Introdução à Inteligência Artificial Agenda

Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Introdução
à
Inteligência Artificial
Introdução
Agenda
z
PARTE 1
Introdução
z O que é a Inteligência Artificial?
z Paradigmas de IA
z Fundamentos
z
z
PARTE 2
Historia
z Áreas de IA
z Algumas Aplicações
z
1
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Um Problema
z
Resolver o quebra-cabeças
Um Problema
z2
x 2 = 24 combinações possíveis
2
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Um Problema
z
3 x 3 = 362,880 combinações possíveis
Um Problema
z
8 x 8 ≅ 1.2688 x 1089 combinações possíveis
3
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Um Problema
z
8 x 8 ≅ 1.2688 x 1089 combinações possíveis
63 sub casos
62 sub casos
Um Problema
z
8 x 8 ≅ 1.2688 x 1089 combinações possíveis.
z
A 1,000,000,000 de combinações por segundo
demoraríamos 4 x 1069 milénios em testar todas
as combinações.
4
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Um Problema
z
Então porquê que nós humanos, podemos
resolve-lo num curto prazo?
z
A resposta é simples: Porque utilizamos
conhecimento do problema em forma
inteligente.
Um Problema
z
Podemos programar um computador para
utilizar conhecimento de um problema em
forma inteligente?
z
A resposta esta na IA.
5
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Agenda
z
PARTE 1
Introdução
z O que é a Inteligência Artificial?
z Paradigmas de IA
z Fundamentos
z
z
PARTE 2
Historia
z Áreas de IA
z Algumas Aplicações
z
O que é Inteligência Artificial
z
Não existe uma definição única.
z
Podemos classificar as definições de
Inteligência Artificial de acordo com as
seguintes quatro abordagens da IA:
6
Introdução à Inteligência Artificial
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O que é Inteligência Artificial
Dimensões/abordagens da IA
Pensando
Sistemas que pensam como um ser
humano
Sistemas que pensam
racionalmente
Racionalmente
Como humanos
Sistemas que actuam como um
ser humano
Sistemas que actuam
racionalmente
Agindo
Sistemas que actuam como um ser
humano
z
“a arte de criar máquinas que
realizem actividades que requerem
inteligência quando realizadas por
pessoas” (Kurzweil, 1990)
z
“como
fazer
os
computadores
fazerem coisas nas quais os seres
humanos hoje em dia são mais
eficientes.” (Rich and Knight, 1991)
7
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
O que é Inteligência Artificial
Dimensões/abordagens da IA
Pensando
Sistemas que pensam como um ser
humano
Sistemas que pensam
racionalmente
Racionalmente
Como humanos
Sistemas que actuam como um
ser humano
Sistemas que actuam
racionalmente
Agindo
Sistemas que pensam como um
ser humano
z
“O excitante esforço para fazer computadores
pensarem, máquinas com mentes, no sentido completo
e literal” (Haugeland, 1985)
z
“A automação de actividades que associamos com o
pensamento humano, tais como tomada de decisões,
solução de problemas e aprendizagem” (Bellman, 1978)
8
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
O que é Inteligência Artificial
Dimensões/abordagens da IA
Pensando
Sistemas que pensam como um ser
humano
Sistemas que pensam
racionalmente
Racionalmente
Como humanos
Sistemas que actuam como um
ser humano
Sistemas que actuam
racionalmente
Agindo
Sistemas que pensam
racionalmente
z
“O estudo das faculdades mentais através do uso de
modelos computacionais” (Charniak and McDermott,
1985).
z
“O estudo das computações que
fazem possível
perceber, raciocinar e agir”(Winston, 1992).
9
Introdução à Inteligência Artificial
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O que é Inteligência Artificial
Dimensões/abordagens da IA
Pensando
Sistemas que pensam como um ser
humano
Sistemas que pensam
racionalmente
Racionalmente
Como humanos
Sistemas que actuam como um
ser humano
Sistemas que actuam
racionalmente
Agindo
Sistemas que actuam
racionalmente
z
“Um campo de estudo que procura
explicar e emular o comportamento
inteligente em termos de processos
computacionais” (Schalkoff, 1990).
z
“O ramo da ciência de computação que
está preocupada com a automação do
comportamento inteligente” (Luger and
Stubblefield, 1993).
