Inteligência Artificial

1. Inteligência Artificial Introdução

2. O Que é Inteligência Artificial ?

3. Definições • IA é um ramo da Ciência da computação cujo objetivo é desenvolver sistemas computacionais que exibam características que nós associamos com inteligência no comportamento humano • IA é o estudo de idéias as quais permitem o computador fazer coisas que façam as pessoas parecerem inteligentes

4. IA é uma subdivisão da Ciência da Computação preocupada em criar software e hardware com o objetivo de produzir resultados como os produzidos pelas pessoas • IA é o estudo para fazer com que computadores façam coisas que até o momento as pessoas fazem melhor

5. Definições

6. Inteligência - Minsky “Sociedade da Mente” • Como podemos ter certeza de que coisas como plantas e pedras, ou tempestades, não sejam inteligentes de um modo ainda não concebido por nós? • As plantas e pedras não parecem muito boas para solucionar problemas em que julgamos seja necessário utilizar inteligência

7. O que existe de tão especial a respeito de se solucionar problemas? E por que não se define “inteligência” de um modo preciso, de forma a que possamos concordar a respeito do que estamos discutindo? • Inteligência é a capacidade de solucionar problemas difíceis

8. Você poderia então definir o que quer dizer com um problema difícil. Sabemos que foi necessária muita inteligência humana na construção das pirâmides - no entanto, os diminutos animais de um banco de coral constrõem impressionantes estruturas em escalas muitíssimo maiores. Portanto, não deveria você considerá-los inteligentes? Não é difícil construir um banco de corais? • Estes animais não solucionam estes problemas por eles mesmos. Utilizam procedimentos presentes geneticamente em seus cérebros.

9. “Nossas mentes contêm processos que nos capacitam a solucionar problemas que consideramos difíceis. Inteligência é o nome que damos a qualquer um destes processos que ainda não compreendemos” ( Minsky, 1985)

10. Comportamento Inteligente ? • algumas habilidades são consideradas sinais de inteligência: • aprender ou entender a partir da experiência • dar sentido a mensagens ambiguas ou contraditórias • responder rapidamente e com sucesso frente a uma situação nova ( flexibilidade)

11. usar raciocínio na solução de problemas • lidar com situações de perplexidade • entender e inferir de modo comum, racional • adquirir e aplicar conhecimento • pensar e raciocinar • reconhecer a importância relativa de diferentes elementos dentro de uma situação

12. Artificial x Natural

13. O que significa a palavra Artificial ? • palavra ambigua = fabricado • dois sentidos • Luz artificial X Flor artificial ?

14. Flor Artificial • parece ser • mas realmente não é o que parece ser • ======>>> artificial = imitação, só aparência • Luz Artificial • é luz e ilumina • é o que parece ser

15. O movimento de um automóvel? • é artificial • é construído • realmente executa movimento? • O Vôo do Avião? • Revestimento de madeira de painéis de carro?

16. Heurística • É um procedimento simplificador (embora não simplista) que, em face de questões difíceis envolve a substituição destas por outras de resolução mais fácil a fim de encontrar respostas viáveis, ainda que imperfeitas. •  Podendo tal procedimento ser tanto uma técnica deliberada de resolução de problemas, como uma operação de comportamento automática, intuitiva e inconsciente.3

17. Heurística • Se não puder compreender um problema, monte um esquema; • Se não puder encontrar a solução, tente fazer um mecanismo inverso para tentar chegar à solução (engenharia reversa); • Se o problema for abstrato, tente propor o mesmo problema num exemplo concreto; • Tente abordar primeiro um problema mais geral (o paradoxo do inventor: o propósito mais ambicioso é o que tem mais possibilidade de sucesso).

18. Artificial em Inteligência Artificial? • Críticos: • IA nada mais é que estruturas mecânicas complexas e processos elétricos que apresentam a ilusão (aos ingênuos) de alguma espécie de pensamento • Adeptos: • máquinas pensantes são artefatos construídos por humanos, que quando postas em movimento realmente pensam

19. Pensamento de máquinas • pode ser diferente do dos seres humanos • Vôo do avião é diferente do Vôo dos passáros • É uma espécie de pensamento genuíno • Como provar este argumento? • pensamento não é visível e palpável como iluminação, movimento e vôo • não é fácil identificar a presença ou não de pensamento • mesmo em contato com outra pessoa não podemos estar certos de que ela esteja pensando enquanto fala ou atua, ou meramente recitando

20. Capacidades a serem programadas • Processamento de linguagem natural • prover a comunicação • Representação de conhecimento • armazenar informação antes e durante a conversa • Raciocínio automático • usar a informação armazenada para responder perguntas ou tirar novas conclusões • Aprendizagem • adaptar a novas situações

21. Pensando Humanamente • modelagem cognitiva • fazer programas que pensam como humanos • determinar como humanos pensam • introspecção • experimentos psicológicos • GPS ( General Problem Solver) Newell and Simon, 1961 • Ciência Cognitiva - Modelos

