Introdução à Inteligência Artificial

1. Introdução àInteligência Artificial Prof. Cláudio M. N. A. Pereira

2. Sumário 1. O que é inteligência artificial (IA). 2. Técnicas e ferramentas básicas de IA 3. Algumas aplicações da IA 4. Conclusões

3. O que é IA? O que é Inteligência Artificial?

4. O que é IA? Uma definição clássica: “Inteligência Artificial é o estudo de como fazer os computadores realizarem tarefas em que, no momento, as pessoas são melhores.” Elaine Rich, 1988

5. Resposta: O que é IA? Calcule o valor de X. A = 2.3456 E-2 B = 0.87654 X= Exp(-A* (23.58 + 48.9 + 10001)/B)

6. Processamento de cálculos rápida e automaticamente “NÃO É” INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL O que é IA? Calcule o valor de X. A = 2.3456 E-2 B = 0.87654 X= Exp(-A* (23.58 + 48.9 + 10001)/B)

7. O que é IA? Memorize os valores: 12.34 543.7889 200.0001 3E-5 444 12233 1 90 98.1212 34.555

8. O que é IA? Agora escreva-os de na ordem inversa.

9. O que é IA? Resposta: 34.555 98.1212 90 1 12233 444 3E-5 200.0001 543.7889 12.34

10. Armazenamento de dados e busca rápida à memória “NÃO É” INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL O que é IA? Memorize os valores: 12.34 543.7889 200.0001 3E-5 444 12233 1 90 98.1212 34.555

11. O que é IA? - Capacidade/velocidade de processamento - Métodos numéricos - Capacidade de armazenamento - Buscas diretas em bases de dados “NÃO SÃO” INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

12. O que é IA? Considere o Jogo das 8 peças, onde a partir de uma dada configuração (ou estado) inicial, deseja-se atingir uma configuração final, movimentando-se as peças de um tabuleiro, conforme exemplo abaixo. Sequência de movimentos 5 7 4 1 2 3 8 2 8 4 3 6 1 7 6 5 Estado Inicial Estado Final Qual o algoritmo para resolvê-lo?

13. O que é IA? - Descobrir automaticamente a solução de problemas. “É” INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

14. O que é IA? Observe as seguintes figuras: Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3

15. O que é IA? Qual o tipo desta figura?

16. O que é IA? São diferentes, mas nós percebemos características de similaridade Tipo 3

17. O que é IA? - Reconhecimento de padrões - Percepção de similaridades “SÃO” INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

18. X Y Z 0 0 0 0 2 2 0 4 4 2 0 2 2 2 4 2 4 6 4 0 4 4 2 6 4 4 8 O que é IA? Observe a tabela: Qual o valor de Z para x=2 e Y=3?

19. O que é IA? Generalização se soluções a partir de um conjunto finito de informações conhecidas “É” INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

20. O que é IA? Como você calcula a pressão que deve fazer no freio do carro para parar?

21. O que é IA? Apenas com informações do tipo: muito lento, lento, rápido, muito rápido, muito perto, perto, longe, etc

22. O que é IA? Como você escolhe a roupa que vai sair de casa para o trabalho?

23. O que é IA? Por exemplo, analisando o clima: frio, quente, sol, chuva, nublado, etc

24. O que é IA? Lidar com informações qualitativas “É” INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

25. O que é IA? Pode-se dizer queInteligência Artificialé a área da Ciência da Computação que estuda formas de emular, através de algoritmos e técnicas apropriadas, características inerentes ao ser humano, dotando a máquina da capacidade de aprendizado, generalização, percepção, raciocínio, tratamento de informações qualitativas entre outras.

26. Técnicas de IA Dentre as principais técnicas utilizadas em IA pode-se destacar: - Sistemas Especialistas; - Redes Neurais [Artificiais]; - Computação Evolucionária; - Lógica Nebulosa (Fuzzy Logic); - Sistemas híbridos;

27. Técnicas de IA Sistemas Especialistas Baseados em conhecimento (geralmente em forma de regras) adquirido de um especialista. A partir de conjunto de informações (regras) proporcionadas por um especialista, o sistema é capaz de utilizá-las na solução de problemas dentro de um determinado domínio. Aplicações: diagnósticos, jogos, etc

28. Técnicas de IA Redes Neurais Através da simulação (simplificada) do cérebro humano, obtém-se um modelo capaz de aprender a partir de experiência. Uma RN pode aprender relações de Entrada x Saída ou descobrir grupamentos. Aplicações: reconhecimento de padrões (ex.: imagens, voz, sinais em geral), identificação de comportamentos e tendências (ex.: simulações de plantas industiais, previsão de tendências)

29. Técnicas de IA Computação Evolucionária Através da simulação (simplificada) dos processos de evolução das espécies e seleção natural, obtém-se um modelo capaz de se adaptar, na busca de soluções ótimas para problemas de otimização. Aplicações: otimização, descoberta de conhecimento em bases de dados, descoberta de regras especializadas, etc

30. Técnicas de IA Lógica Nebulosa É uma lógica utilizada para lidar com situações onde a informação é qualitativa. Aplicações: reconhecimento de padrões, identificação de comportamentos, controle, etc

31. Técnicas de IA Sistemas Híbridos - Neural-Fuzzy Systems, Fuzzy-Neural Systems; - Genetic-Fuzzy Systems, Fuzzy-Genetic Systems; - Neural-Genetic Systems - etc

32. Aplicações de IA

33. Comp. Evol. Sist. Espec. Aplicações de IA Jogos

34. Rede Neural Lógica Fuzzy Aplicações de IA Reconhecimento de Voz Identificação do comando falado

35. Rede Neural Lógica Fuzzy Digitasl do José das Coves Aplicações de IA Reconhecimento de Impressões Digitais

36. Rede Neural Lógica Fuzzy Aplicações de IA Identificação de Placas de Veículos ABC-1234

37. Rede Neural Lógica Fuzzy Aplicações de IA Diagnósticos Médicos Diagnóstico

38. Aplicações de IA Robótica: Aprendizado, Adaptação, Reconhecimento de Voz, Reconhecimento de Imagens,Processamento de Linguagem Natural Imagem Ação Som Informação sobre o ambiente

39. Comp. Evol. Lógica Fuzzy Aplicações de IA Controle: Veículos, Robôs, Plantas Industriais

40. Rede Neural Lógica Fuzzy Aplicações de IA Bolsa de Valores: Previsão de Tendências Histórico dos Indicadores Previsão de Tendências

41. Computação Evololucionária Aplicações de IA Projetos: Eletrônicos, Mecânicos, Nucleares

42. Rede Neural Lógica Fuzzy Sist.Especialistas Aplicações de IA Identificação de Operação Anormal Identificação da Falha/Defeito

43. Computação Evololucionária Aplicações de IA Planejamento e Logística: Alocação de Professores LP-1 Período,Carga. Algoritmos Período, Carga. Cláudio Disponib. Disciplinas ... Grade Horária Antônio Disponib. Disciplinas ...

44. Conclusões A IA, e sua aceitação/utilização faz lembrar o que era o computador há alguns anos atrás: “facilita, mas eu posso viver sem” Provavelmente, em pouco tempo, será como o computador hoje: “imprescindível”