Sistemas Híbridos Inteligentes

Segundo Osorio e Vieira (1999) Sistemas Híbridos Inteligentes, de maneira geral, são sistemas que integram dois ou mais métodos diferentes para a solução de um problema.

Neste post não irei listar minuciosamente todos os sistemas híbridos existentes (quem sabe em postagens futuras possa abranger mais o assunto) mas sim apresentar uma visão mais geral sobre os tipos de Sistemas Híbridos Inteligentes mais comuns.

Os sistemas híbridos são úteis pois permitem que uma técnica complemente a outra, cobrindo as suas deficiências, obtendo um melhor desempenho.

Em se tratando de Machine Learning, usar sistemas híbridos pode também trazer a vantagem deste poder adquirir novas informações, fazendo com que esse sistema não tenha apenas uma visão limitada pelas suas restrições.

Os Sistemas Híbridos Inteligentes procuram de certa forma "imitar" o modo como os seres humanos solucionam um problema ao usar diferentes modos de raciocínio. Isso é realizado de formas diversas, uma delas é através da combinação das diferentes técnicas, buscando trocar informações e conhecimento entre seus módulos, o que dá a característica de evolução no tempo. Outra é através da utilização de representações de conhecimento através de regras difusas, probabilísticas, regras e predicados lógicos.

Temos assim um sistema mais robusto e que aceita algumas contradições e conflitos cognitivos entre seus módulos. Mas se for bem explorado pode trazer grandes vantagens.

Existem muitos tipos de Sistemas Híbridos Inteligentes Osorio e Vieira (1999) listaram alguns deles dando ênfase aos sistemas que utilizam os paradigmas de representação do conhecimento por meio simbólico, compreensível ao ser humano (Lógica, Redes semânticas, Frames, scripts), e métodos conexionista (Redes Neurais Artificiais).

São eles:

• Sistemas Simbólico-Difusos: Integram lógica nebulosa (lógica fuzzy) e sistemas especialistas baseados em conhecimento e/ou regras.
• Sistemas Simbólico-Genéticos: Normalmente compostos por algum método de computação evolutiva, responsável pela aquisição do conhecimento, e de um módulo simbólico, responsável pela implementação de mecanismos de inferência simbólica.
• Sistemas Neuro-Genéticos: Utilizam, também, de computação evolutiva, na tentativa de contornar os problemas de escolha da arquitetura da rede neural.
• Sistemas Neuro-CBR: Integração de uma rede neural e um sistema baseado em casos permitindo fazer generalização sobre um conjunto de exemplos de um problema.
• Sistemas Neuro-Simbólicos: É considerado o método mais estudado. Combina a representação conexionista com a representação simbólica, esse tipo de Sistema Híbrido Inteligente pode ser subdividido em outras três categorias
• Sistemas Neuro-Fuzzy: A lógica nebulosa e as redes conexionistas são combinadas.
• Sistemas Neuro-IDT: Combinam a rede neural com árvores de decisão.
• Sistemas Neuro-KBS: Combinam a rede neural com sistemas baseados em conhecimento.

Fonte: Osório, F. e Vieira, R. Sistemas Híbridos Inteligentes. XIX congresso da SBC. ENIA'99 - Encontro Nacional de Inteligência Artificial. 1999