LÓGICA BORROSA EN INTERNET: IMPLEMENTACIÓN EN JAVA DE SISTEMAS EXPERTOS DE FORMACIÓN.

Olivas1y2, J. A., Ordax1, J. M., Ocaña1, P. A.

1. Escuela Politécnica Superior.

Departamento de Informática.

ICAI. Universidad Pontificia de Comillas, Madrid.

2. Laboratorio de Cognición, Colaboración y Aprendizaje

Departamento de Informática. Universidad de Castilla-La Mancha

Ciudad Real 13071 España

 

Resumen:

En este trabajo se presenta un ejemplo de como utilizar lógica borrosa (Fuzzy Logic) y en general herramientas de la Ingeniería del Conocimiento y la Inteligencia Artificial, en Sistemas de formación de personal cualificado, y de cómo al utilizar un entorno como JAVA, que permite el uso en Internet de dichos sistemas.

El objetivo es mostrar las pautas para el desarrollo de un sistema experto para formar a un asesor financiero en aconsejar a cada cliente que tipos de Fondos de Inversión son los más adecuados según su perfil particular, independientemente de la sociedad gestora que lo esté administrando.

 

  1. FONDOS DE INVERSION. ADQUISICIÓN DE CONOCIMIENTO.

Como se puede ver en el siguiente cuadro (en millones de pesetas), la aceptación de los fondos de inversión por la sociedad española como producto de ahorro, ha ido creciendo paulatinamente, sobre todo a partir de 1996, siendo actualmente los grandes protagonistas de la liquidez creciente en el mercado español durante 1996 y 1997.

 

1994

1995

1996

Septiembre 1997

 

Volumen

% s/total

Volumen

% s/total

Volumen

% s/total

Volumen

% s/total

FIAMM

5.957.090

53,02

6.988.384

57,35

9.491.773

50,76

9.790.349

41,77

FIM Renta Fija

4.158.149

37,01

4.196.528

34,44

7.426.464

39,71

9.429.385

40,23

FIM Mixtos

734.647

6,54

636.552

5,22

1.065.791

5,70

2.075.908

8,86

FIM Renta Variable

171.088

1,52

167.991

1,38

496.072

2,65

1.525.397

6,51

Los fondos de inversión (una forma de inversión colectiva) además del apoyo por parte de la Administración que la dota de seguridad, control y normalmente de una fiscalidad favorable, ofrece al inversor grandes ventajas (frente a otros productos alternativos) desde el punto de vista operativo que se traducen en poner diversificación y rentabilidad al alcance de cualquier cantidad invertida y a muy bajo coste.

El patrimonio de los Fondos está dividido en participaciones que se compran en cuando se ingresa dinero en el Fondo. Estos Fondos se invierten en activos financieros de Renta Fija o en valores cotizados de Renta Variable, en función de la política de inversión de cada uno de ellos. Los rendimientos de las inversiones de lo Fondos se incorporan diariamente al valor de cada participación.

La inversión colectiva (y por tanto los fondos de inversión) tiene su base histórica en la incapacidad de las pensiones mundiales de garantizar una jubilación digna al cabo de unos determinados años. La pirámide de población en este momento es prácticamente menos trabajadores que jubilados, por lo que obligará a los estados a reducir las prestaciones del sistema público. Conscientes de ello, los particulares están financiando ya sus propios planes privados, o simplemente ahorrando a través de fondos de inversión.

La importancia de los fondos de inversión queda reflejada debido a que ya no se pueden entender los mercados financieros mundiales sin valorar la contribución a los mismos del inversor particular, agrupado a través de la inversión colectiva.

Desde 1996, el nuevo cambio fiscal aumenta la movilidad de las inversiones generadoras de incrementos de patrimonio y por otro, la cada certeza de la convergencia de los tipos de intereses con Europa, unida a la reducción de la inflación, hace que las rentabilidad de los productos típicamente bancarios dejen de ser rentables para el inversor y, en muchos casos, también para los propios bancos y cajas de ahorro. En esta situación, los fondos de inversión se consagran como la alternativa más eficiente que tiene cualquier inversor para rentabilizar sus ahorros. Así al canalizarse el ahorro de múltiples inversores, la rentabilidad obtenida es superior a la que podría acceder cualquier inversor particular.

