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de Negócios Especializados Sistemas de Informação - FATEC SP

Inteligência Artificial Sistemas Especialistas Realidade Virtual e Aumentada Sistemas de Informação - FATEC SP

Inteligência Artificial
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História 1941 – Primeiro computador eletrônico; 1949 – Primeiro programa armazenado em computador; 1950 – Primeiros sinais de IA Norbert Wiener e a Feedback Theory; 1955 – Primeiro programa de IA, The Logic Theorist, por Wiener e Simon; Sistemas de Informação - FATEC SP

O que é Inteligência? “Errar é humano, mas repetir o erro é burrice”
Definição de Inteligente: Dotado de inteligência, capaz de compreender, esperto, habilidoso [Larousse]; Definição de Inteligência: Faculdade de conhecer, de aprender, de conceber, de compreender: a inteligência distingue o homem do animal [Larousse]; Sistemas de Informação - FATEC SP

1956 – John McCarthy cria o nome Inteligência Artificial; 1957 – Primeira versão do GPS –General Problem Solver; 1958 – É criada a Linguagem LISP, por John McCarthy; 1963 – O MIT recebe investimento americano para pesquisas na área de IA; – Surgem diversos programas como SHRDLU, STUDENT e SIR; “Um programa de computador capaz de agir inteligentemente no mundo deve possuir uma representação geral do mundo em termos da qual são interpretadas suas entradas.” Sistemas de Informação - FATEC SP

1970s – Surgem os sistemas especialistas, o sistema de visão, a linguagem PROLOG e a Frames Theory por Minsky; 1980 – 1985 – Grande alta nas aquisições de sistemas especialistas e dos sistemas de visão, utilizando a teoria de Minsky; 1986 – 1993 – Queda na demanda por sistemas inteligentes e IA; 1994 a atual – Recuperação dos sistemas em IA pelo uso de redes neurais, iniciada em 1943. Sistemas de Informação - FATEC SP

O que é Inteligência Artificial?
É a tentativa de formalizar a criação de um “cérebro eletrônico” Definição de Inteligência Artificial: Conjunto de teorias e de técnicas empregadas com a finalidade de desenvolver máquinas capazes de simular a inteligência humana [Larousse]; Definição de Inteligência Artificial: A Inteligência Artificial é uma área de estudos da computação que se interessa pelo estudo e criação de sistemas que possam exibir um comportamento inteligente e realizar tarefas complexas com um nível de competência que é equivalente ou superior ao de um especialista humano [Nikolopoulos]. Sistemas de Informação - FATEC SP

Turing Test Computing Machinery and Intelligence – Can a machine think? Alan Turing 1990 – The Cambridge Center for Behavioral Studies e Hugh Loebner criam o Loener Prize Sistemas de Informação - FATEC SP

Turing Test Definição de inteligência de Turing: “a habilidade de obter uma performances de nível humano em todas as tarefas cognitivas de forma a enganar um interrogador humano.” Computador e um humano seriam interrogados por um humano por algum tipo de rede Turing sugeriu o teletipo; Hoje, pensamos na Internet. Computador passa no teste se interrogador não consegue distinguir entre computador e ser humano. Sistemas de Informação - FATEC SP

Turing Test Será que ele realmente denota inteligência? Concentra-se demais no comportamento Pessoa com excessivo conhecimento pode parecer um computador. Não diz nada sobre a capacidade de aprender e de lidar com situações novas. Possibilidade de passar: fazer uma árvore com todas as possibilidades de conversação fazer o computador percorrê-la conforme a conversação progride. Sistemas de Informação - FATEC SP

Turing Test Falha como instrumento científico Informal; Impreciso;
Não é desenvolvido para reaplicação; Testa apenas um conjunto de características associadas com inteligência; Não há incremento no desafio. Sistemas de Informação - FATEC SP

