Curso de Especialização em Análise de Ambiente Eletromagnético (CEAAE-2008) DISCIPLINA EE-09 Inteligência Artificial. Prof.

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1 Curso de Especialização em Análise de Ambiente Eletromagnético (CEAAE-2008) DISCIPLINA EE-09 Inteligência Artificial Prof. Adilson Cunha PROJETO FINAL Aluno: 1 Ten Av ELISEU ZEDNIK FERREIRA DATA: 15/09/2008

2 I. Introdução 1.1 Motivação: Alguns anos atrás, a velocidade do processamento de dados provenientes de alvos desconhecidos oriundos de um TO demorava para chegar ao seu objetivo final (o posto de comando onde as decisões são tomadas). Criou-se então a necessidade de utilizar ferramentas modernas que auxiliem neste processo. Neste contexto, uma destas ferramentas tecnológicas que poderá ser utilizada é a Guerra Centrada em Redes (NCW), mas vale ressaltar que poderá ser implementada, anexando, por exemplo, um banco de dados poderoso que produza em tempo integral o conhecimento essencial para cada elo do sistema programado. Sendo assim, a partir de máquinas inteligentes, pode-se criar um banco de dados centralizado que forneça informações preciosas, que poderão facilitar a tomada de decisão para as operações isoladas e ou para as operações combinadas das Forças Armadas. Dessa forma, pode-se proporcionar um aumento da consciência situacional e uma maior eficiência na ação militar dentro de um TO. Contudo, a motivação partiu da possibilidade de criar um alarme de situação do processamento destes dados contidos na NCW, utilizando um sistema especialista, que seja capaz de transmitir este aviso para o comandante de um teatro de operações, auxiliando na decisão dos melhores meios disponíveis para neutralizar uma possível ameaça.

3 1.2 Contextualização: A tendência da Guerra Moderna está centrada no avanço desta referida tecnologia. É provável que os combates sejam travados num ambiente repleto de sinais eletromagnéticos. O domínio deste ambiente por meio de máquinas e sistemas (NCW, Especialistas e Redes Neurais) determinará o êxito em combate. Uma das ferramentas que auxilia nesse ambiente é a NCW, o conceito de Network Centric Warfare (NCW) que está sendo amplamente empregado nas Forças Armadas é oriundo de aplicações militares e ficou conhecido como RMA (Revolution on Military Affaris). A proliferação das redes de computadores e o surgimento da Internet foi o que a possibilitou pela existência de protocolos abertos de comunicação entre os pontos das redes e dos principais protocolos responsáveis pela difusão da Internet foi o Transmission Control Protocol (TCP) e o Internet Protocol (IP), ambos criados em Neste contexto, podemos tirar vantagens da utilização desse sistema quando utilizado em conjunto com a ferramenta de um sistema especialista que possa prestar auxílio na análise de um banco de dados e abstrair resultados positivos para a tomada de decisão em estado de conflito. 1.3 Objetivação: O problema está na falta de consciência situacional num teatro de operações devido à falta de ferramentas adequadas que processem os dados já captados por diversos sensores especiais no TO, ou seja, não existe um sistema especialista que verifique todos os dados captados e forneça informações úteis para auxiliar na tomada de decisão o mais breve possível.

4 A solução escolhida consiste em Desenvolver e implementar um Programa especialista apropriado para alertar o comandante do TO sobre informações úteis, a fim de auxiliar na tomada de decisão no menor espaço de tempo possível e aumentar a consciência situacional através da manipulação eficiente da informação. 1.4 Intitulação: Processador de dados e transmissor de informações (alerta situacional). 1.5 Redução de Escopo: Resposta: Dessa forma, decidiu-se criar um programa que seja capaz de fornecer respostas adequadas e rápidas para auxiliar na gerência deste TO. Avisando da real necessidade de acionar ou não um alarme aéreo ou terrestre. Este programa visa fornecer informações ao Comandante de um TO sobre a ação que deverá ser tomada frente a uma possível ameaça. O sistema será capaz de emitir um alerta situacional por meio de combinações ordenadas ou hierarquizadas de dados programados em seu sistema. O processamento dos sinais (captação de emissão eletromagnética coletada) irá informar ao usuário algumas características do alvo, como por exemplo: a sua posição geográfica (terrestre ou aérea), o tipo da origem administrativa do objeto captado (militar ou civil) além de outros dados que estão contidos na sua carta hierárquica e tabela de decisão.

