IA-INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

Discentes: Gerlon Margalhães e Erisson Coimbra

O QUE É A INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL ?

INTELIGÊNCIA

Etimologia: Inteligência tem origem no termo latino “intelligentia”, que significa “compreensão”, “faculdade de aprender”.

ARTIFICIAL

Etimologia:

Do latim artificiale,

derivado de artificum, derivado de artifex = ars (arte) + -fex, de facere (fazer). Significando “arte de fazer”

Definições de Inteligência

- Binet : "Inteligência é julgar bem, compreender bem, raciocinar bem".

- - Humberto Maturana (uma das abordagens): "Representa um atributo ou propriedade distintiva de alguns organismos". (MATURANA, 1998)

- - Piaget: "capacidade de adaptação do organismo a uma situação nova" (PIAGET, 1982).

- -Wechsler (1958)“O agregado ou capacidade global do indivíduo para agir com um objectivo, para pensar racionalmente e para lidar de modo eficiente com o seu meio”.

Não há um consenso exato na definição de Inteligência.

Definições de IA "O ramo da ciência da computação preocupada com a automação de

comportamento inteligente." [LUGER & STUBBLEFIELD, 93] "IA é a parte da ciência da computação voltada para o

desenvolvimento de sistemas de computadores inteligentes, i.e. sistemas que exibem características, as quais nós associamos com a inteligência no comportamento humano - e.g. compreensão da linguagem, aprendizado, raciocínio, resolução de problemas, etc." [FEIGENBAUM, 81]

"O campo de estudo que tenta explicar e emular comportamento inteligente em termos de processo computacional." [SCHALKOFF, 90]

"Inteligência Artificial é o estudo das faculdades mentais através do uso de modelos computacionais." [CHARNIAK & McDERMOTT, 85]

"[...] atividade que nós associamos com o pensar humano, atividades tais como: tomada de decisão, resolução de problemas, aprendizado[... ]." [BELLMAN, 78]

TIPOS DE IA

IA simbólica -> simula o comportamento inteligente. Ela é baseada em uma programação que indica quais respostas devem ser dadas diante de determinados comandos. Ex) corretores ortográficos.

IA conexionista -> simula a estrutura do cérebro, pois acredita-se que a inteligência está na forma de processar informação e não na informação processada.

Ex) redes neurais

Bases da IA

REDES NEURAIS FILOSOFIA DA MENTE CIÊNCIA COGNITIVA LOGICA FUZZY(NEBULOSA) AUTOMAÇÃO ROBÓTICA ALGORITMOS GENETICOS

REDE NEURAIS Os modelos neurais, procuram aproximar o

processamento dos computadores ao cérebro. As redes neurais possuem um grau de interconexão similar a estrutura dos cérebro e um computador convencional moderno a informação é transferida em tempos específicos dentro de um relacionamento com um sinal para sincronização.

COMPARATIVO REDES NEURAIS

 <10 10.000 Ligações entre elementos processados

 10 e 5 à 10 e 6 10 e 11 à 10 e 14  Número de elementos processados

 Centralizado Distribuído Controle de Processos

 Estático Adaptativo Armazenamento

 Seqüencial Paralelo Tipo de Processamento

 Nanosegundos Milisegundos Velocidade

 Metal e plástico Orgânico Material

 Computador Cérebro Parâmetro

Comparativo Homem X Máquina

FILOSOFIA DA MENTE & CIÊNCIA COGNITIVA

Filosofia da mente é o estudo filosófico dos fenômenos psicológicos, incluindo investigações sobre a natureza da mente e dos estados mentais em geral.

A ciência cognitiva é

o estudo científico da mente

ou da inteligência

Filosofia da Mente

“Não existe nenhuma diferença essencial entre a inteligência natural e a inteligência artificial. “

“IA é uma maneira de fazer filosofia, mesmo se não é isso que estes cientistas pensam que estão a fazer “

( Daniel Dennett)

FILOSOFIA DA MENTEQUARTO CHINÊS

Filosofia da Mente

“Os programas são sintáticos A sintaxe não é suficiente para a semântica As mentes têm semântica Implementar um programa é insuficiente para haver mente e inteligência”

(John Searle)

FUTUROLOGIAA futurologia é a ciência que estuda o futuro. “Em 2030, não haverá distinção clara entre nós e os robôs”

“As emoções, em especial o amor, são as coisas mais profundas e complexas de que somos capazes. Mas, em 25 anos, saberemos tudo sobre o cérebro humano e seremos capazes de reproduzi-lo com perfeição em máquinas.”