10
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
(John McCarthy , Basic Questions)
z
What is artificial intelligence?
z
z
It is the science and engineering of making intelligent machines,
especially intelligent computer programs. It is related to the
similar task of using computers to understand human
intelligence, but AI does not have to confine itself to methods
that are biologically observable.
Yes, but what is intelligence?
z
Intelligence is the computational part of the ability to achieve
goals in the world. Varying kinds and degrees of intelligence
occur in people, many animals and some machines.
(John McCarthy , Basic Questions)
z
Isn't there a solid definition of intelligence that doesn't
depend on relating it to human intelligence?
z
Not yet. The problem is that we cannot yet characterize in
general what kinds of computational procedures we want to call
intelligent. We understand some of the mechanisms of
intelligence and not others.
http://www-formal.stanford.edu/jmc/whatisai/node1.html
11
Introdução à Inteligência Artificial
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Sistemas que actuam como um ser
humano: O Teste de Turing
z
Proposto por Alan Turing em 1950.
z
O computador seria interrogado por um humano através
de algum tipo de rede (na época, Turing sugeriu o
teletipo).
z
O computador passa no teste se o interrogador não
consegue dizer se existe um computador ou um ser
humano do outro lado.
Sistemas que actuam como um ser
humano: O Teste de Turing
12
Introdução à Inteligência Artificial
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Sistemas que actuam como um ser
humano: O Teste de Turing
z
Ideia: obter uma forma satisfatória de definir a
inteligência operacionalmente.
z
Definição de inteligência de Turing: “a habilidade de
obter uma performance de nível humano em todas as
tarefas cognitivas de forma a enganar um interrogador
humano”.
Sistemas que pensam como um
ser humano
Os humanos são observados “por dentro”.
z Como é que os humanos pensam?
Introspecção
z Ciências Cognitivas
z Neurociências
z Psicologia experimental
z
13
Introdução à Inteligência Artificial
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Sistemas que pensam
racionalmente
z
z
Os humanos não são sempre racionais.
Racional – definido em termos de lógica?
z
z
Dedutiva ou outras lógicas?
Aristóteles foi o primeiro a tentar definir um
processo de raciocínio irrefutável.
z
z
Ele desenvolveu os silogismos
Os silogismos fornecem estruturas de argumentação
que sempre fornecem conclusões correctas, dadas
premissas correctas.
z
z
z
“Sócrates é um homem”
“Todos os homens são mortais”
Então Sócrates é mortal
Sistemas que pensam
racionalmente
z
Tudo pode ser desvirtuado:
Deus é amor
z O amor é cego
z Stevie Wonder é cego
z
z
Conclusão
z
Deus é cego
Stevie Wonder é Deus!
Se eu parti de factos verdadeiros, como
posso ter chegado a conclusões
absurdas?
14
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Sistemas que pensam
racionalmente
z
z
z
Isto iniciou o campo da lógica.
O campo foi muito expandido no século XIX por
Boole, Pascal, Bayes, etc.
Existem dois problemas com esta abordagem:
z
z
Dificuldade de definir conhecimento informal de forma
a colocá-lo na notação lógica (especialmente quando
o conhecimento não é 100% preciso).
Existe uma grande diferença entre resolver um
problema na teoria e na prática.
Sistemas que actuam
racionalmente
z
Comportamento racional: Cumprir os objectivos a partir
das informações disponíveis.
z
Um agente é algo/alguém que percebe e age.
z
A abordagem
correctas.
z
Para agir racionalmente, é necessário um processo de
inferência racional.
racional
dá
ênfase
às
inferências
15
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Sistemas que actuam
racionalmente
z
A dificuldade vem quando não há uma provável acção
correcta, mas uma decisão tem que ser tomada de
alguma forma.
z
Existem formas de agir racionalmente que não envolvem
inferência.
z Tirar a mão de uma panela quente.
z Piscar quando alguém passa a mão na frente dos
nossos olhos.
