Introdução à Inteligência Artificial Prof. Cláudio M. N. A. Pereira

Sumário 1. O que é inteligência artificial (IA). 2. Técnicas e ferramentas básicas de IA 3. Algumas aplicações da IA 4. Conclusões

O que é IA? O que é Inteligência Artificial?

O que é IA? Uma definição clássica: “Inteligência Artificial é o estudo de como fazer os computadores realizarem tarefas em que, no momento, as pessoas são melhores.” Elaine Rich, 1988

O que é IA? Calcule o valor de X. A = E-2 B = X= Exp(-A* ( )/B) Resposta:

O que é IA? Calcule o valor de X. A = E-2 B = X= Exp(-A* ( )/B) Processamento de cálculos rápida e automaticamente “NÃO É” INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

O que é IA? Memorize os valores: E

O que é IA? Agora escreva-os de na ordem inversa.

O que é IA? Resposta: E

O que é IA? Memorize os valores: E Armazenamento de dados e busca rápida à memória “NÃO É” INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

O que é IA? - Capacidade/velocidade de processamento - Métodos numéricos - Capacidade de armazenamento - Buscas diretas em bases de dados “NÃO SÃO” INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

O que é IA? Sequência de movimentos Estado InicialEstado Final Considere o Jogo das 8 peças, onde a partir de uma dada configuração (ou estado) inicial, deseja-se atingir uma configuração final, movimentando-se as peças de um tabuleiro, conforme exemplo abaixo. Qual o algoritmo para resolvê-lo?

O que é IA? - Descobrir automaticamente a solução de problemas. “É” INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

O que é IA? Observe as seguintes figuras: Tipo 1Tipo 2Tipo 3

O que é IA? Qual o tipo desta figura?

O que é IA? São diferentes, mas nós percebemos características de similaridade Tipo 3

O que é IA? - Reconhecimento de padrões - Percepção de similaridades “SÃO” INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

O que é IA? XYZ XYZ Observe a tabela: Qual o valor de Z para x=2 e Y=3?

O que é IA? Generalização se soluções a partir de um conjunto finito de informações conhecidas “É” INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

O que é IA? Como você calcula a pressão que deve fazer no freio do carro para parar?

O que é IA? Apenas com informações do tipo: muito lento, lento, rápido, muito rápido, muito perto, perto, longe, etc

O que é IA? Como você escolhe a roupa que vai sair de casa para o trabalho?

O que é IA? Por exemplo, a nalisando o clima: frio, quente, sol, chuva, nublado, etc

O que é IA? Lidar com informações qualitativas “É” INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

O que é IA? Pode-se dizer que Inteligência Artificial é a área da Ciência da Computação que estuda formas de emular, através de algoritmos e técnicas apropriadas, características inerentes ao ser humano, dotando a máquina da capacidade de aprendizado, generalização, percepção, raciocínio, tratamento de informações qualitativas entre outras.

Técnicas de IA Dentre as principais t écnicas utilizadas em IA pode-se destacar: - Sistemas Baseados em Conhecimento; - Redes Neurais [Artificiais]; - Computação Evolucionária; - Lógica Nebulosa (Fuzzy Logic); - Sistemas híbridos;

Técnicas de IA Sistemas Baseados em Conhecimento Baseados em conhecimento (geralmente em forma de regras) adquirido de um especialista. O conhecimento de um especialista é armazenado de forma estruturada e o sistema é capaz de utilizá-lo na solução de problemas dentro de um determinado domínio específico. Aplicações: diagnósticos, jogos, etc

Técnicas de IA Redes Neurais Através da simulação (simplificada) do cérebro humano, obtém- se um modelo capaz de aprender a partir de experiência. Uma RN pode aprender relações de Entrada x Saída ou descobrir grupamentos. Aplicações: reconhecimento de padrões (ex.: imagens, voz, sinais em geral), identificação de comportamentos e tendências (ex.: simulações de plantas industiais, previsão de tendências)

Técnicas de IA Computação Evolucionária Através da simulação (simplificada) dos processos de evolução das espécies e seleção natural, obtém-se um modelo capaz de se adaptar, na busca de soluções ótimas para problemas de otimização. Aplicações: otimização, descoberta de conhecimento em bases de dados, descoberta de regras especializadas, etc

Técnicas de IA Lógica Nebulosa É uma lógica utilizada para lidar com situações onde a informação é qualitativa. Aplicações: reconhecimento de padrões, identificação de comportamentos, controle, etc

Técnicas de IA Sistemas Híbridos - Neural-Fuzzy Systems, Fuzzy-Neural Systems; - Genetic-Fuzzy Systems, Fuzzy-Genetic Systems; - Neural-Genetic Systems - etc

Aplicações de IA

Jogos Comp. Evol. Sist. Espec.

Aplicações de IA Reconhecimento de Voz Identificação do comando falado Rede Neural Lógica Fuzzy

Aplicações de IA Reconhecimento de Impressões Digitais Rede Neural Lógica Fuzzy Digitasl do José das Coves

Aplicações de IA Identificação de Placas de Veículos Rede Neural Lógica Fuzzy ABC-1234

Aplicações de IA Diagnósticos Médicos Diagnóstico Rede Neural Lógica Fuzzy

Aplicações de IA Robótica: Imagem Som Informação sobre o ambiente Ação Aprendizado, Adaptação, Reconhecimento de Voz, Reconhecimento de Imagens,Processamento de Linguagem Natural

Aplicações de IA Controle: Veículos, Robôs, Plantas Industriais Comp. Evol. Lógica Fuzzy

Aplicações de IA Bolsa de Valores: Previsão de Tendências Rede Neural Lógica Fuzzy Histórico dos Indicadores Previsão de Tendências

Aplicações de IA Projetos: Eletrônicos, Mecânicos, Nucleares Computação Evololucionária

Aplicações de IA Identificação de Operação Anormal Identificação da Falha/Defeito Rede Neural Lógica Fuzzy Sist.Especialistas

Aplicações de IA Planejamento e Logística: Alocação de Professores Cláudio Disponib. Disciplinas... Antônio Disponib. Disciplinas... LP-1 Período,Carga. Algoritmos Período, Carga. Computação Evololucionária Grade Horária

Conclusões A IA, e sua aceitação/utilização faz lembrar o que era o computador há alguns anos atrás: “facilita, mas eu posso viver sem” Provavelmente, em pouco tempo, será como o computador hoje: “imprescindível”