Post on 18-Oct-2015
I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -
2011 1
Inteligncia Artificial
Carla DelgadoCarla DelgadoDCCDCC--UFRJUFRJ20112011--11
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2011 2
Inteligncia Artificial
Aulas Teras 10:00 s 12:00, sala F2033 Quintas 10:00 s 12:00, sala F2026
Profa. Carla Delgado carla@dcc.ufrj.br, sala E-2001, tel: no funciona!!
MAB 508, Turma 2548 Para ser avaliado, necessrio estar regularmente inscrito
na disciplina. Informaes e Material do curso:
Moodle http://moodle.dcc.ufrj.br/moodle/
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2011 3
Referncias
Livro texto Literatura complementar
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2011 4
Objetivo da I.A.
Construir entidades inteligentes, que faam coisas to bem quanto os humanos, ...
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Objetivo da IA
... ou at melhor.... ou at melhor.
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2011 6
O que Inteligncia Artificial?
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O que Inteligncia Artificial?
Inteligncia que no natural.
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2011 8
O que Inteligncia Artificial?
Inteligncia que no natural.
O que Inteligncia ?
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O que I.A. ?
Sistemas que pensam como humanos Sistemas que pensam racionalmente
Sistemas que agem como humanos Sistemas que agem racionalmente
Automao de atividades que associamoscom o pensamento humano, como tomadade deciso, resoluo de problemas, aprendizagem...
Estudo das faculdades mentais atravs da utilizao de modelos computacionais.
A arte de criar mquinas que realizam funes que requerem inteligncia quando realizadas por pessoas.
Comportamento inteligente em artefatos.
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2011 10
O que I.A. ?
Sistemas que pensam como humanos Sistemas que pensam racionalmente
Sistemas que agem como humanos Sistemas que agem racionalmente
Processos de pensamento e raciocnio
Preocupao com o comportamento
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O que I.A. ?
Sistemas que pensam como humanos Sistemas que pensam racionalmente
Sistemas que agem como humanos Sistemas que agem racionalmente
Sucesso medido em termos deSucesso medido em termos defidelidade com performance humana.fidelidade com performance humana.
Sucesso medido em termos deSucesso medido em termos deum conceito ideal de intelignciaum conceito ideal de inteligncia
RacionalidadeRacionalidade
Um sistema Um sistema racionalracional se elese elefaz a coisa certa, dado o que faz a coisa certa, dado o que ele sabe.ele sabe.
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2011 12
O que I.A. ?
Pensando como humanos Cincia Cognitiva
Determinar como os humanos pensam
Experimentos psicolgicos
Teoria da Mente Programas de Computador
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O que I.A. ?
Pensando como humanos
Cincia Cognitiva
Um algoritmo que realiza adequadamente uma tarefa no necessariamente um bom modelo da mente humana, nem vice-versa.
Cincia Cognitiva: campo cientfico hbrido que combina modelos computacionais (IA) e tcnicas experimentais da psicologia para tentar construir teorias precisas e passveis de teste sobre como funciona a mente humana
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2011 14
O que I.A. ?
Agindo como humanos Teste de Turing Definio operacional do que inteligncia.
Representao do ConhecimentoRepresentao do Conhecimento Raciocnio AutomticoRaciocnio Automtico Aprendizagem de MquinaAprendizagem de Mquina Viso ComputacionalViso Computacional Processamento de Linguagem NaturalProcessamento de Linguagem Natural RobticaRobtica
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O que I.A. ?
Pensando racionalmente Lgica
Aristteles: processos de raciocnio
Silogismos: Padres das estruturas de argumentao que sempre produzem concluses corretas, se partirmos de premissas corretas
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2011 16
O que I.A. ?
Agindo racionalmente Agentes Inteligentes
Aqueles que agem para atingir os melhores resultados (possveis).
Ao e Planejamento
Perceber o ambiente
Capaz de adaptar-se
Representao do Conhecimento
Raciocnio Automtico
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O que IA?
Exemplo: construo de um agente inteligente para atuar em um jogo de aventura...
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O que I.A. ?
Mundo de Wumpus
... simplificado.
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O que I.A. ?
Mundo de Wumpus
Qual o conhecimento necessrio ?Qual o conhecimento necessrio ?
Como escrever o conhecimento ?Como escrever o conhecimento ?
Como manipular o conhecimento ?Como manipular o conhecimento ?
Ambiente Esttico ou Dinmico ?Ambiente Esttico ou Dinmico ?
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O que I.A.?
Mundo de Wumpus
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O que I.A.?
Mundo de Wumpus
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O que I.A.?
