Inteligência Artificial. Aula 2

Transcrição

1 Inteligência Artificial Aula 2

2 Retomada da aula passada O que é Inteligência Artificial Inteligência Artificial é o estudo de como fazer os computadores realizarem coisas que, no momento, as pessoas fazem melhor. Inteligência Artificial é o campo da Ciência da Computação que está preocupada com a automação do comportamento inteligente

3 Retomada da aula passada Há milhares de anos o homem busca entender como pensamos e agimos de maneira inteligente. Como somo capazes perceber, compreender, prever e manipular o mundo? Filosofia, psicologia e neurociência tentam responder essas questões. O campo da Inteligência Artificial vai mais além. Tenta também construir sistemas ou entidades inteligentes. Atualmente a IA abrange uma variedade de temas. Áreas de uso geral como aprendizado e percepção. Tarefas específicas como jogos de xadrez, detecção de fraudes, tradução automática, reconhecimento de voz Áreas ligadas à Indústria e ao Comércio

4 Inteligência Artificial Material base: cap1 Inteligência Artificial, Russell & Norvig, Editora Campus.

5 O que é um sistema inteligente? As abordagens para o estudo de IA se dividem em 4 categorias (R&N): Sistemas que pensam como Sistemas que agem como Sistemas que pensam Sistemas que agem Atividade: ler o texto disponível na página

6 O que é um sistema inteligente? As abordagens para o estudo de IA se dividem em 4 categorias (R&N): Sistemas que pensam como Sistemas que agem como Sistemas que pensam Sistemas que agem

7 Agindo de forma humana: Teste de Turing Turing em 1950 propôs o famoso Teste de Turing no artigo Computing machinery and intelligence (vamos estudar na disciplina : -))). O teste foi proposto para fornecer uma definição operacional de inteligência. O computador passará no teste se um interrogador humano, depois de propor algumas perguntas por escrito, não for capaz de distingui-lo de um humano.

8 Agindo de forma humana: Teste de Turing Para passar no teste, o computador precisaria ter como capacidades: Processamento de linguagem natural Representação de conhecimento Raciocínio automatizado Aprendizado de máquina Visão de computador Robótica O teste evita a interação física direta; foca na inteligência. O Teste de Turing Total inclui um sinal de vídeo para testar habilidades de percepção e também permite manipulação de objetos (robótica). A crítica principal em relação ao teste é que ele não é uma definição a partir de princípios básicos e sim de imitação. Controvérsia: um avião voa não exatamente como um pássaro voa.

9 O que é um sistema inteligente? As abordagens para o estudo de IA se dividem em 4 categorias (R&N): Sistemas que pensam como Sistemas que agem como Sistemas que pensam Sistemas que agem

10 Pensando de forma humana: modelagem cognitiva A modelagem cognitiva surgiu nos anos 60 para tentar construir teorias precisas e verificáveis sobre os processos de funcionamento da mente humana. Pré-requisito: Se um programa pretende pensar como um ser humano, é necessário determinar como os pensam. Faz-se isso através: Introspecção (nossos pensamentos) Experimentos psicológicos / neurológicos

11 Pensando de forma humana: modelagem cognitiva Nos primórdios da IA, frequêntemente havia confusão entre as abordagens: um autor argumentava que um algoritmo funcionava bem em uma tarefa e que, portanto, era um bom modelo de desempenho humano, e vice-versa. Russell e Norvig. Controvérsia: nós não temos o pré-requisito, portanto não podemos construir sistemas que pensam como. (próximas aulas!)

12 Pensando de forma humana: modelagem cognitiva Como validar? Qual a medida de sucesso? Top-down: Prevendo e testando o comportamento de sujeitos humanos (ciência cognitiva). Bottom-up: Identificação direta de dados neurológicos (neurociência cognitiva). Hoje em dia são áreas separadas de IA.

13 O que é um sistema inteligente? As abordagens para o estudo de IA se dividem em 4 categorias: Pensamento Comportamento Humano Sistemas que pensam como Sistemas que agem como Racional Sistemas que pensam Sistemas que agem

14 Pensando : leis do pensamento Filósofo grego Aristóteles: tentou codificar os raciocínios corretos = silogismos. Sócrates é um homem; todos os homens são mortais; Sócrates é mortal. O estudo dessas leis deu início ao campo da lógica = notação e regras de derivação para pensamentos. Existem programas que, em princípio, podem resolver qualquer problema solucionável descrito em notação lógica (GPS de Newell e Simon).Obstáculos na prática: Não é fácil enunciar o conhecimento informal em termos formais; e quando não se tem 100% de certeza? Resolver um problema na prática pode esgotar os recursos computacionais. Controvérsia: ser capaz de resolver um problema a priori, não significa resolvê-lo na prática.

15 O que é um sistema inteligente? As abordagens para o estudo de IA se dividem em 4 categorias: Pensamento Comportamento Humano Sistemas que pensam como Sistemas que agem como Racional Sistemas que pensam Sistemas que agem

16 Agindo : a abordagem do agente racional Comportamento racional = agir corretamente na hora certa. Agir corretamente = fazer o que é esperado para atingir seus objetivos, dada a informação disponível. Não necessariamente envolve pensamentos (raciocínios lógicos). Russell e Norvig: Mais geral que a abordagem logicista (nem tudo é lógica: ex. reflexo retirar a mão do fogo) Mais acessível ao desenvolvimento científico porque o padrão de racionalidade é definido com clareza

17 Agentes Racionais Um agente é algo que percebe e age. Abstratamente, um agente é uma função que mapeia uma seqüência de percepções em uma ação. [f: P* A] Para cada tipo de ambiente e tarefa, busca-se o agente com a melhor performance. Às vezes limitações computacionais impedem a racionalidade perfeita. Racionalidade limitada: fazer o melhor possível dentro das limitações computacionais. Controvérsia: questão da utilidade, onde isso tudo nos levará? Aguardem!!

18 O que é um sistema inteligente? As abordagens para o estudo de IA se dividem em 4 categorias: Pensamento Comportamento Fidelidade ao desempenho humano Sistemas que pensam como Sistemas que agem como Racionalidade Sistemas que pensam Sistemas que agem Enfoque do Livro

19 O que é um sistema inteligente? Sistematizando as 4 abordagens para o estudo de IA : Abordagem empírica, envolvendo hipóteses e confirmação experimental Abordagem que envolve matemática e engenharia Processos de pensamento e raciocínio Comportamento Sistemas que pensam como Sistemas que agem como Sucesso = fidelidade ao desempenho humano Sistemas que pensam Sistemas que agem Sucesso = ideal de inteligência: Fazer tudo certo com os dados que possuem