Sala Chinesa J.R. Searle (O problema da sala chinesa)
“suponha alguém trancado em uma sala com um manual de intruções, em sua língua de origem (que supõe-se não seja chinês), que informam como correlacionar certos símbolos em chinês de maneira a produzir novos símbolos em chinês. A pessoa ignora o significado dos símbolos e por isto não vê sentido nas regras, no entanto, para um observador externo que compreenda chinês a troca de símbolos simula uma conversa inteligente.” Sistemas de Informação - FATEC SP

Autômato : uma máquina abstrata caracterizada por um estado interno e que, a cada entrada recebida, produz uma saída e muda para um novo estado, deterministicamente especificados pelo estado atual do autômato e pelo valor da entrada. Sistemas de Informação - FATEC SP

Ray Solomonoff Pai da Inteligência Artificial; Parceria com Misnky e McCarthy; Criador da Teoria Probabilística; Influenciou Isaac Asimov, criador da série sobre robôs que pensam que deram origem ao filme “Eu, Robô”. Sistemas de Informação - FATEC SP

Inteligência Natural x Inteligência Artificial
Comportamento Inteligente: Aprender com as experiências e aplicar o conhecimento adquirido; Lidar com situações complexas; Resolver problemas quando faltam informações importantes; Determinar o que é importante; Reagir com rapidez e corretamente em novas situações; Entender imagens visuais; Processar e manipular símbolos; Ser criativo e imaginativo; Usar heurísticas. Sistemas de Informação - FATEC SP

Inteligência Natural x Inteligência Artificial
Natural Artificial Capacidade de usar sensores alta baixa Capacidade de ser criativo e alta baixa Imaginativo Capacidade de aprender com alta baixa a experiência Capacidade de ser adaptativo alta baixa Capacidade de suportar os alta baixa custos de adquirir inteligência Sistemas de Informação - FATEC SP

Capacidade de usar diversas fontes de informações Alta Alta Capacidade de adquirir grande quantidade de informações externas Alta Alta Capacidade de efetuar cálculos Complexos Baixa Alta Capacidade de transferir informações Baixa Alta Capacidade de efetuar um série de cálculos rapidamente e com precisão Baixa Alta Sistemas de Informação - FATEC SP

Robótica Sistemas de Informação - FATEC SP

Objetivos e Previsões Sistemas de Informação - FATEC SP

Sistema de Visão e Percepção

Robô NAO Sistemas de Informação - FATEC SP

Sistemas de Aprendizado

Retroprojetor Sistemas de Informação - FATEC SP

AI Simbólica x AI Conexionista

Redes Neurais Sistemas de Informação - FATEC SP

Estrutura semelhante ao cérebro

Funcionamento Sistemas de Informação - FATEC SP

Estrutura Sistemas de Informação - FATEC SP

Sistemas Especialistas

O que são? São sistemas que replicam a decisão humana para problemas pontuais e bem definidos. Sistemas de Informação - FATEC SP

Para que servem? Basicamente, para permitir ao usuário do sistema ter o desempenho de um especialista na resolução de um determinado problema; Sistemas de Informação - FATEC SP

Qual a diferença em relação à SIs Convencionais?
Sistema Convencional: a solução de problemas é buscada quase sempre a partir de resoluções algorítmicas com base em cálculos numéricos; Sistema Especialista: as soluções são buscadas já a partir do raciocínio simbólico. Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs - Características Vantagens Podem lidar com incerteza e informações imprecisas utilizando de probabilidade e heurística; Podem apresentar comportamento inteligente e extrair conclusões de relacionamentos complexos; Podem explicar seu raciocínio e o porque de suas decisões/sugestões; Sistemas de Informação - FATEC SP Podem explicar seu raciocínio e o porque de suas decisões/sugestões; Podem lidar com incerteza e informações imprecisas, utilizando de probabilidade e heurística; Podem apresentar comportamento inteligente e extrair conclusões de relacionamentos complexos