Agenda
z
PARTE 1
Introdução
z O que é a Inteligência Artificial?
z Paradigmas de IA
z Fundamentos
z
z
PARTE 2
Historia
z Áreas de IA
z Algumas Aplicações
z
16
Introdução à Inteligência Artificial
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Paradigmas de IA
z
Simbólico: metáfora linguística
z
z
Conexionista: metáfora cerebral
z
z
Ex.: Redes neurais.
Evolucionista: metáfora da natureza
z
z
Ex.: Sistemas periciais, agentes,...
Ex.: Algoritmos genéticos, vida artificial.
Estatístico/Probabilístico/Posibilístico:
z
Ex.: Redes Bayesianas, sistemas difusos.
Paradigma Simbólico
z
West é criminoso ou não?
z
“A lei americana diz que é proibido vender armas a uma nação
hostil. Cuba possui alguns mísseis, e todos eles foram vendidos
pelo Capitão West, que é americano. O Capitão West vendeu os
mísseis a um traficante de armas espanhol, que vendeu a Cuba”
z
Como resolver automaticamente este problema de
classificação?
z
Segundo a IA (simbólica), é preciso:
z
z
z
Identificar o conhecimento do domínio (modelo do problema)
Representá-lo
utilizando
uma
linguagem
formal
de
representação
Implementar um mecanismo de inferência para utilizar esse
conhecimento
17
Introdução à Inteligência Artificial
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Paradigma Conexionista
z
Definição “Romântica”:
z
z
Definição “Matemática”:
z
z
Técnica inspirada no funcionamento do cérebro, onde neurónios
artificiais, conectados em rede, são capazes de aprender e de
generalizar.
Técnica de aproximação de funções por regressão não linear.
É uma outra abordagem:
z
z
linguagem -> redes de elementos simples
raciocínio -> aprender directamente a função entrada-saída
Paradigma Evolucionista
z
Evolução
z Diversidade é gerada por cruzamento
e mutações.
z Os seres mais adaptados ao seus
ambientes
sobrevivem
(seleção
natural).
z As características genéticas de tais
seres são herdadas pelas próximas
gerações.
18
Introdução à Inteligência Artificial
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Paradigma Evolucionista
z
Definição:
z
z
Método probabilista de busca para resolução de
problemas (optimização) “inspirado” na teoria da
evolução.
Idéia:
z
z
Indivíduo = Solução
Faz evoluir um conjunto de indivíduos
mais
adaptados por cruzamento através de sucessivas
gerações.
Paradigma
Estatístico/Probabilístico/Posibilístico
z
Probabilidades: Raciocínio com Incerteza
z
Possibilidades: Raciocínio com Imprecisão
19
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Agenda
z
PARTE 1
Introdução
z O que é a Inteligência Artificial?
z Paradigmas de IA
z Fundamentos
z
z
PARTE 2
Historia
z Áreas de IA
z Algumas Aplicações
z
Fundamentos
Matemática
Filosofia
Linguística
Sociologia
IA
Psicologia
Computação
Neuro-fisiologia
Genética
20
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Filosofia
z
Sócrates, Platão, Aristóteles mente racional (400 AC)
z
Criaram as bases do pensamento e cultura ocidentais.
z
Aristóteles desenvolveu um sistema de silogismos para
raciocínio organizado que, a princípio, permitiria
mecanizar o processo de geração de conclusões a partir
de premissas verdadeiras.
z
Usando este mecanismo temos um conjunto de regras
para estabelecer o processo de pensamento, mas nada
para definir os conceitos de livre arbítrio, criatividade,
etc.
Filosofia
z
Descartes (1600) dualismo (natureza física x mente,
livre arbítrio).
z
Descartes dizia que havia uma parte da mente que não
poderia ser explicada pelas leis da física.
z
De acordo com Descartes, os animais não possuíam
esta qualidade do dualismo.
