Aula 01 – Introdução a IA
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INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL Introdução O Que é Inteligência Artificial ? Definições IA é um ramo da Ciência da computação cujo objetivo é desenvolver sistemas computacionais que exibam características que nós associamos com inteligência no comportamento humano IA é o estudo de idéias as quais permitem o computador fazer coisas que façam as pessoas parecerem inteligentes IA é uma subdivisão da Ciência da Computação preocupada em criar software e hardware com o objetivo de produzir resultados como os produzidos pelas pessoas IA é o estudo para fazer com que computadores façam coisas que até o momento as pessoas fazem melhor Definições Inteligência - Minsky “Sociedade da Mente” Como podemos ter certeza de que coisas como plantas e pedras, ou tempestades, não sejam inteligentes de um modo ainda não concebido por nós? As plantas e pedras não parecem muito boas para solucionar problemas em que julgamos seja necessário utilizar inteligência O que existe de tão especial a respeito de se solucionar problemas? E por que não se define “inteligência” de um modo preciso, de forma a que possamos concordar a respeito do que estamos discutindo? Inteligência difíceis é a capacidade de solucionar problemas Você poderia então definir o que quer dizer com um problema difícil. Sabemos que foi necessária muita inteligência humana na construção das pirâmides - no entanto, os diminutos animais de um banco de coral constrõem impressionantes estruturas em escalas muitíssimo maiores. Portanto, não deveria você considerá-los inteligentes? Não é difícil construir um banco de corais? Estes animais não solucionam estes problemas por eles mesmos. Utilizam procedimentos presentes geneticamente em seus cérebros. “Nossas mentes contêm processos que nos capacitam a solucionar problemas que consideramos difíceis. Inteligência é o nome que damos a qualquer um destes processos que ainda não compreendemos” ( Minsky, 1985) Comportamento Inteligente ? algumas habilidades são consideradas sinais de inteligência: aprender ou entender a partir da experiência dar sentido a mensagens ambiguas ou contraditórias responder rapidamente e com sucesso frente a uma situação nova ( flexibilidade) usar raciocínio na solução de problemas lidar com situações de perplexidade entender e inferir de modo comum, racional adquirir e aplicar conhecimento pensar e raciocinar reconhecer a importância relativa de diferentes elementos dentro de uma situação Artificial x Natural O que significa a palavra Artificial ? palavra ambigua = fabricado dois sentidos Luz artificial X Flor artificial ? Flor Artificial parece ser mas realmente não é o que parece ser ======>>> artificial = imitação, só aparência Luz Artificial é luz e ilumina é o que parece ser O movimento de um automóvel? é artificial é construído realmente executa movimento? O Vôo do Avião? Revestimento de madeira de painéis de carro? Heurística É um procedimento simplificador (embora não simplista) que, em face de questões difíceis envolve a substituição destas por outras de resolução mais fácil a fim de encontrar respostas viáveis, ainda que imperfeitas. Podendo tal procedimento ser tanto uma técnica deliberada de resolução de problemas, como uma operação de comportamento automática, intuitiva e inconsciente.3 Heurística Se não puder compreender um problema, monte um esquema; Se não puder encontrar a solução, tente fazer um mecanismo inverso para tentar chegar à solução (engenharia reversa); Se o problema for abstrato, tente propor o mesmo problema num exemplo concreto; Tente abordar primeiro um problema mais geral (o paradoxo do inventor: o propósito mais ambicioso é o que tem mais possibilidade de sucesso). Artificial em Inteligência Artificial? Críticos: IA nada mais é que estruturas mecânicas complexas e processos elétricos que apresentam a ilusão (aos ingênuos) de alguma espécie de pensamento Adeptos: máquinas pensantes são artefatos construídos por humanos, que quando postas em movimento realmente pensam Pensamento de máquinas pode ser diferente do dos seres humanos Vôo do avião é diferente do Vôo dos passáros É uma espécie de pensamento genuíno Como provar este argumento? pensamento não é visível e palpável como iluminação, movimento e vôo não é fácil identificar a presença ou não de pensamento mesmo em contato com outra pessoa não podemos estar certos de que ela esteja pensando enquanto fala ou atua, ou meramente recitando Capacidades a serem programadas Processamento prover de linguagem natural a comunicação Representação armazenar Raciocínio de conhecimento informação antes e durante a conversa automático usar a informação armazenada para responder perguntas ou tirar novas conclusões