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Fundamentos da I.A.
Filosofia
Matemtica
Economia
Neurocincia
Psicologia
Engenharia
Ciberntica
Lingstica
Como podemos usar regras para derivar concluses vlidas?De onde vem o conhecimento? Como vamos do conhecimento a ao?
Quais so as regras usadas para derivar concluses vlida?O que podemos computar?Como raciocinamos com informao incerta?
Como decidir para maximizar ganho?
Como o crebro processa a informao?
Como os homens e animais pensam e agem?
Como construir computadores eficientes?
Como construir artefatos que operem autonomamente?
Como relacionar linguagem e pensamento?
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2011 24
Onde tudo comeou...
McCulloch e Pitts McCulloch e Pitts 19431943 : neurnio artificial
Workshop Workshop Dartmouth Dartmouth 19561956
Logic Theorist Newell e Simon : programa capaz de pensar no-numericamente
Nascimento da rea de I.A. John McCarthy
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Histrico
Look, Ma, no hands! : 1952Look, Ma, no hands! : 1952--19691969
General Problem Solver (GPS)
Geometry Theorem Prover
Programas que jogavam xadrez
Traduo Automtica
Simon (1957): It is not my aim to surprise (...) but the simplest way I can summarize is to say that there are now in there are now in the world machines that think, that learn and that createthe world machines that think, that learn and that create.
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Histrico
Volta a realidade: 1966Volta a realidade: 1966--19731973
Dificuldades Encontradas
Pouco ou nenhum conhecimento sobre o problema
Problemas intratveis
Limitaes estruturais das solues propostas
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Histrico
Sistemas Baseados em Conhecimento: 1969Sistemas Baseados em Conhecimento: 1969--19791979
Sistemas de Conhecimento: Separao entre Separao entre conhecimentoconhecimento e e raciocnioraciocnio..
Programa DENDRAL: Inferncia de estruturas moleculares a partir de informaes fornecidas por um espectrmetro de massa
MYCIN: MYCIN: diagnstico mdicodiagnstico mdico
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Histrico
Indstria: 1980Indstria: 1980--......
Sistemas de Especialista R1 (1982): configurador de pedidos configurador de pedidos para novos sistemas de computadorespara novos sistemas de computadores..
Volta das Redes Neurais: 1986Volta das Redes Neurais: 1986--......
Modelos conexionistas.
IA como cincia: 1986IA como cincia: 1986--......
Utilizar teorias existente ao invs de propor novas teorias.
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Dimenses/Abordagens da IA
Redes NeuraisRedes Neurais
Redes Redes BayesianasBayesianas
AlgoritmosAlgoritmosGenticosGenticos
Sistemas Sistemas EspecialistasEspecialistas
Sistemas Sistemas NebulososNebulosos
Sistemas deSistemas deaprendizagemaprendizagem
simblica indutivasimblica indutiva
ProgramaoProgramaoEm LgicaEm Lgica
conhecimento intensional (regras)conhecimento intensional (regras)
conhecimento extensional (exemplos)conhecimento extensional (exemplos)
simblicosimbliconumriconumrico
SistemasSistemasbaseadobaseadoem casosem casos
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Aplicaes
Bioinformtica Controle Autnomo Deteco e Preveno de Fraude Extrao e Recuperao de Informao Mercado Financeiro Minerao de Dados Reconhecimento de Padres Robtica Sistemas de Suporte Deciso Sistemas Tutores Web-Semntica
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IA na Bioinformtica:
Healthagents System
Aplicao de IA em Bioinformtica EC-funded research project to improve the classification of brain
tumours through multi-agent decision support over a secure and distributed network of local databases. The system uses new pattern recognition methods for distributed classification and analysis of biomedical data* and assesses the quality and usability of a new candidate local database containing a set of new cases, based on a compatibility score.
* in vivo MRS and ex vivo/in vitro HRMAS and DNA
Tcnicas e tecnologias envolvidas: Reconhecimento de padres/mtodos de classificao
Minerao de Dados
Sistemas multi-agentes
Suporte deciso
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Healthagents System
ClassificaoClassificao
VisualizaoVisualizao
Ref: On the Implementation of HealthAgents: Agent-Based Brain TumourDiagnosis, Lluch-Ariet et al.
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IA em servios Web:
Google, Youtube, LastFm, ... Google
Busca de imagens cannicas Traduo automtica estatstica Etc...
Tcnicas e tecnologias envolvidas: Web semntica
Reconhecimento de padres
Processamento de linguagem natural
?
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IA em serios Web:
www.hakia.com