SEs – Características Desvantagens Por ser pouco utilizado pelas organizações, os SEs geralmente não são amplamente testados; São difíceis de usar e manter; São limitados a problemas estreitos ou muito específicos; Não podem refinar seu próprio conhecimento; Podem ter altos custos de desenvolvimento; Levantam questões ÉTICAS. Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs - Características Desvantagens Possibilidade de erros: Como a fonte fundamental do conhecimento de um SE é um especialista humano, se houver falha ou o conhecimento for incompleto, o SE será negativamente afetado; Podem ter altos custos de desenvolvimento; Sistemas de Informação - FATEC SP

Por que usar um SE? Alto retorno potencial ou redução significativa de risco; Retorno mais consistente e mais rápido do que os especialistas humanos; Captura e preservação de material humano insubstituível; Experiência humana disponibilizada para o uso de uma grande quantidade de pessoas; Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs - Recursos Definição estratégica de objetivos; Planejamento; Projeto; Tomada de decisões; Controle e monitoramento de qualidade; Diagnóstico. Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs - Recursos Definição Estratégica de objetivos Um SE pode: Sugerir objetivos estratégicos; Analisar pontos fortes da organização; Identificar oportunidades de mercado; Medir poder e posição dos concorrentes; Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs - Recursos Planejamento A capacidade de atingir objetivos gerais corporativos, o impacto do uso dos recursos organizacionais e as formas como os planos específicos ajudam uma organização a competir no mercado, podem ser analisadas com a ajuda de um SE e esses dados podem ajudar a definir o planejamento da empresa. Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs - Recursos Projeto Um SE pode ajudar no desenvolvimento de um produto com base no julgamento e entendimento do mercado consumidor. Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs - Recursos Tomada de Decisões Um SE age como um conselheiro, exibindo qual a melhor decisão a ser tomada e quais informações o levaram a constatar isso. Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs - Recursos Monitoramento de qualidade Medir a qualidade de produtos e serviços, determinar se um sistema computacional está funcionando como o esperado e determinar a eficácia de determinados serviços, são algumas das funções do recurso de monitoramento de qualidade do SE. Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs - Recursos Diagnóstico A partir do monitoramento da situação, os SEs podem identificar problemas e suas causas e sugerir possíveis soluções. Sistemas de Informação - FATEC SP

Netflix Criada em 1997, a Netflix é uma empresa americana de locação de filmes; Tem 1644 funcionários; Seu site recebe 75 milhões de acessos diariamente. Lucro líquido anual de U$ milhões. Sistemas de Informação - FATEC SP

Sistema Informatizado
Netflix – Nível 1 Sistema Informatizado Controle de Logística Usuário Sistemas de Informação - FATEC SP

Netflix – Nível 2 SPT “Cinematch” ERP Base de Dados

SEs - Componentes Base de Conhecimento
Recursos para explicações Máquina de Inferências Interface com o usuário Recursos para aquisição de conhecimento Usuário Especialistas Base de Conhecimento Sistemas de Informação - FATEC SP

Suporte a informações e decisões
SEs – Componentes Base de Conhecimento Armazena todos os elementos relevantes: informações, dados, regras, casos e relacionamentos utilizados pelo SE. Base de dados Dados Brutos Suporte a informações e decisões Informações Base de Conhecimento Padrões e relacionamentos Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs – Componentes Características da Base de conhecimento Uso de regras; Uso de lógica difusa; Uso de casos; Base de Conhecimento Sistemas de Informação - FATEC SP

Recursos para aquisição de conhecimento
SEs – Componentes Recursos para aquisição do conhecimento Seu objetivo geral é oferecer recursos convenientes e eficientes capturar e armazenar as regras e dados da base de conhecimento. Para isso, o SE pode apresentar menus para que o próprio usuário faça pequenas parametrizações na base. Base de Conhecimento Recursos para aquisição de conhecimento Especialista Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs – Componentes Máquina de Inferência O objetivo geral de uma máquina de inferência é buscar informações e relacionamentos na base de conhecimentos e oferecer respostas, sugestões ou previsões, assim como faria um especialista humano. Por exemplo sugerir vídeos com base nos outros já escolhidos pelo usuário. Sistemas de Informação - FATEC SP