Los elementos fundamentales de un fondo de inversión son los siguientes:

Las clasificaciones que se hacen de los Fondo de Inversión son múltiples. Como más significativas podemos distinguir las dos siguientes:

  1. Fondos de capitalización: No reparten dividendos; los beneficios obtenidos se reinvierten sistemáticamente, incrementando el valor de las participaciones. En la práctica la mayor eficiencia fiscal hace que prácticamente todos los fondos sean de capitalización.
  2. Fondos de reparto: Reparten periódicamente dividendos sobre los beneficios obtenidos.
    1. Fondos de Inversión Mobiliaria (FIM):
    1. Fondos de Inversión en Activos de Mercado Monetarios (FIAMM):

Invierten en activos financieros a corto plazo.

  1. OPERATIVA ACTUAL DE LOS ASESORES.

Los asesores realizan una serie de preguntas personales y económicas, para averiguar el perfil de inversión del cliente. Los perfiles definidos son los siguientes:

Una vez realizado el paso anterior, se establece la cartera de inversión óptima:

Después de conocer la cartera óptima de inversión, el asesor estudiará los productos específicos de las Sociedades Gestoras para las que trabaje, y emitirá las órdenes de compra correspondientes.

  1. OBJETIVOS DE LA TAREA DE APRENDIZAJE.
  1. Identificar como funciona un fondo.
  1. Los fondos no tienen personalidad jurídica; y por tanto la administración y gestión de los mismos se encomienda a una sociedad gestora , es decir, a una sociedad anónima cuyo objeto social es precisamente la dirección, administración y representación de fondos de inversión.Las sociedades gestoras están obligadas a elegir como depositario de los distintos valores que forman su cartera a un banco, caja de ahorros (incluida la Confederación Española de Cajas de Ahorro), Caja Postal, sociedad o agencia de valores o a una cooperativa de crédito. En todo caso la tesorería deberá estar depositada en una entidad de depósito. Cada Fondo de Inversión tendrá un solo depositario.
  1. Cuales son las ventajas que aportan los Fondos de Inversión.

Personas físicas. No se pagarán impuestos hasta que se retire la inversión. Al retirar parte o la totalidad de la inversión no se practica retención sobre los rendimientos obtenidos. De la parte retirada sólo tributa el incremento de valor obtenido, haciéndolo en régimen de incremento patrimonial, según el Real Decreto de ley 7/1996.

Personas jurídicas. FIAMM - Tributa en el impuesto de sociedades por las rentas generadas en cada ejercicio económico. FIM - Permite diferir el pago del impuesto de sociedades de ejercicio económico en que se produce el reembolso de participaciones.

Personas Físicas y Jurídicas no residentes en España. Salvo lo dispuesto en los tratados vigentes para evitar la doble imposición y régimen especial de exención para residentes en la Unión Europea, el incremento de patrimonio obtenido por el reembolso de participaciones estará gravado al tipo del 35%.

Diversificar equivale a reducir riesgo y cuanto mayor sea el grado de diversificación menor será la fluctuación de la rentabilidad en el medio - largo plazo.

Para cualquier volumen de ahorro los Fondos de Inversión permiten alcanzar niveles de diversificación hasta ahora reservados a las grandes inversiones.

La legislación vigente establece una serie de limitaciones en materia de inversiones, tanto en cuanto al tipo de activos como en cuanto a los porcentajes máximos de inversión en un mismo valor. De esta manera se pretende garantizar la liquidez de los activos y una adecuada diversificación del Fondo.

El equipo de profesionales del Gestor cuida con esmero variables tales como la liquidez y la solvencia del emisor del activo.

La Sociedad Gestora debe informar periódicamente a la Comisión Nacional del Mercado de Valores de la situación del Fondo. La Comisión vigila así el cumplimiento de la normativa en favor de los partícipes.

Invirtiendo en Fondos se sabe que puede disponer de su dinero en el momento que se necesite ya que en general y en un plazo de 24 horas desde que se solicita el reembolso, se tendrá abonado el importe en una cuenta corriente.(Para reembolsos superiores a 100 MM. de Pesetas el Plazo es de 72 h. Algunos Fondos Internacionales pueden tener plazos de reembolso superiores a las 24 h).

El elevado grado de profesionalidad de los gestores, unido a los grandes volúmenes con los que operan, permite obtener condiciones especialmente favorables de contratación que repercuten en favor del Fondo y sus partícipes.

La fiscalidad es otro factor importante ya que el Fondo como institución está prácticamente exento de impuestos.

Por último, las importantes ventajas fiscales de que goza el partícipe en su declaración del IRPF le permitirán obtener una rentabilidad financiero - fiscal difícilmente comparable con ningún otro producto de ahorro existente en el mercado actual.