5 1.6 Especificação de Requisitos: vantagens: O protótipo do Processador de dados e transmissor de informações possuirá as seguintes a) aumentar a consciência situacional; b) melhorar a capacidade de combate; e c) melhorar a gerência de comando controle e comunicações. Quanto à macrofunção, o protótipo será capaz de informar um alarme de alerta de situação de possíveis ameaças captados em posições geográficas diferentes, informando ao comandante de um TO o melhor meio de alerta disponível. Conseqüentemente, minimizando gastos por meio da otimização dos meios de defesa disponíveis: aéreos ou terrestres. No quesito confiabilidade, o sistema deverá ser capaz de decidir qual é o melhor alerta a ser acionado num TO e o resultado de uma consulta a este sistema indicará o melhor meio de alerta na execução final de uma missão, com a menor probabilidade de incertezas do referido alarme. 1.7 Ordem de Apresentação: Na seção l deste trabalho motiva-se a possibilidade de criar um alarme de situação do processamento destes dados contidos na NCW, utilizando um sistema especialista, que seja capaz de transmitir este aviso para o comandante de um teatro de operações, auxiliando na decisão dos melhores meios disponíveis para neutralizar uma possível ameaça. A tendência da Guerra Moderna está diretamente relacionada com avanço da tecnologia e com o desenvolvimento de ferramentas inteligentes que auxiliem o homem nas suas tarefas.

6 Sendo assim, um fato essencial para desempenho neste cenário de Guerra é o domínio da informação por meio do uso do ambiente eletromagnético e transmissão segura da informação. Nesse contexto, com algumas máquinas e sistemas (NCW, Especialistas e Redes Neurais) determina-se o êxito em combate e a necessidade de desenvolvimento deste protótipo. Enuncia-se o problema da falta de consciência situacional num teatro de operações devido à falta destas ferramentas tecnológicas que auxiliam o comandante do TO nas tomadas de decisões mais rápidas e seguras. Dessa forma, desenvolveu-se e um programa especialista capaz de alertar o comandante das possíveis ameaça de alvos captados em TO que aumentem a referida consciência por meio da manipulação eficiente da informação transmitida. Na seção 2, o protótipo do Sistema Especialista propriamente dito é desenvolvido em termos de uma heurística de respostas a um questionário de sete perguntas, de uma Carta Hierárquica de Atributos, de uma Tabela de Decisão e da programação do Shell do Expert Sinta. Todo o desenvolvimento destas etapas foi de extrema importância para realizar a programação do sistema e organizar as idéias em seu banco de dados. II. Desenvolvimento do Protótipo de Software de Aplicação de IA: 2.1 Fase de Análise: RELATÓRIO PRELIMINAR 1. Quais são o Título e o Objetivo do Sistema Especialista? Resposta: Objetivo: Processar sinais captados de alvos por sensores em TO e transmitir alerta situacional. Título: Processador de dados e Transmissor de Alerta Situacional.

7 2. Quais são as Fontes de Conhecimento para o Sistema Especialista? Resposta: As fontes são oriundas de sensores que captam os dados em um TO e então alimentam o banco de dados desse sistema. E que quando corretamente programado utiliza diversas variáveis a disposição do usuário para transmitir as informações. 3. Que Conhecimento o Usuário possuirá? Resposta: Possuirá o conhecimento processado em forma de alerta situacional dos dados captados pelos sensores do TO. Assim, o usuário poderá associar estas informações com a sua doutrina de guerra eletrônica, comando e controle e dessa forma, poderá assessorar o Comando nas tomadas de decisão. Inicialmente a classificação se dará pela correlação dos parâmetros da origem do alvo e da sua velocidade de deslocamento. Posteriormente, com uma análise mais criteriosa poderão ser acrescentadas outras características, tais como: tipo de administração e linha de contato da ameaça. Depois, determina-se o caracter da ação do alvo, gerando no sistema uma possibilidade de ameaça hostil que combinada ainda com as outras informações fornecidas pelo usuário durante a utilização do S.E. poderão finalmente acionar alarme do tipo aéreo, do tipo terrestre, ou ainda, não acionar alarme. E finalmente, fornece-se uma diretiva final para o usuário. 4. Qual será o Retorno desse Sistema Especialista? Resposta: O retorno é a possibilidade de aumentar a Consciência Situacional em TO devido o sistema processar rapidamente uma grande quantidade de dados e transmiti-los mediante o resultado final da Proposta do SE desse sistema.

