1 aula intro ia

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  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 1

    Inteligncia Artificial

    Carla DelgadoCarla DelgadoDCCDCC--UFRJUFRJ20112011--11

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    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/

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 3

    Referncias

    Livro texto Literatura complementar

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 4

    Objetivo da I.A.

    Construir entidades inteligentes, que faam coisas to bem quanto os humanos, ...

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 5

    Objetivo da IA

    ... ou at melhor.... ou at melhor.

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 6

    O que Inteligncia Artificial?

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 7

    O que Inteligncia Artificial?

    Inteligncia que no natural.

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 8

    O que Inteligncia Artificial?

    Inteligncia que no natural.

    O que Inteligncia ?

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 9

    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.

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    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

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 11

    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.

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 12

    O que I.A. ?

    Pensando como humanos Cincia Cognitiva

    Determinar como os humanos pensam

    Experimentos psicolgicos

    Teoria da Mente Programas de Computador

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 13

    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

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    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

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 15

    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

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    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

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 17

    O que IA?

    Exemplo: construo de um agente inteligente para atuar em um jogo de aventura...

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 18

    O que I.A. ?

    Mundo de Wumpus

    ... simplificado.

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 19

    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 ?

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 20

    O que I.A.?

    Mundo de Wumpus

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 21

    O que I.A.?

    Mundo de Wumpus

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 22

    O que I.A.?

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 23

    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?

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    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

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 25

    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.

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 26

    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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    2011 27

    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

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 28

    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.

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

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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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    2011 30

    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

  • I.A. - Joo C. P. da Silva, Carla Delgado -

    2011 31

    IA na Bioinformtica:

    Healthagents System