  1. Aclarar conceptos relacionados.
  1. Se llamará riesgo financiero a la fluctuación de la rentabilidad en el tiempo. Así, por ejemplo, en los últimos años se han visto las Letras del Tesoro en niveles del 11%, 12%, 13% y ahora están en niveles del 5-6%, los Bonos del Estado y Obligaciones han pasado del 14, 25% al 6-7% y la Bolsa ha obtenido una rentabilidad entre el -13% y el 50%. Así, se dice que el riesgo es mayor cuanto más amplia es la banda de fluctuación de la rentabilidad.
  2. Normalmente, cuanto mayor es la rentabilidad esperada de una inversión, mayor es el riesgo, es decir, mayor es la banda de fluctuación de la rentabilidad. Esta relación rentabilidad - riesgo es la piedra angular sobre la que se deben apoyar nuestras decisiones de inversión. Puesto que no es posible obtener la máxima rentabilidad sin riesgo, es necesario elegir entre:
  1. mayor rentabilidad asumiendo mayor riesgo, es decir, mayores fluctuaciones.

b) o ausencia de riesgo (entendido como fluctuación de la rentabilidad) y menor rentabilidad.

  1. Diversificar consiste en distribuir las inversiones entre distintos mercados y activos cuya evolución se compense entre sí. Invirtiendo en un solo mercado o activo nos sometemos a las fluctuaciones de ese mercado o activo. Sin embargo, diversificando reducimos fluctuaciones sin reducir rentabilidad, es decir, ganamos estabilidad en la rentabilidad global de la inversión en el largo plazo. Esto es así debido a que los mercados financieros no están sincronizados, es decir, no todos los mercados están bien o mal a un tiempo, sino que en cada momento del ciclo económico hay unos mercados que están mejor que otros.

Puesto que no es fácil adelantarse a los mercados y entrar siempre en el momento justo, lo mejor es planificar sus inversiones a largo plazo distribuyéndolas de una forma eficiente y acorde a su situación personal y expectativas.

  1. Identificar los factores a tener en cuenta para determinar el perfil del inversor.

Cada persona tiene sus propias ideas y necesidades a la hora de invertir su dinero. El grado de satisfacción que se obtenga con las inversiones depende en gran medida de la adecuación que se alcance entre los propios objetivos de inversión y los productos, mercados y activos financieros que se elijan para invertir los ahorros.

A través de la diversificación es posible crear múltiples combinaciones de mercados y activos con distintos niveles de rentabilidad / riesgo.

Su elección vendrá determinada principalmente por:

Por tanto, para ver cumplidas las expectativas y para poder valorar adecuadamente la evolución de los ahorros, es imprescindible buscar la coherencia entre las metas y las inversiones que cada cual selecciona. La mejor manera de invertir a largo plazo es distribuir las inversiones de forma que el comportamiento de unas y otras se complementen, dotando de estabilidad al conjunto de la inversión.

Si no se desea asumir riesgo y, en cualquier caso, si su horizonte de inversión es inferior a dos años, se recomienda invertir en Mercados Monetarios al objeto de maximizar la rentabilidad dentro de un máximo nivel de seguridad.

  1. DESARROLLLO DEL SISTEMA.

A continuación se presentan las reglas que gobiernan el sistema en forma de cuadro:

EDAD

NUMERO DE PERSONAS A SU CARGO

EVOLUCION DE LOS INGRESOS

AHORROS

A INVERTIR

TIEMPO A INVERTIR

TIPO

<

35

35 -

50

>

50

0

1-2

<

2

PROGRESA

NIVEL ACTUAL

BAJA

<

1/3

1/3 –

2/3

>

2/3

2-3

4-7

>7

CONSER-

VADOR

0

50

75

10

25

50

25

50

75

75

50

25

60

45

35

MODERA-DO

25

25

25

35

35

35

35

35

25

25

30

40

30

30

30

ARRIES-GADO

75

25

0

55

40

15

40

15

0

0

20

35

10

25

35

Nota : Los datos mostrados en el interior de la tabla son todos porcentuales.

Debido a que para confeccionar la cartera a medida del inversor se utilizan conceptos vagos tales como: Poco / Medio / Muy y el perfil del inversor Conservador / Moderado / Arriesgado parece recomendable utilizar técnicas de Lógica Borrosa. En este caso se utiliza el manejo de etiquetas lingüísticas mediante el método de Mandani para extraer conclusiones a partir de reglas.