8 5. Quão difícil será Constituir este Sistema Especialista? Resposta: Visto que se trata de um Sistema Especialista que processará diversos dados, provenientes de sensores contidos no TO e inseridos em seu banco de dados, a maior dificuldade encontra-se na instalação técnica destes sensores em pontos estratégicos, na coleta destes dados e como serão inseridos em tempo real no S.E. desenvolvido. No entanto, para atingir o objetivo sugerido, executa-se uma pequena programação de regras simples que irá permitir que o Expert Sinta RESOLVA, mesmo que parcialmente, o problema inicialmente proposto na Seção I. Portanto, considera-se que a construção das regras iniciais e a consulta do sistema será simples e a instalação dos equipamentos físicos será o maior obstáculo. 6. Quão difícil será Testar este Sistema Especialista? Resposta: Não será difícil, pois, exige conhecimentos básicos de guerra eletrônica e de comando e controle para responder a uma pequena quantidade de combinações de regras a serem testadas. 7. Que tipo de Representação do Conhecimento e de Máquinas de Inferência deve-se utilizar na construção deste Sistema Especialista? Resposta: Utilizado o Shell do Expert SINTA versão 1.1, ferramenta visual para criação de sistemas especialistas projetado pelo Laboratório de Inteligência Artificial da Universidade Federal do Ceará UFC.

9 2.2 Fase de Projeto: - Carta Hierárquica de Atributos (CHA): Foi desenvolvida uma Carta Hierárquica de Atributos onde se pode visualizar as entradas do sistema, os níveis de inferências e as possíveis saídas. O diagrama fornece uma visão geral do conhecimento transmitido para o computador e as respectivas etapas de cada fase da resolução, conforme figura abaixo: -ENVIAR ALARME TERRESTRE -ENVIAR ALARME AÉREO ALERTA -SEM ALERTA -OFENSIVO -PASSIVO CARACTER DA AÇÃO DISTÂNCIA CONSTANTE APROXIMANDO AFASTANDO - OBJETO ESTÁTICO - OBJETO MANOBRANDO manobrandomanobrandoestá CAPTAÇÃO LINHA ADM AMIGA INIMIGA MILITAR CIVIL ORIGEM DESLOC (kt) AR TERRA NULA 0 < DESLOC < < DESLOC < 100 ACIMA DE 100 Fig. 1 Carta Hierárquica de Atributos

10 - Tabela de Decisão (TD): Foi confeccionada também uma tabela de decisão, onde são apresentados todos os valores que as variáveis podem assumir, bem como todas as conclusões possíveis para cada nível de inferência. TABELA DE DECISÃO RESOLVE Primeiro Nível de Inferência Segundo Nível de Inferência Terceiro Nível de Inferência Input 1 Iinput 2 Output Input 3 input 4 Output input 6 ORIGEM DESLOC CAPTA LINHA TIPO ADM CARACTER DA ACAO DISTANCIA AFASTANDO-SE APROXIMANDO-SE PASSIVO OFENSIVO CIVIL MILITAR INIMIGA AMIGA OBJETO MOVEL OBJETO MANOBRANDO OBJETO ESTATICO acima de 100km/h 15km/h<DESLOC<100KM/H ZERO<DESLOC<15km/h ZERO TERRA AR ENVIAR ALARME TERRESTRE ENVIAR ALARME AÉREO NAO ENVIAR ALERTA DE SITUACAO REGRAS 1 X X X X X X X X 2 X X X X X X X X 3 X X X X X X X X 4 X X X X X X X X 5 X X X X X X X X X X X 6 X X X X X X X X 7 X X X X X X X X 8 X X X X X X X X 9 X X X X X X X X 10 X X X X X X X X X X X 11 X X X X X X X X X X 12 X X X X X X X 13 X X X X Fig. 2 Tabela de Decisão

