, No: 4).
AIEDAM 2011 Especial sobre Configuración
AI Communications 2013 Especial sobre Técnicas de Ingeniería para Bases de Conocimiento