Por ejemplo, los conjuntos borrosos empleados para el perfil del inversor son los siguientes:

POCO CONSERVADOR CONSERVADOR MEDIO MUY CONSERVADOR POCO MODERADO MEDIO MODERADO

 

MUY MODERADO POCO ARRIESGADO MEDIO ARRIESGADO MUY ARRIESGADO

 

A continuación se muestra un extracto de la implementación (basada en el Control Borroso de Mamdani) en JAVA. Esta implementación únicamente pretende ser un guía educativa, y nunca debe ser tomada como una solución definitiva.

Se utilizará como ejemplo la siguiente regla:

Por orden, de izquierda a derecha, los conjuntos borrosos son:

El primer paso consiste en implementar métodos para calcular el grado de pertenencia de un valor determinado a los conjuntos borrosos de las reglas. En este caso:

public double medioConservador(int num)

{

if(num <= 20)

return 0;

else if(num > 20 && num < 40)

return (num/20.-1.);

else if(num == 40)

return 1;

else if(num > 40 && num < 60)

return ((-num)/20.+3.);

else

return 0;

}

public double medioModerado(int num)

{

if(num <= 20)

return 0;

else if(num > 20 && num < 40)

return (num/20.-1.);

else if(num == 40)

return 1;

else if(num > 40 && num < 60)

return ((-num)/20.+3.);

else

return 0;

}

public double pocoArriesgado(int num)

{

if(num < 10)

return ((-0.1)*num+1.);

else

return 0;

}

public double mediaInversion(double num)

{

if(num <= 25)

return 0;

else if(num > 25 && num < 50)

return (num/25.-1.);

else if(num == 50)

return 1;

else if(num > 50 && num < 75)

return ((-num)/25.+3.);

else

return 0;

}

El siguiente paso a realizar es crear y rellenar un array que represente el conjunto borroso media inversión, es deicr, el conjunto borroso consecuente en la regla:

for(int i=0;i<11;i++)

{

mediaInversion[i] = mediaInversion(i*10);

}

A continuación, se aplica la regla dejando en las variables aux1, aux2 y aux3 los grados de pertenencia de los datos de entrada a los respectivos conjuntos borrosos. Por último se establece como ‘mando’ de la regla, el menor de los tres, guardándolo en un cache:

aux1 = medioConservador(numConservador);

aux2 = medioModerado(numModerado);

aux3 = pocoArriesgado(numArriesgado);

if (aux2 < aux1)

aux1 = aux2;

if (aux3 < aux1)

aux1 = aux3;

if (aux1 > mediaInversionCache)

mediaInversionCache = aux1;

 

Lo siguiente será aplicar el ‘mando’ al conjunto borroso consecuente de la regla para calcular el nuevo conjunto borroso resultante de la aplicación de los datos de entrada a la regla:

for(int i=0;i<11;i++)

{

if(mediaInversion[i] > mediaInversionCache)

mediaInversion[i] = mediaInversionCache;

}

A continuación se combinan en un único conjunto borroso solución la unión de los conjuntos borrosos consecuentes:

for(int i=0;i<11;i++)

{

solucion[i] = muyPocaInversion[i];

if(solucion[i] < pocaInversion[i])

solucion[i] = pocaInversion[i];

if(solucion[i] < mediaInversion[i])

solucion[i] = mediaInversion[i];

if(solucion[i] < muchaInversion[i])

solucion[i] = muchaInversion[i];

if(solucion[i] < muyMuchaInversion[i])

solucion[i] = muyMuchaInversion[i];

}

Como último paso, se desborrosifica mediante el método denominado ‘Centro de Gravedad’:

for(int i=0;i<11;i++)

if(solucion[i] != 0)

{

numerador += solucion[i]*i*10;

denominador += solucion[i];

}

if (denominador != 0)

return (int)(numerador/denominador);

else

return 0;

El interfaz del sistema está realizado para poder usado en entorno Windows y desde Internet, de la forma más amistosa posible. En las figuras representadas a continuación se pueden ver pantallas de introducción de datos personales, valoración de características y resultados ofrecidos por el sistema.

 

 

  1. CONCLUSIONES
  2. Se ha descrito un sistema experto orientado a la educación y utilizable a través de Internet, desarrollado con la experiencia adquirida en el desarrollo de sistemas para la predicción de incendios, el diagnóstico médico y otras aplicaciones. Se ha tratado de que sea lo más sencillo posible de utilizar por el usuario, y lo más cercano al manejo del lenguaje natural, lo que se logra mediante el uso de Fuzzy Logic. El sistema también usa técnicas avanzadas de Data Mining, razonamiento en base a prototipos y otras técnicas novedosas en el mundo de la Inteligencia artificial, pero que no es el objetivo de este trabajo detallarlas.

     

  3. BIBLIOGRAFÍA

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