“em 2099, um chip de 1 centavo de dólar vai ter uma capacidade de computação um bilhão de vezes maior que a de todos os cérebros humanos da Terra somados. “

(Raymond Kurzweil)

LOGICA FUZZY(NEBULOSA)

*É um ramo da lógica que permite trabalhar com as incertezas e provê um entendimento simbólico para compreensão do conhecimento.

*Surgiu como uma ferramenta para o controle de subsistemas e processos industriais complexos, assim como para jogos eletrônicos, sistemas de diagnóstico e outros sistemas especialistas.

Testando IA

Akinator

ALGORITMOS GENETICOS

É o ramo da computação responsável que imita a evolução biológica, para resolver problemas de buscas e otimizações.

AUTOMAÇÃO & ROBÓTICA

Autômatos são simplificadores no estudo das Máquinas de Estados Finitos, através de representações matemáticas.

Automação é um sistema automático de controle seu próprio funcionamento.

Robótica é um ramo da tecnologia que engloba mecânica, eletrónica e computação, sob uma ótica de máquina automática.

I.A na mídia e Conhecimento Popular.

Star Wars 2001 (Odisséia no Espaço) AI - Inteligencia artificial Exterminador do Futuro O Homem Bicentenário Metrópolis Futurama

IA na Fantasia

Pinóquio – séc XIXLenda de golém – séc XVI

Flautista mecânico – séc XVIIMonstro de Frankenstein – séc XIX

Pato de Vaucason – séc XVII

Desafio de Turing

O teste consiste em uma conversa entre dois humanos e um computador, todos os três tentando parecer humanos. Todos os participantes são colocados em ambientes isolados. Se um árbitro não puder identificar de maneira definitiva qual dos participantes é o computador, então se diz que o computador passou o teste com sucesso.

(Alan Turing )

Desafio de Turing

Juiz – Eu tenho que decidir se você é um homem ou uma máquina. Imagino que, se eu decidir que você é uma máquina, vai ser um golpe para seu ego.

Candidato 1 – Verdade. Seria um pouco embaraçoso, mas daria uma boa história para contar. 

Juiz – Te mandaria direto para um psicólogo. Candidato 1 – Acho que não... Juiz – Por que não? Candidato 1 – Prefiro me aconselhar com amigos.

Desafio de Turing

Juiz – Qual é o seu nome? Candidato 2 – Alice. Qual é o seu? Juiz – Madonna. Candidato 2 – Madonna, prazer em conhecê-la.  Juiz – Você já foi ao País das Maravilhas, Alice? Candidato 2 – Já estive no mundo todo, pela internet. Juiz – Qual seu lugar favorito? Candidato 2 – Não tenho um lugar favorito. Minha cor

favorita é verde.

Desafio de Turing

Resposta

O Candidato 2 é o computador.

IA-doteca

Video Robo Ajudando Idosos

PROGRAMAS QUE UTILIZAM ESSE RECURSO (IA)

Chatterbot(ELIZA , A.L.I.C.E) LISP(GRANDES APLICAÇÕES) PROLOG(CRIAÇÃO DE JOGOS) EXPERT SINTA(SISTEMAS ESPECIALISTA) PANDORABOTS

O IA A FAVOR DA HUMANIADE

IA PILOTA HELICOPTEROS IA NO COTIDIANO IA NA EDUCAÇÃO IIA NA MEDICINA

IA PILOTA HELICOPTEROS

Um helicóptero de aeromodelismo sobrevoou sozinho o campus da Universidade de Stanford, nos EUA, na segunda-feira (15/09), em um teste de inteligência artificial.

O helicóptero autônomo girou em torno de seu próprio eixo longitudinal, fez curvas e manobras dos mais variados tipos. A máquina é equipada com um sistema de inteligência artificial desenvolvido por cientistas de Stanford e aprendeu a voar observando acrobacias aéreas de um helicóptero controlado por seres-humanos usando rádio.

IA NO COTIDIANO

Inteligência Artificial já é uma coisa do dia-a-dia

Entrevista a César Analide, vice-Presidente da Associação Portuguesa para a Inteligência Artificial

A Inteligência Artificial não é só ficção científica: encontramo-la, na sua forma embrionária, em situações tão corriqueiras

como a detecção de uma matrícula numa portagem. Mas, apesar da frugalidade do exemplo, César Analide, vice-

presidente da Associação Portuguesa para a Inteligência Artificial (APPIA) e docente no Departamento de Informática

da Universidade do Minho (UM), não duvida de que o futuro nos reserve aplicações mais exóticas desta ciência. Em

entrevista ao ComUM, o investigador falou de computadores com emoções e de programas capazes de decidir por si