11 2.3 Fase de Implementação: Este sistema especialista foi desenvolvido utilizando o Shell gerador de SE ExpertSINTA, sendo que o usuário deste sistema terá 50% de confiança nas execuções das consultas solicitadas pelo sistema. RENOVA.txt SOBRE O SISTEMA ESPECIALISTA -- Nome: ALERTA SITUACIONAL EM TO. -- Autor: ZEDNIK -- Resumo: ESTE PROGRAMA VISA AUMENTAR A CONSCIÊNCIA SITUACIONAL DO COMANDO EM UM TO, PROCESSANDO OS DADOS CAPTADOS SOBRE AMEAÇAS AÉREAS E TERRESTRES E LANÇANDO ALERTA DE SITUAÇÃO SE NECESSÁRIO. Operador de maior precedência: conjunção Fator de confiança mínimo para aceitação de regra: 50 SOBRE OS ARQUIVOS Arquivo original: G:\PROF DR CUNHA\ATUALIZADA EM \apresentacao zed\renova.bcm O sistema não possui recursos de ajuda VARIÁVEIS ALERTA Valores: enviar alarme terrestre não enviar alerta de situação enviar alarme aéreo Tipo: univalorada CAPTA Valores: objeto móvel objeto manobrando objeto estático Tipo: univalorada CARACTER DA AÇÃO Valores: passivo ofensivo Tipo: univalorada

12 DESLOCAMENTO EM kt Valores: 0<velocidade<15 15<velocidade<100 zero acima de 100 Tipo: univalorada DISTÂNCIA DA AMEÇA Valores: afastando-se aproximando-se Tipo: univalorada ENVIAR ALERTA AÉREO Tipo: univalorada LINHA Valores: inimiga amiga Tipo: univalorada ORIGEM GEOGRAFICA DO SINAL RECEBIDO Valores: aérea terrestre Tipo: Page 1 RENOVA.txt univalorada TIPO DE ADMINISTRAÇÃO Valores: civil militar Tipo: univalorada OBJETIVOS CAPTA CARACTER DA AÇÃO ALERTA REGRAS Regra 1 SE CARACTER DA AÇÃO = passivo E DISTÂNCIA DA AMEÇA = aproximando-se OU DISTÂNCIA DA AMEÇA = afastando-se ENTÃO ALERTA = não enviar alerta de situação CNF 100% Regra 2 SE CARACTER DA AÇÃO = ofensivo

13 E DISTÂNCIA DA AMEÇA = afastando-se E ORIGEM = TERRESTRE ENTÃO ALERTA = enviar alarme terrestre CNF 100% Regra 3 SE CARACTER DA AÇÃO = ofensivo E DISTÂNCIA DA AMEÇA = aproximando-se E ORIGEM = AÉREA ENTÃO ALERTA = enviar alarme aéreo CNF 100% Regra 4 SE CAPTA = objeto manobrando E LINHA = amiga OU LINHA = inimiga E TIPO DE ADMINISTRAÇÃO = militar OU TIPO DE ADMINISTRAÇÃO = civil ENTÃO CARACTER DA AÇÃO = ofensivo CNF 100% Regra 5 SE CAPTA = objeto móvel E LINHA = inimiga E TIPO DE ADMINISTRAÇÃO = civil ENTÃO CARACTER DA AÇÃO = ofensivo CNF 100% Regra 6 SE CAPTA = objeto móvel E LINHA = inimiga OU LINHA = amiga E TIPO DE ADMINISTRAÇÃO = militar ENTÃO CARACTER DA AÇÃO = ofensivo CNF 100% Regra 7 SE CAPTA = objeto móvel E LINHA = amiga E TIPO DE ADMINISTRAÇÃO = civil ENTÃO CARACTER DA AÇÃO = passivo CNF 100% Regra 8 SE CAPTA = objeto estático E LINHA = inimiga E TIPO DE ADMINISTRAÇÃO = civil OU TIPO DE ADMINISTRAÇÃO = militar Page 2 RENOVA.txt ENTÃO CARACTER DA AÇÃO = ofensivo CNF 100% Regra 9 SE CAPTA = objeto estático E LINHA = amiga E TIPO DE ADMINISTRAÇÃO = civil OU TIPO DE ADMINISTRAÇÃO = militar ENTÃO CARACTER DA AÇÃO = passivo CNF 100% Regra 10 SE ORIGEM GEOGRAFICA DO SINAL RECEBIDO = terrestre OU ORIGEM GEOGRAFICA DO SINAL RECEBIDO = aérea E DESLOCAMENTO EM kt = acima de 100