21
Introdução à Inteligência Artificial
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Filosofia
z
Materialismo (séc. XVII) o mundo (cérebro e mente)
funciona de acordo com leis físicas.
z
Aponta a matéria como primeira e última substância de
qualquer ser, coisa ou fenómeno do universo.
z
Para os materialistas, a única realidade é a matéria em
movimento, que, por sua riqueza e complexidade, pode
compor tanto a pedra quanto os extremamente variados
reinos animal e vegetal, e produzir efeitos
surpreendentes como a luz, o som, a emoção e a
consciência.
Filosofia
z
Empiricismo - fonte do conhecimento (observação dos
factos e generalização de regras).
“nothing is in the understanding which was not first in the
sense”
z
Alguns filósofos empiristas: Francis Bacon, Locke,
Hume.
22
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Filosofia
z
Positivismo lógico, o conhecimento pode ser expresso
em teorias lógicas.
z
Todo significado de uma afirmação pode ser verificado
ou falseado por meio de experimentação.
z
Principais Filósofos: Circulo de Viena, Bertrand Russell.
Matemática
(Lógica e Computabilidade)
z Aristóteles
z Godel
z Boole
z Turing
z Frege
z Church
z Tarski
z Bayes
z Hilbert
z Cook
z Von
Neumann
23
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Matemática
z
z
z
z
z
z
Aristóteles – explica o raciocínio dedutivo
Bayes - 1760 – probabilidade
Boole – 1840 formalização de operações lógicas
Frege – 1880 lógica de primeira ordem, termo e
predicado, quantificação
Tarski – 1940 relação dos objectos da lógica com
objectos do mundo (modelo)
Hilbert – 1900 formalização da matemática
Matemática
z
Godel – 1930 incompletude da aritmética
z
z
Turing e Church – 1940 computabilidade
z
z
z
mostrou que existe um procedimento efectivo para provar uma
proposição verdadeira em lógica de primeira ordem, mas que esta
lógica não poderia capturar o princípio de indução matemática
necessária
para
caracterizar
os
números
naturais
Computabilidade x tratabilidade (complexidade)
Cook (1971) Problemas NP-Completos
Von Neumann – Teoria de Jogos/ Teoria da
Decisão.
24
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Psicologia
z
1850 – primeiro laboratório de psicologia experimental
para o estudo da visão humana.
z
z
Pesquisa baseada na introspecção dos sujeitos (subjectivismo).
Behaviorismo (1900)
z
Observação da ação (reação) dos sujeitos.
Psicologia
z
1900 Psicologia cognitiva: metáfora computacional do
cérebro.
z
Crenças, objectivos, raciocínio: elementos para uma
teoria do comportamento humano.
z
Características de um agente baseado em conhecimento.
z
O estímulo deve ser traduzido para uma representação interna;
A representação é manipulada por processos cognitivos para
derivar novas representações internas;
z
Estas representações são re-traduzidas em ação.
z
25
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Engenharia computacional
z
Hardware
z
z
Aumento da velocidade de processamento e
capacidade de memória.
Software
z
Linguagens, metodologias, interfaces.
Linguística
z
Chomsky – 1957 estruturas sintáticas
z
Linguagem: estrutura das sentenças +
conhecimento do mundo
z
Filosofia da linguagem – representação do
conhecimento
z
Campo híbrido: processamento de linguagem
natural ou linguística computacional
26
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Agenda
z
PARTE 1
Introdução
z O que é a Inteligência Artificial?
z Paradigmas de IA
z Fundamentos
z
z
PARTE 2
Historia
z Áreas de IA
z Algumas Aplicações
z
Historia – Tentativas
z
A
historia
original,
publicada pela Mary
Shelley em
1818,
descreve a tentativa do
Dr. Victor Frankenstein,
de criar vida.
27
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Historia – Tentativas
z
1834
Historia – Tentativas
Joseph Faber's (1830-40's). Máquina falante Euphonia
“It is "... a speech synthesizer
variously known as the Euphonia
and
the
Amazing
Talking
Machine. By pumping air with the
bellows ... and manipulating a
series of plates, chambers, and
other apparatus (including an
artificial tongue ... ), the operator
could make it speak any
European language. A German
immigrant named Joseph Faber
spent seventeen years perfecting
the Euphonia, only to find when
he was finished that few people
cared."