IA NA EDUCAÇÃO

SISTEMAS ITS(Intelligent Tutoring Systems) os sistemas tutores inteligentes são uma

composição de diversas disciplinas como psicologia, ciência cognitiva e inteligência artificial. O objetivo principal destes sistemas é a modelagem e representação do conhecimento especialista humano para auxiliar o estudante através de um processo interativo

IA NA EDUCAÇÃO

SISTEMAS ITS IA NA EDUCAÇÃO

O módulo estudante armazena informações específicas para cada estudante de forma individal. No mínimo, este módulo deve manter um histórico sobre como o estudante está trabalhando no material em questão. É interessante também manter registro sobre os erros do estudante. O propósito é fornecer dados para o módulo pedagógico do sistema. O módulo especialista deve ter acesso a todas as informações armazenadas.

O módulo pedagógico oferece uma metodologia para o processo de aprendizado. Questões a serem pensadas são: quando revisar, quando e como providenciar informação adicional. As entradas deste módulo são fornecidas pelo módulo estudante. As decisões pedagógicas são feitas de acordo com as necessidades individuais de cada estudante.

O módulo do domínio do conhecimento armazena a informação que o tutor está ensinando. A modelagem do conhecimento a ser disponibilizado é de grande importância para o sucesso do sistema como um todo. Critérios de desempenho também devem ser considerados. Deve-se procurar uma representação do conhecimento que esteja preparada para o crescimento incremental do domínio.

O módulo especialista deve ter acesso a todas as informações do sistema, incluindo-se o conhecimento global (domínio) e o conhecimento individual de cada estudante. A preocupação deste módulo não é a representação do conhecimento global, mas como um indivíduo representa seu próprio conhecimento através do uso de suas habilidades dentro do domínio. Usualmente, este módulo possui a forma de um sistema especialista capaz de resolver problemas em um dado domínio. Este módulo não deveria realizar apenas a comparação entre as soluções do estudante com a do tutor, mas também a comparação entre as soluções geradas pelos próprios estudantes. O módulo de comunicação está mais voltado para o conceito de interface com estudante. A questão é definir qual será a melhor metáfora com a qual o estudante terá acesso ao sistema. A complexidade para a implementação deste módulo é bastante variável, podendo ser desde simples janelas de diálogo até linguagem natural e reconhecimento de voz. Outra questão a ser considerada é a aplicação de realidade virtual para permitir uma imersão total do estudante no sistema.

IA NA MEDICINA Alertas e lembretes: em situações de tempo real, um sistema especialista conectado a um

monitor pode avisar automaticamente os médicos sobre mudanças na condição do paciente. Em circunstâncias menos agudas, o programa pode examinar resultados de testes laboratoriais e prescrições de medicamentos, e enviar lembretes e avisos por meio do correio eletrônico.

Auxílio ao diagnóstico: quando um caso é complexo, raro, ou a pessoa que está fazendo o diagnóstico é inexperiente, um sistema especialista pode ajudar a achar um diagnóstico mais provável e seguro, baseado nos dados do paciente.

Crítica terapêutica: o programa pode checar inconsistências, erros e omissões em um plano existente de tratamento, ou pode ser usado para formular um tratamento baseado nas condições específicas de um paciente e nos consensos terapêuticos recomendados.

Agentes de recuperação da informação: softwares denominados "agentes autônomos" podem ser enviados para busca e recuperar informação na Internet que seja considerada relevante para um determinado problema. O agente contém conhecimento sobre as preferências e necessidades do usuário e também precisa ter conhecimentos médicos de modo a avaliar a importância e utilidade do que ele acha.

Reconhecimento e interpretação de imagens: muitas imagens médicas podem ser interpretadas automaticamente, desde as radiografias planas mais comuns, até as imagens mais complexas, como angiogramas, tomografias e ressonâncias magnéticas. Isso tem valor em triagens em massa, por exemplo, nas quais o programa pode indicar imagens que tenham anormalidades, chamando a atenção para exame detalhado pelo especialista.

Leis da Robótica 1ª lei: “Um robô não pode prejudicar um ser

humano ou, por omissão, permitir que o ser humano sofra dano”.

2ª lei: “Um robô tem de obedecer às ordens recebidas dos seres humanos,

a menos que contradigam a Primeira Lei”.

3ª lei: “Um robô tem de proteger sua própria

existência, desde que essa proteção não entre em conflito com a Primeira e a Segunda Leis”.

* Lei Zero: “Um robô não pode

causar mal à humanidade nem permitir que ela própria o faça”.

( Isaac Assimov )