Apresentação do PowerPoint

Inteligência Artificial
Objetivos
Estimular a capacidade de elaboração de projetos
baseados em algoritmos de redes neurais.
Incentivar a realização de projetos utilizando
técnicas e ferramentas de algoritmos genéticos.
Despertar o interesse pela pesquisa científica e pelo
conhecimento de novas tecnologias.
Aplicações da IA
Onde Usar as Técnicas de IA?
1. Processamento simbólico intenso, isto é, a
manipulação de grandezas não quantificáveis
numericamente;
2. O problema não possui metodologia concisa de
resolução, isto é, não existe (ou existe, mas é
computacionalmente inviável) um procedimento
que sempre leve a solução;
3. O problema é complexo o suficiente para justificar o
investimento na solução;
4. O domínio do conhecimento necessário à solução do
problema é bem delimitado;
5. O conhecimento necessário para a solução do
problema se encontra disponível;
6. Uma solução sub-ótima é aceitável; e caso haja uma
falha na solução não deve levar a perdas irreparáveis.
Onde não usar IA?
1. Para resolver um sistema de equações lineares (infringe o item 2);
2. Desenvolver um programa de xadrez que vença qualquer adversário
(infringe 3)
3. Ministrar drogas anestésicas em pacientes durante cirurgias, sem a
intervenção humana (infringe 7)
Áreas da IA
IA é uma área fortemente interdisciplinar, exigindo de seus
especialistas cera especialização em determinadas áreas, tais como:
Resolução de problemas, formulação e aprimoramento de
procedimentos gerais de manipulação de conhecimento para
problemas não algorítmicos
Representação do conhecimento e aprimoramento de formalismos,
linguagens e sistemas para a codificação, análise e manipulação do
conhecimento
Sistemas Especialistas, simulação em computador dos
mecanismos de resolução de problemas empregados por
especialistas humanos num domínio bem específico
Aprendizado, elaboração de técnicas que permitem
melhorar o desempenho do software em tempo de
execução
Percepção artificial, dotar o computador de capacidade
sensitiva através de visão artificial, processamento de
linguagem natural escrita ou falada
Áreas da IA
Redes neurais, concepção de estruturas computacionais que modelam os neurônios
e sinapses do córtex cerebral
IA distribuída, estudo da forma de comunicação entre diferentes agentes, em geral,
distribuídos por um certo n° de processadores
Impactos na Utilização de IA
medida em que aumenta a utilização do computador, deparamos com problemas
intratáveis, aparentemente, se nos limitarmos às técnicas de resolução habituais
(notadamente algorítmicas). Normalmente estes problemas são bem específicos,
e por isso, não existe algoritmo de solução, exemplo:
reconhecimento de padrões
diagnose de falhas
treinamento em controle de processos
Internet (softbots) etc.
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Nestes casos técnicas de IA são imprescindíveis para a implementação de
automatismos avançados, cuja implantação depende da disponibilidade de
recursos para o projeto (SW, HW e PW)
IA em Controle de Processos
Várias tarefas relativas ao controle e automação de processos necessitam
procedimentos corretos de solução devido aos seguintes fatores:
1. Ausência de modelos simples e precisos para a descrição de sua dinâmica ou
da inter-relação para a descrição de seus componentes;
2. Complexidade do problema;
3. Ruídos externos ao processo;
4. Emulação de ações tomadas por operadores experientes; e
5. Adaptação de procedimentos empregados em situações semelhantes.
Controle Inteligente
É uma filosofia de controle de sistemas dinâmicos que combina técnicas
tradicionais de controle de
processos (identificação, controle avançado etc.) com métodos baseados
no conhecimento atuando
num nível mais elevado, de modo a poder monitorar a própria estratégia
de controle.
Auxílio Inteligente à Operação de Processos
São sistemas inteligentes que monitoram os valores das
variáveis de um processo e que a partir de uma base de
conhecimento fornecida por um operador experiente
propiciam uma melhora e padronização no tratamento das
instabilidades e operações do processo.
Treinamento
Computador Assistido por
No sentido de melhorar e agilizar a eficiência das atitudes tomadas por um operador menos
experiente a partir de um treinamento específico em instabilidades do processo realizado off-line;
Projeto Assistido por Computador
Sistemas CAD para a engenharia de controle são ambientes de SW que agregam de forma
harmoniosa uma série de
ferramentas utilizadas no projeto de sistemas de controle, exemplos Matlab e Simulink
Controladores Neurais, Genéticos e Fuzzy
Que empregam técnicas de IA baseadas em analogias com
o funcionamento de certos processos
biológicos, no caso processos cerebrais e genéticos
Controladores fuzzy empregam o formalismo da lógica
nebulosa e definem diferentes políticas de controle para
diferentes regiões do espaço de estados do processo, que são
delimitadas através de conjuntos nebulosos.
Dificuldades da IA
Representação:
Como traduzir uma tarefa em informação estruturada e
processos de informação
Generalidade x eficiência
Explosão combinatória (espaço de solução):
reproduzir as jogadas possíveis do Xadrez
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Dificuldades: Xadrez
Impossível reduzir o problema a um formalismo
matemático
Uma busca exaustiva do melhor movimento é
impraticável
Solução baseada em heurísticas
Dificuldades: Visão
Como reconhecer uma maçã no supermercado?
Contexto: maçãs serão encontradas junto com outras
frutas (conceito)
Segmentação: como saber onde começa e acaba uma
fruta? É preciso reconhecer cores, textura, tamanho
Representação e similaridade: como diferenciar maçãs
de peras, mangas? Há vários modelos visuais para
representar formas de diferentes frutas, comparáveis
entre si
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Bibliografia
Russel, S. Norvig, P. Inteligencia
Artificial, Prentice Hall
Braga, A. P. Redes Neurais Artificiais. LTC.2000.