Inteligência Artificial Segundo Teste 16 de Janeiro de 2013 17:00-18:30 Este teste é composto por 12 páginas contendo 7 perguntas. Identifique já todas as folhas do teste com o seu nome e número. Na mesa em que está a fazer o exame deve ter apenas lápis/caneta, identificação e este exame. Pode utilizar o verso das folhas como rascunho. Deve responder às perguntas no espaço deixado para o efeito. Para as perguntas de escolha múltipla é dada uma cotação negativa no caso de a resposta estar errada: se existirem n alternativas e a cotação for c, então respostas erradas contribuem negativamente para a classificação final com c/(n-1). Cotações Perguntas 1) 2 3 4 5 6 7 Pergunta 6 de escolha múltipla (deve ser respondida aqui): Pergunta a b c d e f Classificação 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Nome: Número: 1
1. (2.5) Considere a seguinte árvore de procura de um jogo: 5 2 1 7 5 0 7 5 0 5 Suponha que o triângulo com o vértice virado para cima quer maximizar e o triângulo com o vértice virado para baixo quer minimizar. Aplique o algoritmo minimax com cortes alfa-beta da esquerda para a direita, escurecendo os nós terminais visitados, e indicando os cortes e tipos de cortes. Indique a jogada escolhida. Nome: Número: 2
2. (3.0) Considere a seguinte base de conhecimento: 1. mulher(x) usa_faca(x) 2. estava_cozinha(x) usa_faca(x) matou(x, Dr.Neves) 3. homem(x) médico(x) usa_faca(x) 4. cozinheira(x) estava_cozinha(x) 5. cozinheira(x) mulher(x) 6. homem(dr.pacheco) 7. médico(dr.pacheco) 8. homem(prof.brandão) a. (1,5) Acrescentando à base de conhecimento que A Ana é cozinheira (usando apenas os predicados das proposições já na BC), recorra ao Modus Ponens Generalizado (MPG) e à inferência progressiva para indicar que conclusões permite a proposição inferir. Não se esqueça de indicar as cláusulas que lhe permitiram aplicar o MPG, bem como as substituições realizadas. Nome: Número: 3
b. (1,5) Utilizando inferência regressiva na BC original mais a proposição A Ana é cozinheira responda à pergunta Quem matou o Dr. Neves?. Nome: Número: 4
3. (3.0) Há muitas maneiras de caracterizar planeadores. Para cada uma das seguintes dicotomias, explique o que significam as características contrapostas e como a escolha entre elas afecta a eficiência e a completude de um planeador: a. (0.6) Espaço de situações face a espaço de planos. b. (0.6) Progressivo face a regressivo. c. (0.6) Comprometimento mínimo face a mais comprometimento. d. (0.6) Variáveis ligadas face a variáveis desligadas. e. (0.6) Ordem total face a ordem parcial. Nome: Número: 5
4. (4.0) Qualquer fã de filmes de terror para adolescentes é capaz de acertar nas personagens que vão ser assassinadas ao longo do filme. Observando um conjunto de características das personagens deve ser possível construir uma árvore de decisão que permita prever quem são as personagens que vão ter esse destino. a) (3.0) Recorrendo aos dados da tabela abaixo e ao algoritmo Decision Tree Learning crie o primeiro nó de uma tal árvore de decisão. Não se esqueça de indicar os cálculos efectuados e de justificar a sua escolha para o nó. P ersonagem Cor do cabelo Capacidade de gritar histericamente Idade Assassinada 1 Ruivo Sim 18 x 35 Sim 2 Castanho/Preto Sim x < 18 Não 3 Castanho/Preto Sim 18 x 35 Não 4 Castanho/Preto Não x > 35 Não 5 Loiro Sim 18 x 35 Sim 6 Loiro Não x < 18 Não 7 Loiro Sim x > 35 Sim 8 Loiro Não x > 35 Não A seguir fornecem-se alguns valores que podem ser úteis para os cálculos: I(0, 1) = 0; I(1/2, 1/2) = 1; I(2/3, 1/3) = 0.918; I(3/5, 2/5) = 0.97; I(3/8, 5/8) = 0.955; Nome: Número: 6
b) (1.0) Sem efectuar mais cálculos indique ainda o que teria de fazer para completar a sua árvore de decisão. Nome: Número: 7