22. Pensando Racionalmente • leis do pensamento • Aristóteles - silogismos • estrutura de argumentação que sempre fornece conclusões corretas se são dadas premissas corretas • Sócrates é um homem.; todo homem é mortal; então Sócrates é mortal” • campo da lógica • Problemas ? • Formalizar o conhecimento • processo de inferência

23. Agindo Racionalmente • agir de modo a atingir um objetivo dadas algumas crenças • agente racional • alguma coisa que percebe e age • IA é vista como o estudo e construção de agentes • Vantagens • mais geral que a abordagem das leis do pensamento • mais ameno do ponto de vista científico que a abordagem de modelos cognitivos

24. Pensamento em IA = Raciocínio • Inferencial Dedutivo • elabora conclusões desde que axiomas e regras de derivação estejam estabelecidas • lógica do monólogo • "Está quente, João está suando" ===> João está suando porque está quente

25. Raciocínio Indutivo • Uma pessoa conservadora e cuidadosa, sem interesses políticos, é mais provável que seja um engenheiro ou um advogado? • Tenho um amigo super “ pão-duro” , qual a religião dele?

26. Pensamento em IA • Desafios • construir programas que lidam com pontos de vista alternativos • fazer com que a máquina estabeleça pontos de distinção (isto em inteligência natural não é inferido) • tratar desejos “desejo provê os fins, pensamento provê os meios” • emular curiosidade • ======>>>>> senso comum

27. até 1970 era crença de que quando as pessoas eram chamadas a raciocinar probalisticamente, elas funcionavam como estatísticos intuitivos • meados de 70 Tverky e Kahneman demonstram que as pessoas usam heurísticas de julgamento de senso comum

28. Processamento Simbólico • Característica essencial de IA • métodos simbólicos, não algoritmicos de resolver um problema

29. Mais uma Definição • “IA é um ramo da Ciência da Computação que lida com modos de representar conhecimento usando símbolos ao invés de números e com métodos heurísticos, ou regras do dedão para processar informação"(Enciclopédia Britânica) • computação numérica versus computação simbólica • algoritmica versus não algoritmica • Heurística

30. Inteligência Artificial (IA) versusInteligência Natural (IN) • IA • é mais permanente • é fácil de duplicar e disseminar • pode ser menos cara • é mais consistente • pode ser documentada

31. IN • é criativa enquanto IA não tem nenhuma inspiração • possibilita as pessoas se beneficiarem e usarem experiências sensórias • O raciocínio humano faz uso da experiência de um amplo contexto

32. Conhecimento em IA • DADO ==> INFORMAÇÃO ===> CONHECIMENTO • Dado • não tem significado por si só • fatos ou figuras a serem processados • Informação • é o dado organizado de forma a ter significado para a pessoa que vai recebê-la

33. Conhecimento • ......a apropriação do objeto pelo pensamento, como quer que se conceba esta apropriação: como definição, como percepção clara, apreensão completa, análise, etc..... (Aurélio) • ......entendimento, percepção clara e certa de alguma coisa, aprendizagem, tudo que pode ser percebido pela mente; experiência prática, habilidade; informação organizada aplicável a solução de problemas...(Webster)

34. ComputaçãoConvencional X Computaçãoem IA • Computação Convencional • informar ao computador como resolver um problema • baseada em algoritmos • Computação em IA • é dado ao computador conhecimento sobre um determinado domínio + capacidade de inferência • o programa determina o procedimento específico para atingir a solução

35. Objetivos de IA • fazer máquinas mais espertas ---> objetivo principal • entender o que é inteligência ---> objetivo nobre • fazer máquinas mais úteis ----> objetivo empreendedor (comercial)

36. Comentários • IA é mais do que imitar inteligência no computador • IA não é considerada por alguns como sendo ciência • INTELIGÊNCIA tem uma qualidade efêmera: • Quando entendemos como algo funciona ele deixa de ser inteligente. • Apesar disso IA tem sobrevivido e percorrido um longo caminho, produzindo novos pontos de vista, novas metodologias e novas teorias sobre inteligência

37. Benefícios práticos de IA • INTERFACES INTELIGENTES • maior produtividade • RESOLUÇÃO DE NOVOS TIPOS DE PROBLEMAS • adquirir e acessar conhecimento, tomada de decisões, etc.. • computadores mais úteis • TRATAMENTO GERAL DE INFORMAÇÃO • conquista do problema da sobrecarga de informação • MAIOR BENEFÍCIO • forçar a conversão de informação em conhecimento

38. Atividade • O que é IA, e qual o seu objetivo na computação? • Como podemos definir comportamentos inteligentes ? Cite alguns comportamentos • Quais as principaisdiferenças entre IA e IN ? • Quais a principais diferenças entre ComputaçãoConvencional X Computaçãoem IA ?