Inferência “Os Bons Companheiros – (1990)” Sistemas de Informação - FATEC SP

Inferência “Os Bons Companheiros – (1990)” “Casino – (1995)” Sistemas de Informação - FATEC SP

Inferência Indicações “O Poderoso Chefão III – (1990)” Sistemas de Informação - FATEC SP

Inferência Indicações “Taxi Driver – (1976)” Sistemas de Informação - FATEC SP

Inferência Indicações “Os Infiltrados – (2006)” Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs – Componentes Recursos para explicações Permite ao usuário entender como o SE chegou às conclusões ou resultados. Sistemas de Informação - FATEC SP

Recursos para explicação
Mesmo Gênero Sistemas de Informação - FATEC SP

Mesmo Gênero Mesmo Ator Sistemas de Informação - FATEC SP

Mesmo Gênero Mesmo Ator Mesmo Diretor Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs – Componentes Recursos para aquisição de conhecimento Seu objetivo é oferecer formas eficientes de capturar e armazenar os componentes da base de conhecimento. Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs – Desenvolvimento Os sistemas especialistas exigem uma abordagem sistemática de desenvolvimento. Isso inclui determinar requisitos para o SE, escolher especialistas da área investigada, construir os componentes e manter e revisar o sistema como um todo. Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs – O Processo de Desenvolvimento
Determinar requisitos Identificar especialistas Construir componentes do sistema especialista Implementar Resultados Manter e revisar Sistema Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs - Envolvidos no processso de desenvolvimento
Especialista de domínio: É o especialista na área do SE. Engenheiro do conhecimento: É o profissional experiente no projeto, desenvolvimento e implemntação de um SE. Usuário de conhecimento: É o usuário que utilizará o SE e será beneficiado com o conhecimento disponibilizado por ele. Sistemas de Informação - FATEC SP

SEs - Envolvidos no processso de desenvolvimento
Sistema Especialista Usuário do conhecimento Especialista de domínio Engenheiro do conhecimento Sistemas de Informação - FATEC SP

Realidade Virtual Sistemas de Informação - FATEC SP

O que é? É uma tecnologia que simula um ambiente, incluindo imagens, sons e sensações do mundo simulado. Sistemas de Informação - FATEC SP

Origem Embora o conceito tenha sido proposto em meados da década de 50, a realidade virtual foi comercializada pela primeira vez por Jaron Lanier, em 1989; Sistemas de Informação - FATEC SP

“Estava interessado em achar um novo meio de melhorar a comunicação das pessoas com a matemática. Sempre achei o tema apaixonante. A matemática é fácil e humana como a música. A maioria das pessoas tem dificuldade em entendê-la, pois usamos a linguagem errada. Assim, comecei a tentar achar uma linguagem visual. No processo de construir máquinas tentei expressar a matemática no que foi possivelmente o primeiro sistema completo de realidade virtual.” Jaron Lanier Sistemas de Informação - FATEC SP

Realidade Virtual Não-Imersiva

O que é? A realidade virtual não-imersiva é realizada com o uso de monitores comuns, onde o usuário manipula o ambiente virtual através de dispositivos de entrada (sensor infravermelho, por exemplo). Sistemas de Informação - FATEC SP

Medicina Utilização de realidade virtual em ramos da medicina como: Ensino; Simulação de cirurgias; Cirurgias presenciais. Sistemas de Informação - FATEC SP

Medicina Sistemas de Informação - FATEC SP

Medicina Simulador de coleta de medula óssea; Software dotado de dispositivos que possibilita ao médico simular uma coleta em crianças. Sistemas de Informação - FATEC SP

Comunicação e acessibilidade
Projetos que utilizam a realidade virtual para traduzir a linguagem de sinais de surdos-mudos, como o TLIBRAS. Sistemas de Informação - FATEC SP