David Lindsay called "Talking
Head", Invention & Technology,
Summer 1997, 57-63.
http://www.haskins.yale.edu/haskins/
HEADS/SIMULACRA/euphonia.html
28
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
A gestação da inteligência Artificial
(1943-1955)
z
Warren McCulloch e Walter Pitts (1943) – modelo de
neurónios artificiais
z
z
z
z
Cada neurónio poderia estar “ligado” ou “desligado”.
A troca para ligado, ocorria como resposta aos estímulos para
um número suficiente de neurónios vizinhos.
Conhecimento básico sobre fisiologia e as funções dos
neurónios no cérebro, lógica proposicional, teoria da
computação.
Marvin Minsky (tese) e Dean Edmonds construíram o
primeiro computador de redes neurais em 1951, possuía
40 neurónios.
O nascimento da IA
Dartmouth Conference (1956)
z
Organizada pelo John McCarthy para estabelecer uma
nova área para estudar computação e inteligência.
z
John McCarthy baptiza a área introduzindo o termino
“artificial intelligence” durante a conferencia.
z
Os seguintes 20 anos testemunharam o crescimento da
área, sendo este crescimento conduzido pelos pioneiros
que participaram na conferência de Dartmouth.
29
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Entusiasmo inicial
(1952-1969)
z
Alan Newell e Herbert Simon desenvolveram o “General Problem
Solver” (GPS)
z
z
z
z
Arthur Samuel (1952) escreveu uma série de programas para jogar
damas e provou o contrário do que era senso comum na época:
z
z
z
Projectado para imitar protocolos humanos de resolução de problemas
GPS foi o primeiro programa a incorporar a abordagem “Pensar como
humanos”
A combinação de IA e Ciência Cognitiva continua até hoje
“a ideia de que computadores podiam fazer somente o que lhes era
dito”
Seus programas aprendiam rapidamente a jogar melhor que seu
criador
Herbert Gelernter (1959) – Geometry Theorem Prover
z
Demonstrava teoremas bastante complicados
Entusiasmo inicial
(1952-1969)
z
z
McCarthy (1958) desenvolveu o LISP, que se tornou a
linguagem dominante de IA.
Robinson (1963) descobriu o método da resolução:
z
z
z
Algoritmo completo de provas de teoremas para a Lógica de 1a
Ordem.
PROLOG estava a caminho.
Minsky supervisionou uma série de estudantes que
escolheram problemas limitados, que pareciam requerer
inteligência para serem resolvidos:
z
z
Micromundos .
O mais famoso micromundo foi o mundo dos blocos.
30
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Uma Dose de Realidade
(1966-1974)
z
A barreira que muitos projectos de IA encontraram foi
que:
z
Métodos que eram suficientes para demonstrações de um ou
dois exemplos simples, quase sempre fracassavam quando
testados com um elenco maior de problemas ou com problemas
mais difíceis.
z
O primeiro tipo de dificuldade
z
z
Os primeiros programas continham pouco ou nenhum
conhecimento do assunto que tratavam.
Tinham sucesso através de manipulações sintácticas muito
simples - ELIZA (65).
Uma Dose de Realidade
(1966-1974)
z
O segundo tipo de dificuldade
z A não resolução de muitos problemas que a IA estava
tentando solucionar.
z Os primeiros programas funcionavam somente porque os
micromundos continham poucos objectos.
z Antes que a teoria de problemas NP-completos fosse
desenvolvida, acreditava-se que o problema de se "escalar"
para problemas maiores era simplesmente um problema de
se ter hardware mais rápido.
z
Uma terceira dificuldade veio das limitações sobre as estruturas
básicas usadas para gerar comportamento inteligente.
31
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
SBC: A Chave para o Poder?
(1969-1979)
z
O método de resolução de problemas usado na primeira década da
IA foi o mecanismo de busca de propósito geral.
z
z
z
Eles são chamados métodos fracos porque usam pouca informação
sobre o domínio.
Para domínios complexos o desempenho é pobre.
