RESUMEN:
 

Esta tesis describe la fundamentación de un sistema, PRÓGENES, para la resolución automática de problemas científicos a un nivel de un primer curso de universidad. Dichos fundamentos utilizan técnicas basadas en el paradigma de manipulación simbólica que provienen de dominios como Sistemas Expertos o Demnostración Automática de Teoremas. Estas técnicas se pueden englobar dentro del marco de la Inteligencia Artificial.
Las matemáticas son un dominio típico donde en hombre utiliza especialmente sus habilidades deductivas y, desde los inicios de la Inteligencia Atificial, ha sido un campo de experimentación para intentar resolver problemas crecientes en dificultad. A lo largo de la tesis se describe la resolución de diversos problemas de matemáticas, así como algunos de física, y no sería dificil adaptar las técnicas desarrolladas a otros dominios. Ellos demuestra la generalidad de estas técnicas, que tienen interés desde el punto de vista cognitivo en general.
La principal aportación de este trabajo en el dominio de resolución automática de problemas se refiere a la utilización combinada de métodos de naturaleza deductiva con métodos de cálculo, desarrollando una mayor potencia de resolución respecto a otros sistemas. Además, los mecanismos utilizados permiten la extensibilidad en la definición de conceptos y en la construcción de métodos de solución, permitiendo acumular conocimiento sobre áreas diversas.
Entre las heurísticas descritas destaca el razonamiento basado en el objetivo, que tiene un amplio espectro de aplicaciones. Estas heurística se aplica a problemas en los que se busca un objeto o se intenta demostrar su existencia. Consiste en suponer que dicho objeto existe y razonar a partir de él obteniendo condiciones necvesarias àra su existencia hasta determinarlo completamente comprobando a continuación que el objeto así hallado verifica las propiedades deseadas. También se ilustran aplicaciones de esta heurística, como es el algoritmo de expansión que hace razonamienro basado en el objetivo utilizando la entructura de los objetos que aparecen en un problema. El razonamiento basado en el objetivo ha sido utilizado con finalidades pedagógicaspor conocidos matemáticos (Polya). La incorporación del mismo en un contexto computacional y de Inteligencia Artificial es una aportación original de PRÓGENES.
El control del proceso dededucción mediante la asignación de p`rioridades a las diferentes reglas y tareas es esencial para la eficiencia de un sistema basado en un conocimiento. En contraste con los mecanismos de control en sistemas expertos, que a menudo consisten en una simple asignación de prioridades a reglas individuales, PRÓGENES asigna preferencias a tareas y tipos genéricos de reglas, de modo que la aplicación de reglas de reescritura tiene prioridad máxima y el razonamiento en un moso forwards tiene prioridad sobre el razonamiento basado en el objetivo, que a su vez la tiene sobre el razonamiento en moso backwards.
El modelo de conocimiento utilizado por PRÓGENES pretende emular el comportamiento humano en resolución de problemas. De hecho una tendencia en el campo de demostración automática de teoremas ha sido el desarrollo de métodos de deducción natural. Una razón fundamental acerca de esta elección es permitir la interacción entre el sistema demostrador y el hombre.
La descripción en PRÓGENES de los conceptos que aparecen en un problema se hace en unas bases de conocimiento. estas describen un lenguaje formal en el que se enuncian los problemas, y contienen teoremas relacionados con el dominio. Asimismo definen una jerarquía de tipos asociada al conjunto de conceptos y un mecanismo que asocia un tipo a cada expresión del lenguaje firmal. Las heurísticas generales utilizan las bases de conocimiento para llevar a cabo una búsqueda de la solución. Para ello se dispone de un motor de inferencia y de un intérprete para el lengueje formal.