14 ENTÃO CAPTA = objeto móvel CNF 100% Regra 11 SE ORIGEM GEOGRAFICA DO SINAL RECEBIDO = aérea E DESLOCAMENTO EM kt = 0<velocidade<15 OU ORIGEM GEOGRAFICA DO SINAL RECEBIDO = terrestre E DESLOCAMENTO EM kt = 0<velocidade<15 ENTÃO CAPTA = objeto manobrando CNF 70% Regra 12 SE ORIGEM GEOGRAFICA DO SINAL RECEBIDO = terrestre OU ORIGEM GEOGRAFICA DO SINAL RECEBIDO = aérea E DESLOCAMENTO EM kt = 15<velocidade<100 ENTÃO CAPTA = objeto móvel CNF 100% Regra 13 SE ORIGEM GEOGRAFICA DO SINAL RECEBIDO = terrestre E DESLOCAMENTO EM kt = zero OU ORIGEM GEOGRAFICA DO SINAL RECEBIDO = aérea E DESLOCAMENTO EM kt = zero ENTÃO CAPTA = objeto estático CNF 100% PERGUNTAS Variável:ALERTA Pergunta:"RESOLVE" Motivo:"O resolve decide se o alerta deverá ou não ser acionado, bem como indicar o melhor meio para "intervir diretamente na ameaça. Variável:CAPTA Pergunta:"" Variável:CARACTER DA AÇÃO Pergunta:"O caracter da ação é ofensivo ou passivo?" Motivo:"Caso caracterizado como ofensivo significa que existe possibilidade de ameaça inimiga. Variável:DESLOCAMENTO EM kt Pergunta:"" Variável:DISTÂNCIA DA AMEÇA Pergunta:"O alcance Rmax do referido alvo está..." Motivo:"Caso esteja variando significa que o alvo encontra-se em movimento. Variável:ENVIAR ALERTA AÉREO Pergunta:"" Variável:LINHA Pergunta:"A linha onde o alvo encontra-se é:" Variável:ORIGEM GEOGRAFICA DO SINAL RECEBIDO Pergunta:"Qual a origem geográfica do sinal recebido?" Motivo:"Para acionar ou não uma aeronave em alerta é necessário que a ameça seja aérea. Variável:TIPO DE ADMINISTRAÇÃO Pergunta:"Qual é o tipo de administração do alvo captado?" Gerado com o Expert SINTA versão 1.1b Page 3 RENOVA.txt