Aprendizagem adaptar a novas situações Pensando Humanamente modelagem cognitiva fazer programas que pensam como humanos determinar como humanos pensam introspecção experimentos GPS psicológicos ( General Problem Solver) Newell and Simon, 1961 Ciência Cognitiva - Modelos Pensando Racionalmente leis do pensamento Aristóteles - silogismos estrutura de argumentação que sempre fornece conclusões corretas se são dadas premissas corretas Sócrates é um homem.; todo homem é mortal; então Sócrates é mortal” campo da lógica Problemas ? Formalizar o conhecimento processo de inferência Agindo Racionalmente agir de modo a atingir um objetivo dadas algumas crenças agente racional alguma coisa que percebe e age IA é vista como o estudo e construção de agentes Vantagens mais geral que a abordagem das leis do pensamento mais ameno do ponto de vista científico que a abordagem de modelos cognitivos Pensamento em IA = Raciocínio Inferencial Dedutivo elabora conclusões desde que axiomas e regras de derivação estejam estabelecidas lógica do monólogo "Está quente, João está suando" ===> João está suando porque está quente Raciocínio Indutivo Uma pessoa conservadora e cuidadosa, sem interesses políticos, é mais provável que seja um engenheiro ou um advogado? Tenho um amigo super “ pão-duro” , qual a religião dele? Pensamento em IA Desafios construir programas que lidam com pontos de vista alternativos fazer com que a máquina estabeleça pontos de distinção (isto em inteligência natural não é inferido) tratar desejos “desejo provê os fins, pensamento provê os meios” emular curiosidade ======>>>>> senso comum até 1970 era crença de que quando as pessoas eram chamadas a raciocinar probalisticamente, elas funcionavam como estatísticos intuitivos meados de 70 Tverky e Kahneman demonstram que as pessoas usam heurísticas de julgamento de senso comum Processamento Simbólico Característica essencial de IA métodos simbólicos, não algoritmicos de resolver um problema Mais uma Definição “IA é um ramo da Ciência da Computação que lida com modos de representar conhecimento usando símbolos ao invés de números e com métodos heurísticos, ou regras do dedão para processar informação"(Enciclopédia Britânica) computação numérica versus computação simbólica algoritmica versus não algoritmica Heurística Inteligência Artificial (IA) versus Inteligência Natural (IN) IA é mais permanente é fácil de duplicar e disseminar pode ser menos cara é mais consistente pode ser documentada IN é criativa enquanto IA não tem nenhuma inspiração possibilita as pessoas se beneficiarem e usarem experiências sensórias O raciocínio humano faz uso da experiência de um amplo contexto Conhecimento em IA DADO ==> INFORMAÇÃO ===> CONHECIMENTO Dado não tem significado por si só fatos ou figuras a serem processados Informação é o dado organizado de forma a ter significado para a pessoa que vai recebê-la Conhecimento ......a apropriação do objeto pelo pensamento, como quer que se conceba esta apropriação: como definição, como percepção clara, apreensão completa, análise, etc..... (Aurélio) ......entendimento, percepção clara e certa de alguma coisa, aprendizagem, tudo que pode ser percebido pela mente; experiência prática, habilidade; informação organizada aplicável a solução de problemas...(Webster) Computação Convencional X Computação em IA Computação Convencional informar ao computador como resolver um problema baseada em algoritmos Computação em IA é dado ao computador conhecimento sobre um determinado domínio + capacidade de inferência o programa determina o procedimento específico para atingir a solução Objetivos de IA fazer máquinas mais espertas ---> objetivo principal entender o que é inteligência ---> objetivo nobre fazer máquinas mais úteis ----> objetivo empreendedor (comercial) Comentários IA é mais do que imitar inteligência no computador IA não é considerada por alguns como sendo ciência INTELIGÊNCIA tem uma qualidade efêmera: Quando entendemos como algo funciona ele deixa de ser inteligente. Apesar disso IA tem sobrevivido e percorrido um longo caminho, produzindo novos pontos de vista, novas metodologias e novas teorias sobre inteligência Benefícios práticos de IA INTERFACES INTELIGENTES maior produtividade RESOLUÇÃO DE NOVOS TIPOS DE PROBLEMAS adquirir e acessar conhecimento, tomada de decisões, etc.. TRATAMENTO GERAL DE INFORMAÇÃO computadores mais úteis conquista do problema da sobrecarga de informação MAIOR BENEFÍCIO forçar a conversão de informação em conhecimento Atividade 1. 2. 3. 4. O que é IA, e qual o seu objetivo na computação? Como podemos definir comportamentos inteligentes ? Cite alguns comportamentos Quais as principais diferenças entre IA e IN ? Quais a principais diferenças entre Computação Convencional X Computação em IA ?