Surgem os sistemas periciais
z
z
z
Conhecimento, heurísticas e regras sobre um determinada
especialidade.
Separação clara entre conhecimento (regras) e componente de
raciocínio.
DENDRAL (1969) – conhecimento de química reduz a quantidade de
computação.
z
z
z
z
Foi o primeiro sistema a trabalhar com conhecimento intensivo.
Sua perícia era derivada de um grande número de regras específicas.
Inferia a estrutura molecular de informações fornecidas por um
espectrómetro de massa.
Feignbaum e outros – MYCIN – diagnostico de doenças infecciosas
(450 regras)
SBC: A Chave para o Poder?
(1969-1979)
z
A importância do conhecimento do domínio foi
também aparente na área de processamento de
linguagem natural.
z
O crescimento das aplicações no mundo real
aumentou a demanda por esquemas de
representação de conhecimento alternativos:
z
Lógica e Frames
32
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Problemas da Linguagem Natural
z
Olive oil
Problemas da Linguagem Natural
z
Baby oil
33
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Renascimento
(1969 – 1979)
z
1971: T. Winograd’s Ph.D. thesis (MIT) cria um
sistema capaz de compreender inglês num
domínio reduzido (mundo de blocos).
z
1972: nasce PROLOG e torna-se uma
alternativa a LISP e o paradigma funcional.
Renascimento
(1969 – 1979)
z
1978: O Version Space algorithm foi desenvolvido pelo
Tom Mitchell em Stanford.
z
z
z
Primeiro algoritmo de aprendizagem.
E considerado o “Father of Machine Learning”.
1979: Lógicas não-monótonas.
z
Formalizadas pelo John McCarthy e seus colegas.
34
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
A IA Torna-se Comercial
(1980-hoje)
z
O primeiro sistema especialista de sucesso
comercial, R1, começou a operar na DEC.
z
z
Ajudava
a
configurar
computadores.
ordens
para
novos
Em 1981, os japoneses anunciaram a "Quinta
Geração“.
z
Um projecto de 10 anos, para construção de
computadores inteligentes que utilizavam Prolog.
O retorno das redes neurais
(1986- hoje)
z
Desenvolvimento continuou em outras áreas.
z
Uso/desenvolvimento de algoritmos “back-propagation”.
z
IA Tradicional x Redes Neurais.
35
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Eventos recentes
(1987-1995-2000-hoje)
z
Avanços
e
utilização
de
tecnologia
reconhecimento de imagem e fala/som.
z
Belief networks, "probabilidade"
formalismo para tratar incertezas.
z
Desenvolvimento de mecanismos lógicos para tratar
incerteza.
z Ex.: lógica fuzzy, lógica modal, etc.
que
para
permite
Tendências Actuais
z
Passagem de sistemas experimentais para aplicações
reais de larga escala
z Representação de conhecimento (CYC).
z Reconhecimento da fala.
z Robótica.
z Visão.
z Internet (softbots).
36
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Agenda
z
PARTE 1
Introdução
z O que é a Inteligência Artificial?
z Paradigmas de IA
z Fundamentos
z
z
PARTE 2
Historia
z Áreas de IA
z Algumas Aplicações
z
Redes
Neurais
Raciocínio
Baseado
em Casos
Agentes
Inteligentes
Computação
Evolucionária
Raciocínio
Baseado
em Regras
Outros
Lógica
Fuzzy
Robótica
Linguagem
Natural
37
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Agenda
z
PARTE 1
Introdução
z O que é a Inteligência Artificial?
z Paradigmas de IA
z Fundamentos
z
z
PARTE 2
Historia
z Áreas de IA
z Algumas Aplicações
z
Produção de jogos e histórias interactivas
z
z
Como
modelar
o
ambiente
físico
e
comportamento/personalidade dos personagens?
Como permitir uma boa interação com o utilizador?