15 (c) Universidade Federal do Ceará Laboratório de Inteligência Artificial LIA/UFC Page Fase de Verificação: O Sistema Especialista encontra-se disponível para verificação, no entanto está em fase de implementação de algumas novas regras que ainda deverão ser testadas. 2.5 Descrição da área de IA escolhida e investigada: INTRODUÇÃO O CONCEITO A mineração de dados é uma novidade da Ciência da Computação, definida como sendo Extração de Conhecimento de Base de Dados é o processo de identificação de padrões válidos, novos, potencialmente úteis e compreensíveis embutidos nos dados. Com a geração e a divulgação de um volume cada vez maior de informação em diversas disciplinas, a mineração de dados tornou-se uma ferramenta valiosa para explorá-lo e obter o conhecimento. Sua aplicação prática destaca-se no combate ao terrorismo, na monitoração e proteção de áreas estratégicas, na detecção de ataques a rede mundial de computadores e no auxílio à implementação de contra-medidas e na Medicina. DESEVOLVIMENTO DETALHAMENTO DO CONCEITO: Mineração de Dados é uma área multidisciplinar que incorpora técnicas utilizadas em diversas áreas como Inteligência Artificial, especialmente Aprendizado de Máquina(AM), Base de Dados e Estatística. Para compreender melhor a definição supracitada no item 1.1, deve-se olhar individualmente cada componente da mesma: - Dados: Conjunto de fatos ou casos em um repositório de dados. Por exemplo, os dados correspondem aos valores dos campos de um registro de vendas em uma Base de Dados qualquer; - Padrões: Denota alguma abstração de um subconjunto dos dados em alguma linguagem descritiva de conceitos; - Processo A Extração de Conhecimento de Base de Dados envolve diversas etapas como a preparação dos dados, busca por padrões e avaliação do conhecimento; - Válidos Os padrões descobertos devem possuir algum grau de certeza, ou seja, devem satisfazer funções ou limiares que garantam que os exemplos cobertos e os casos relacionados ao padrão encontrado sejam aceitáveis;

16 - Novos: Um padrão encontrado deve fornecer novas informações sobre os dados. O grau de novidade serve para determinar quão novo ou inédito é um padrão. Pode ser medido por meio de comparações entre as mudanças ocorridas nos dados ou no conhecimento anterior; - Úteis: Os padrões descobertos devem ser incorporados para serem utilizados; - Compreensíveis: Um dos objetivos de realizar MD é encontrar padrões descritos em alguma linguagem que pode ser compreendida pelos usuários permitindo uma análise mais profunda dos dados; - Conhecimento: O conhecimento é definido em termos dependentes do domínio, relacionados fortemente com medidas de utilidade, originalidade e compreensão. NÍVEIS DE INFORMAÇÃO (PIRÂMIDE) E DATA WAREHOUSE: O dado é um elemento puro, quantificável sobre um determinado evento. É fato, número, texto ou qualquer mídia que possa ser processada pelo computador. A informação é o dado analisado e contextualizado. Envolve a interpretação de um conjunto de dados. Por exemplo, a análise de pontos de equilíbrio no mercado pode fornecer informação acerca de quais produtos estão sendo vendidos e a freqüência de tais operações. Enquanto que a informação é descritiva, o conhecimento é utilizado fundamentalmente para fornecer uma base de previsão com um determinado grau de certeza. O conhecimento refere-se à habilidade de criar um modelo mental que descreva o objeto e indique as ações a implementar e as decisões a tomar. Uma decisão é o uso explícito de um conhecimento. Data Warehousing é um processo para montar e gerenciar repositórios de dados a partir de várias fontes com o propósito de ter uma visão detalhada e singular de parte ou do todo de um negócio. O produto principal obtido de um projeto de Data Warehousing é o seu Data Warehouse (DW). A realização de Data Warehousing é considerada um dos primeiros passos para tornar factível a análise de grande quantidade de dados no apoio ao processo decisório. O objetivo básico é criar um repositório, conhecido por Data Warehouse, que contenha dados limpos, agregados e consolidados podendo ser analisados por ferramentas OLAP (On-Line Analytical Processing). OBJETIVO DA MINERAÇÃO DE DADOS/ ATUAÇÃO NO PROCESSO DECISÓRIO No negócio ou na guerra, pode-se utilizar de variadas fontes de informação para definir estratégias de competitividade, mas existe uma grande problemática: uma grande quantidade de dados está disponível, provocando muitas dificuldades na extração de informações a partir deles e a enorme quantidade de informações dificulta o processo de tomada de decisão na medida em que a gerência ou estado-maior se sente impotente no processo de recuperação e análise. Geralmente, as informações vitais para tomadas de decisões estratégicas estão escondidas em milhares de tabelas e arquivos, em uma organização inadequada para o estabelecimento de decisões. Assim, o processo de Extração de Conhecimento de Bases de Dados tem o objetivo de encontrar conhecimento a partir deste conjunto de dados para ser utilizado em um processo decisório. Portanto, um requisito importante é que esse conhecimento descoberto seja compreensível a humanos, além de útil e interessante para os usuários finais do processo, que geralmente são tomadores de decisão, de forma que ele forneça um suporte a esses usuários no processo de decisório. UTILIZAÇÃO DE ALGORITMOS A Mineração de Dados vale-se de diversos algoritmos ( conjunto de regras necessárias para resolução de um problema ou cálculo, muitos deles desenvolvidos recentemente) que processam os

