DENDRAL - Identify
Organic Compounds from Mass Spectrometer Data
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Os voy a hacer una traducción que no es del todo literal [ver
texto original]
1. Historia y desarrollo del DENDRAL
Creado a mediados de los 60 por Ed Feigenbaum y otros en la Universidad de Standford,
DENDRAL fue el primer sistema experto desarrollado [1, 2, 3]. Fue utilizado
durante una década por químicos, genetistas y científicos
de computadoras, este sistema tuvo un uso de sistema funcional.
2. Problemas
que domina.
La exacta compleja estructura de las moléculas es muy díficil
de determinar; aún así, es necesario en este orden, por ejemplo,
determinar un antídoto para un veneno natural todavía no descubierto.
Teniendo un experto en química orgánica que conozca la fórmula
molecular y una composición, el o ella debe proveer de posibles estructuras
de muchos millones de configuraciones moleculares posibles. El experto usará
su experiencia pasada y su evidencia en formular un "pattern" espectrográfico.
DENDRAL es un
programa interactivo que utiliza la fórmula molecular, los datos del
espectrograma y la heurística de conocimiento sobre química orgánica
y genetista. DENDRAL utiliza los datos que le dan para realizar una búsqueda
de la estructura molecular , explora las posibles configuraciones moleculares
con la estructura adecuada.[4]
3. Qué beneficios dio DENDRAL en la investigación de sistemas
expertos.
DENDRAL fue el primer ejemplo de la estructura básica de un sistema
experto: problemas resueltos y formalizados con un conocimiento específico
(en la forma de un sistema de reglas). Tuvo habilidad de explorar y abandonar
posibles soluciones (goal) y es considerada como una de las más tempranas
y existosos sistemas espertos que dominan un problema específico.
Muchos sistemas
expertos nacieron a partir de DENRAL. Dos de los mas conocidos fueron el Meta-DENDRAL
y GENOA. Meta-DENDRAL, desarrollado a principios de los 70, es un sistema experto
que puede crear su propio sistema de reglas DENDRAL. GENOA, la más reciente
versión, ha sido utilizada comercialmente recientemente[5].
DENDRAL podría ser descrito como un temprano "estudio de casos".
De todos modos muestra la posibidad de formalizar el conocimiento científico
y la resolución de problemas heurísticos basado en reglas de un
sistema experto. Más específicamente, fue el sistema pionero en
el plan-generate-test de búsqueda del paradigma.
3. Fue DENDRAL
comercialmente exitoso?
En algunas clases de estructuras moleculares, DENDRAL es efectivo comparablemente
a los expertos humanos [5]. Fue utilizado como utilidad de análisis de
estructuras tanto académicamente como en la industria. Y, el trabajo
ha sido publicado en la literatura de ciencia química [5].
Referencias al final de la página.
English
1. What was the history and purpose of the development of DENDRAL?
Created in the mid 1960s by Ed Feigenbaum and others at Stanford University,
DENDRAL was one of the earliest expert system developments [1, 2, 3]. Continuing
over a decade of work by chemists, geneticists, and computer scientists, it
had wide-spread use as a functional system.
1.1. What is
the problem domain?
The exact molecular structure of complex compounds such as organic molecules
is very difficult to determine; yet, it is necessary in order to, for example,
determine an antidote for a previously undiscovered natural poison. Given that
an expert in organic chemistry knows the molecular formula of a compound, he
or she must guess possible structures from what is often millions of possible
molecular configurations. The expert will use past experience and evidence in
the form of spectrographic patterns (
1.2. What is
DENDRAL's approach to the problem domain?
DENDRAL is an interactive program that uses the molecular formula, the spectrographic
data, and the encoded heuristic knowledge of organic chemists and geneticists.
DENDRAL uses a data driven approach to the molecular structure search -- it
explores possible molecular configurations in the search for the true structure
[4]. A goal driven approach is not used because there are too many candidate
structures (goals).
2. How beneficial
was DENDRAL with respect to research in expert systems?
DENDRAL was an early example of the basic structure of an expert system:
problem solving behavior and formalized domain specific knowledge (in the form
of a rule-based system). It had the ability to explore and abandon potential
goal paths and is considered one of the earliest successes in focusing an expert
system upon a domain specific problem.
2.1. What expert
systems were an outgrowth from DENDRAL?
Many systems were spawned from DENDRAL. Two of the most noteworthy are Meta-DENDRAL
and GENOA. Meta-DENDRAL, developed in the early 1970s, is an expert system that
can create its own DENDRAL rules. GENOA, a more recent version, has been in
commercial use recently [5].
2.2. What new
concepts did DENDRAL develop?
DENDRAL could be described as an early case-study. As such, it showed the possibility
of effectively formalizing scientific knowledge and problem solving heuristics
in a rule-based expert system. More specifically, it was a pioneering system
in the plan-generate-test search paradigm.
3. Was DENDRAL
ever commercially successful or put into routine use?
In some classes of molecular structures, DENDRAL's effectiveness was comparable
to human experts [5]. It had wide-spread use as a molecular structure analysis
tool in both industry and academia. And, it's work has been widely published
in the chemical science literature [5].
[1] Buchanan, B.
G., Feigenbaum, E. A., "DENDRAL and Meta-DENDRAL: Their Applications Dimension",
Artificial Intelligence, 11, 1978, pp. 5-24.
[2] Lederberg., J., "How DENDRAL Was Conceived and Born.", ACM Symposium on
the History of Medical Informatics, National Library of Medicine, 1987.
[3] Lindsay, R. K., "Applications of Artificial Intelligence for Organic Chemistry:
The DENDRAL project", McGraw-Hill Publishing, 1980.
[4] Luger, George F., Stubblefield, William A., "Artificial Intelligence and
the Design of Expert Systems", Benjamin/Cummings Publishing, 1989.
[5] World Wide Web, http://www-camis.stanford.edu/research/history.html#DENDRAL,
Jan 24, 1996.
Derek Merrill / Merrill@asu.edu / January 29, 1995