The Sims
o
FIFA Soccer
38
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Deep Blue
Deep Blue vs Kasparov
z
Em 1997 Deep Blue venceu Kasparov
39
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Deep Blue vs Kasparov
Características
Deep Blue
Kasparov
Capacidade
avaliativa de
jogadas
Até 200 milhões Até 3
p/segundo
p/segundo
Conhecimento
em xadrez
Pouco
Muito
Cálculo
Muito
Pouco
Controle de tráfego aéreo
z
(OASIS - sofisticado sistema de controle de tráfego
aéreo baseado no paradigma multiagente, utilizado no
aeroporto de Sydney, Austrália, no qual os agentes
assumem o lugar dos aviões em operação);
40
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Massive software
Multiple agent simulation system in virtual environment
z
z
z
z
Cada combatente representa um agente que escolhe as suas
próprias acções em função:
z Das suas percepções do
ambiente
z Do seu conhecimento
z Da sua especialização
Não há lugar á decisão centralizada,
cada agente é autónomo.
Cada um deles toma cerca de
24 decisões por segundo.
Dezenas de milhares de combatentes
Massive software
Multiple agent simulation system in virtual environment
z
z
z
Os agentes têm:
z Uma representação do seu ambiente
z Sentidos: visão, audição, tacto, até mesmo olfacto
z Um carácter (agressividade, medo, força)
z Características pessoais (raça, tamanho, morfologia)
Cada agente pode:
z Andar, correr, saltar, lutar
z Encontrar, identificar e iniciar o combate com o inimigo
z Ganhar e viver ou então perder e morrer
Com isto tudo consegue-se:
z O comportamento de um combatente não é previsível:
z Durante um combate, um humano vai responder a um ataque
pegando na sua espada
z Depois de quando tempo ? Em que preciso momento ?
z Ele vai avançar ? Recuar ? Ou ainda ir para o lado ?
z Quando os soldados da terra média atacam, emitem gritos e um ruído
que tem uma incidência directa sobre a moral dos seus adversários.
41
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Controle de robôs
z
z
Como obter navegação segura e eficiente,
estabilidade, manipulação fina e versátil?
E no caso de ambientes dinâmicos e
imprevisíveis?
HAZBOT: ambientes com
atmosfera inflamável
Robots - Dante
z
1994 Dante II (CMU) explora o vulcão Mt.
Spurr (Aleutian Range, Alaska). Ambiente
inóspito para humanos
42
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Busca de informação na Web
z
Como localizar a informação relevante?
Recomendação de produtos
z
z
Como fazer recomendações personalizadas de
produtos?
Como modelar o perfil dos compradores?
43
Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Previsão
z
z
Como prever o valor do dólar (ou o clima)
amanhã?
Que dados são relevantes? Há comportamentos
recorrentes?
Detecção de Intrusão e
Filtragem de Spam
z
z
Como saber se uma mensagem é lixo ou de fato
interessa?
Como saber se um dado comportamento do
utilizador é suspeito e com lidar com isso?
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Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
Sistemas de Controle
z
z
z
Como travar o carro sem as rodas deslizarem em função
da velocidade, atrito, etc.?
Como focar a câmera em função de luminosidade,
distância, etc.?
Como ajustar a temperatura em relação á quantidade de
roupa, fluxo de água, etc.?
Interface
z
z
Como fornecer ao utilizador a ajuda de que ele precisa
exactamente?
Como interagir (e quem sabe navegar na web) com um
telemóvel sem ter de digitar os números (hands-free)?
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Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
O que estes problemas têm em comum?
z
Grande complexidade (número, variedade e
natureza das tarefas).
z
Não há “solução algorítmica”, mas existe
conhecimento.
z
Modelagem do comportamento de um ser
inteligente (conhecimento, aprendizagem,
iniciativa, etc.).
Leituras Sugeridas
LIVROS
z Russel,
Norvig, Artificial Intelligence: A Modern
Approach, Cap. 1.
z Costa, Simões, Inteligência Artificial. Fundamentos e
Aplicações. Cap 1.1 a 1.4.
ARTIGOS
z John McCarthy. What is artificial intelligence?.
http://www-formal.stanford.edu/jmc/whatisai.html
z Alan Turing "Computing Machinery
http://www.abelard.org/turpap/turpap.htm
and Intelligence"
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Introdução à Inteligência Artificial
Universidade da Madeira
FIM
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