17 dados e encontram os "padrões válidos, novos e valiosos". Embora os algoritmos atuais sejam capazes de descobrir padrões "válidos e novos", ainda não temos uma solução eficaz para determinar padrões valiosos. Por essa razão, Data Mining ainda requer uma interação muito forte com analistas humanos, que são, em última instância, os principais responsáveis pela determinação do valor dos padrões encontrados. Além disso, a condução (direcionamento) da exploração de dados é também tarefa fundamentalmente confiada a analistas humanos, um aspecto que não pode ser desprezado em nenhum projeto que queira ser bem sucedido. LOCALIZANDO PADRÕES Para extrair certos padrões de dados brutos, o processo de Mineração de Dados utiliza algumas técnicas, por exemplo pela indução com o objetivo de tentar obter alguma expressão genérica para a seguinte sequência: - Passo 1: A primeira etapa é perceber que existe uma sequência de letras que se repete bastante. Encontra-se as sequências "AB" e "ABC" e observa-ses que elas ocorrem com frequência superior à das outras sequências. - Passo 2: Verifica-se que ABC e AB segmentam o padrão original em diversas unidades independentes: "ABCXY","ABCZK","ABDKC","ABCTU","ABEWL","ABCWO". - Passo 3: Faz-se agora induções, que geram algumas representações genéricas dessas unidades:"abc??" "ABD??" "ABE??" e "AB???",onde '?' representa qualquer letra. No final desse processo, toda a sequência original foi substituída por regras genéricas indutivas5 que simplificou (reduziu) a informação original a algumas expressões simples. Exemplo Prático: Uma dessas expressões diz que toda vez que se encontra a sequência "AB", pode-se inferir que se vai encontrar mais três caracteres e isto completaria um "padrão". A -> Aquisição de pão; B -> Aquisição de leite; C -> Aquisição de leite desnatado AB-> quer dizer que toda vez que alguém comprou pão, também comprou leite (descoberta de um padrão) -> colocar "leite" e "pão" mais próximos um do outro em um supermercado, pois assim se estaria facilitando a aquisição conjunta desses dois produtos. Continuando: X -> manteiga se sal; Z -> manteiga com sal; T -> margarina. Unificando para tentar unificar todas essas letras através de umúnico conceito, uma idéia que resuma uma característica essencial de todos esses itens: V -> "manteiga/margarina", ou "coisas que se passa no pão". Assim, substitui-se uma série de valores similares por um só nome e perde-se um pouco das características dos dados originais. Essa perda de informação é fundamental na indução e é um dos fatores que permite o aparecimento de padrões mais gerais. Outras técnicas possíveis: Regras Caracterizadoras, Regras Discriminantes, Regras Associativas e Regras de Evolução Temporal. APLICAÇÃO NA GUERRA ELETRÔNICA Esta Guerra da Informação travada no domínio do espectro eletromagnético obtém dados e informações a partir das emissões eletromagnéticas de interesse utilizadas pelo oponente. Neste campo fértil e complexo de informações, a mineração de dados extrai os padrões que servirão de suporte ao processo decisório, agilizando e facilitando as ações. Esta tecnologia poderia ser utilizada na Proteção da Amazônia Brasileira.

