redes bayesianas
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IntroducaoComo construir uma Rede Bayesiana
Fazendo Inferencia na Rede BayesianaPontos importantes sobre Redes Bayesianas
UFAL - Universidade Federal de AlagoasUFAL - Instituto de Computacao
Redes Bayesianas
Jonathas [email protected]
Magalhaes, J.J. IA – 03 – 2012 1
IntroducaoComo construir uma Rede Bayesiana
Fazendo Inferencia na Rede BayesianaPontos importantes sobre Redes Bayesianas
Roteiro
1 Introducao
2 Como construir uma Rede Bayesiana
3 Fazendo Inferencia na Rede Bayesiana
4 Pontos importantes sobre Redes Bayesianas
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Tratamento da incerteza
Algumas Abordagens:
Redes Bayesianas;
Fatores de Certeza/Confianca (Mycin);
Logica Nebulosa (Fuzzy Logic);
Outras.
Esta aula tem o foco em Redes Bayesianas;
Redes Bayesianas e uma abordagem probabilıstica para otratamento da incerteza;
A Teoria da Probabilidade e de fundamental importancia poisfornece a base matematica para as Redes Bayesianas.
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Redes Bayesianas (RB)
Rede Bayesiana e um modelo probabilıstico grafico que e baseadono Teorema de Bayes;
Modelo utilizado no tratamento da incerteza;
Forte base matematica;
Inumeras aplicacoes: medicina, economia, administracao, etc.
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Redes Bayesianas (RB)
Uma RB e um grafo acıclico dirigido, onde:
Cada no representa uma variavel;
Existe um conjunto de arcos dirigidos conectando as variaveis;
Cada variavel possui um conjunto limitado de estadosmutuamente exclusivos;
Para cada variavel A que possui como pais B1, ...,Bn, existe umatabela de probabilidades condicionais P(A|B1, ...,Bn).
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Como construir uma RB
1 Defina um conjunto de variaveis X que descrevam o domınio;2 Defina a estrutura da RB:
1 Para cada variavel Xi ∈ X , crie um no na rede;2 Determine os nos Pais(Xi ) dentre os nos que ja estejam na rede e
que tenham influencia direta em Xi .
3 Defina os pesos da RB:1 Para os nos que nao possuem pais defina as probabilidades a
priori;2 Para os nos que possuem pais defina as probabilidades
condicionais.
Obs.: A estrutura e os pesos da RB podem ser aprendidos a partir deuma base de dados.
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Como construir uma RB – Exemplo
Exemplo: Sistema que dados alguns atributos de capacidade fısicapreve a habilidade de dirigir de uma pessoa. Alem disso o sistemadevera com base na habilidade de dirigir de uma pessoa prever qual aprobabilidade de ocorrer um acidente ou ela ser autuada com umamulta.
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Passo 1 – Defina um conjunto de variaveis X quedescrevam o domınio
Destreza – variavel que representa a destreza do indivıduo;
Visao – variavel que representa o quao o indivıduo enxerga bem;
Habilidade dirigir – variavel que denota a habilidade de dirigir;
Risco acidente – variavel que representa a probabilidade doindivıduo se envolver em acidentes;
Multa – variavel que representa a probabilidade do indivıduo serautuado.
Por motivos de simplificacao, todas variaveis possuem apenas doisestados: sim e nao.
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Passo 2 – Defina a estrutura da RB
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Passo 3 – Defina os pesos da RB
Definindo as probabilidades a priori:
P(Destreza = sim)
0.2
P(Visao = sim)
0.2
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Passo 3 – Defina os pesos da RB
Definindo as probabilidades condicionais:
Visao Destreza P(Habilidade Dirigir = sim)
sim sim 0.95
sim nao 0.5
nao sim 0.5
nao nao 0.05
Habilidade Dirigir P(Risco Acidente = sim)
sim 0.001
nao 0.05
Habilidade Dirigir P(Multa = sim)
sim 0.05
nao 0.5
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Fazendo inferencia na RB
Causal (das causas para os efeitos)P(Risco Acidente|Destreza) = 2.11%.
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Fazendo inferencia na RB
Diagnostico (dos efeitos para as causas)P(Destreza|Risco Acidente) = 10.9%.
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Fazendo inferencia na RB
Intercausal (dos causas com um efeito em comum)P(Destreza|Habilidade Dirigir, Visao) = 32.2%.
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Fazendo inferencia na RB
Mista (combinacao de duas ou mais inferencias citadas)P(Habilidade Dirigir| ∼ Risco Acidente, Visao) = 0.32% (combinacaodo causal e diagnostico).
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Pontos importantes sobre RB
RB Dinamicas;
Fazendo inferencia da RB;
Visualizando a RB.
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Perguntas?
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Material de Apoio
Representacao do Conhecimento – Joseana Fechine – UFCGwww.dsc.ufcg.edu.br/~joseana/IAPos_NA15Adic.rar;
Lista de exercıcios – Romulo Nunes – UFALwww.romulonunes.pro.br/ia/material/
ListaExerc-SistemasEspecialistas.pdf.
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