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2011 1

Inteligncia Artificial

Carla DelgadoCarla DelgadoDCCDCC--UFRJUFRJ20112011--11

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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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Referncias

Livro texto Literatura complementar

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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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O que Inteligncia Artificial?

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O que Inteligncia Artificial?

Inteligncia que no natural.

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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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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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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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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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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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2011 22

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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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