18 OUTRAS APLICAÇÕES Na Medicina, a mineração de dados cria ferramentas médicas de forte impacto na prestação de serviços de saúde, proporcionando melhorias no diagnóstico de doenças e reduzindo a pressão de tempo sobre médicos. A mineração está sendo usada também na detecção dos ataques à rede de computadores mundial e na implementação de contra-medidas a estes atos. CONCLUSÃO A mineração de dados é uma subárea da Inteligência Artificial. Na verdade, o termo KDD (Knowledge Discovery in Databases) se confunde com Data Mining, porém é um processo que engloba a mineração. Portanto, Data Mining seria apenas um dos passos necessários ao processo todo de obter o conhecimento. Descobrir padrões em volumes de dados tornou-se uma ferramenta estratégica trazendo diversos benefícios, porém a privacidade ficou ameaçada, pois ficou ainda mais fácil e rápido investigar em um banco de dados o que realmente se interessa e utilizar este conhecimento para diversos fins. BIBLIOGRAFIA htpp://usuários.upf.br Anais do Infoimagem 2002, Cenadem, Novembro Princípios Essenciais do Data Mining Fayyad, Piatetsky-Shapiro, & Smyth, 1996a Htpp:// Conclusões Específicas: Com este trabalho desenvolvido, ficou entendido neste a utilização do sistema especialista ajuda nas resoluções de problemas, principalmente aqueles que tenham um banco de dados muito extenso e que requeiram auxílio de máquinas para concluir um raciocínio lógico. Sendo assim, a programação utilizando o Shell do Expert Sinta (criando atributos, valores, objetivos, regras com código fonte SE porcentagens e outros), proporcionou ao aluno a novidade de que pode-se resolver melhor e mais rápido situações problemáticas com auxilio de ferramentas de IA.

19 2.7 Conclusões Genéricas: Este Sistema Especialista é uma ferramenta que possui a finalidade de auxiliar a tomada de decisão. Este SE proporcionaria um aumento das condições de sobrevivência num teatro de operações, minimizando as perdas humanas e desperdícios dos meios materiais disponíveis. 2.8 Recomendações: Este SE deverá, se houver interesse em sua utilização operacional, ser aperfeiçoado e ampliado com o máximo de características possíveis de um teatro de operações cenário real. O campo de aplicação deste sistema permitirá o aumento da consciência situacional em TO. 2.9 Conclusão: O desenvolvimento do deste protótipo proporcionará às operações militares uma maior consciência situacional, agilizando as ações decisórias e permitindo um eficiente aproveitamento logístico dos meios operacionais disponíveis, ou seja, garantirá e ditará a permanência no combate. Dessa forma, os principais fatores que determinam a existência deste programa especialista é proporcionar ao comandante uma ferramenta de apoio a decisão que torne mais fácil determinar a forma de alerta mais próxima e correta a ser acionada. Vale ressaltar, que o acionamento de um alarme eficiente é um fator que desequilibra o percurso da guerra e contribui para garantir uma maior permanência no combate, proporciona vantagens logísticas e de supremacia aérea, pois evita desperdícios dos meios materiais e humanos. Dessa forma, conclui-se que criar este protótipo contribuirá para obter respostas mais adequadas e rápidas para auxiliar o comando nas tomadas de decisões e mais: o sistema funciona e poderá ser usado em casos mais complexos.

20 ANEXO I PROCESSADOR DE DADOS E TRANSMISSOR DE INFORMAÇÕES (ALERTA SITUACIONAL). Parecer do especialista: O 1ᵒ Ten Av Rodrigues, do 1ᵒ/9ᵒ GAv, consultou as regras do sistema programado e confirmou as inferências resolvíveis geradas pelo Expert Sinta (sistema especialista utilizado). Verificou que o protótipo é eficaz para elevar o nível de atenção às possíveis ameaças em TO, caso seja implementado por meio de outras variáveis programáveis e poderá aumentar a Consciência Situacional do usuário do sistema. Observa-se que esta ferramenta contribui para garantir uma maior permanência no combate, proporcionando vantagens logísticas e de supremacia aérea, evitando o desperdício dos meios materiais e humanos. Assim o sistema poderá servir para operar num cenário real bastando implementá-lo. São José dos Campos, 24 de setembro de ᵒ Ten Av Leonardo RODRIGUES Julio dos Santos