Entretenimento Setor promissor da realidade virtual, onde empresas investem cada vez mais na tecnologia, em busca de avanços e novos clientes. Sistemas de Informação - FATEC SP

Entretenimento Sistemas de Informação - FATEC SP

Dispositivos Sistemas de Informação - FATEC SP

Visão Estereoscópica Projeção de duas imagens de pontos de observação ligeiramente diferentes para cada olho, interpretadas pelo cérebro, proporcionando a visão em três dimensões. Sistemas de Informação - FATEC SP

Interface Háptica Proporciona sensação de toque e outras sensações físicas no mundo virtual. Com o uso de uma luva ou algum sensor, o computador localiza a mão do usuário e mede seus movimentos. Sistemas de Informação - FATEC SP

Interface Háptica Sistemas de Informação - FATEC SP

BOOM Binocular Omni-Orientation Monitor
Consiste em um display montado em um braço mecânico, permitindo ao usuário uma visão estereoscópica. Sistemas de Informação - FATEC SP

BOOM Sistemas de Informação - FATEC SP

HMD Head Mounted Display Dispositivo que possui um visor direcionado para cada olho e monitora a posição e a direção da visão do usuário. Sistemas de Informação - FATEC SP

HMD Sistemas de Informação - FATEC SP

CAVE Cave Automatic Virtual Environment
Pequena sala onde paredes, chão e teto funcionam como monitores. Com o uso de óculos, o usuário entra em um ambiente onde as imagens são projetadas estereoscopicamente. Sistemas de Informação - FATEC SP

CAVE Sistemas de Informação - FATEC SP

Realidade Virtual Imersiva

O que é? O conceito de realidade virtual imersiva baseia-se na capacidade de proporcionar ao usuário a sensação de estar dentro de um ambiente simulado e permiti-lo interagir com esse meio. Sistemas de Informação - FATEC SP

Educação Permite experiências com o conhecimento de forma interativa e imersiva, como, por exemplo, visitar virtualmente um lugar que talvez nunca fosse explorado no mundo real. Sistemas de Informação - FATEC SP

Educação No Brasil temos, por exemplo, a Caverna Digital, um complexo sistema que possibilita ao usuário interagir com um mundo sintético, criado pelo Laboratório de Sistemas Integráveis da USP para fins educacionais. Sistemas de Informação - FATEC SP

Educação Devido ao alto custo de implementação, a Caverna Digital é pouco acessível por entidades educacionais. Foi então criada a Gruta Digital, um sistema baseado na Caverna, porém, a um custo muito menor. Sistemas de Informação - FATEC SP

Educação Sistemas de Informação - FATEC SP

Treinamento VAMS (Virtual Aircraft Modeling and Simulation), projeto da NASA de simulação de voos em aeronaves. Sistemas de Informação - FATEC SP

Treinamento Para editar. Sistemas de Informação - FATEC SP

Realidade Aumentada Sistemas de Informação - FATEC SP

O que é? A realidade aumentada funciona através da sobreposição do mundo virtual com a realidade, proporcionando dados e informações através de recursos visuais. Sistemas de Informação - FATEC SP

Manutenção Empresas empregam realidade aumentada como forma de aumentar a precisão em reparos, diminuindo os riscos de erro; A BMW, empresa automobilística, tem projetos de manutenção de carro baseados nessa tecnologia. Sistemas de Informação - FATEC SP

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Educação Na área da educação, a realidade aumentada já é empregada em livros didáticos, para que o aluno possa interagir com a matéria. Sistemas de Informação - FATEC SP

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Entretenimento A realidade aumentada está sendo explorada cada vez mais pelos setores de entretenimento; Hoje, é possível encontrar desde grandes demonstrações do poder da realidade aumentada, quanto pequenas amostras, encontradas até mesmo em latas de refrigerante. Sistemas de Informação - FATEC SP

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