5) (2,5) Considere a seguinte gramática para expressões aritméticas, aumentada com semântica: Exp(x) Exp(x1) Operator(op) Exp(x2) {x=apply(op, x1,x2)} Exp(x) ( Exp(x) ) Exp(x) Number(x) Number(x) Digit(x) Number(x) Number(x1) Digit(x2) {x=10 * x1 + x2} Digit(x) x {0 x 9} Operator(x) x {x {+,-,:,*}} a) (1,5) Desenhe a árvore analítica com interpretação semântica para a cadeia de caracteres 4 * (5-3) b) (1,0) As regras da gramática obedecem ao princípio da semântica composicional. Diga em que consiste este princípio. Nome: Número: 8
6. (3.0) Pergunta de escolha múltipla (responder na primeira página) 1. (0,25) As funções de avaliação (EVAL) e de teste de corte (CUTOFF-TEST) são usadas no MINIMAX: a. Quando há tempo para procurar todo o espaço de estados. b. Quando se pretende usar os cortes ALFA e BETA. c. Quando se pretende melhorar a qualidade das soluções encontradas. d. Face à necessidade de tomar decisões imperfeitas. e. Todas as respostas acima são verdadeiras. f. Nenhuma das resposta acima é verdadeira. 2. (0,25) No cálculo situacional, cada acção é descrita pelos seguintes axiomas: a. Um axioma de possibilidade, um axioma de efeito e um axioma de quiescência. b. Um axioma de possibilidade, um axioma de efeito e vários axiomas de quiescência. c. Um axioma de impossibilidade, um axioma de efeito e vários axiomas de quiescência. d. Vários axiomas de possibilidade, um axioma de efeito e um axioma de quiescência. e. Vários axiomas de possibilidade, vários axiomas de efeito e vários axiomas de quiescência. f. Nenhuma das respostas acima é verdadeira. 3. (0,25) O planeamento: a. Tem sido objecto de diferentes abordagens. b. É um tipo de resolução de problemas alternativo à procura. c. Usa conhecimento explícito das acções e dos seus efeitos para procurar uma solução num espaço mais abstracto de planos em vez de situações. d. Usa algoritmos de planeamento regressivo cujas soluções são planos parcialmente ordenados. e. Todas as respostas acima são verdadeiras. f. Nenhuma das respostas acima é verdadeira. 4. (0,25) A análise gramatical ( parsing, em Inglês) permite: a. Encontrar uma árvore analítica para uma gramática. b. Encontrar uma cadeia de símbolos a partir de uma árvore analítica. c. Levantar o conhecimento e informação (análise) do domínio de língua natural. d. Recuperar a estrutura semântica a partir de uma elocução. e. Todas as respostas acima são verdadeiras. f. Nenhuma das respostas acima é verdadeira. Nome: Número: 9
5. (0,25) As gramáticas aumentadas de cláusulas definidas: a. Crescem exponencialmente com o número de categorias. b. Permitem falar de análise sintáctica como inferência lógica. c. Não permitem usar a mesma gramática para análise e geração. d. Apresentam problemas de sobre-geração. e. Todas as respostas acima são verdadeiras. f. Nenhuma das respostas acima é verdadeira. 6. (0,25) A aprendizagem: a. É uma forma de gerar novo conhecimento. b. É uma forma de dotar um agente com autonomia de forma a poder lidar com ambientes desconhecidos. c. É uma forma de permitir a um agente melhorar o seu desempenho com a experiência. d. Pode ser realizada com o auxílio de diferentes algoritmos. e. Todas as respostas acima são verdadeiras. f. Nenhuma das respostas acima é verdadeira. 7. (0,25) Numa árvore de decisão: a. Um nó interno corresponde a um teste do valor de um dos atributos de um objecto ou situação. b. Os ramos de um nó são rotulados com os possíveis valores do teste representado pelo nó. c. Uma folha especifica o valor a ser devolvido se a folha for atingida. d. Todas as respostas acima são verdadeiras. 8. (0,25) Na indução de árvores de decisão a partir de exemplos, o que se deve fazer quando um teste tem como resultado apenas exemplos positivos ou apenas exemplos negativos? a. Escolhe-se, recursivamente, o melhor atributo dos restantes para os separar. b. Devolve-se sim ou não, respectivamente. c. Usa-se o voto de maioria consoante haja mais exemplos positivos ou negativos, respectivamente, no nó pai. d. Nenhuma das respostas acima é verdadeira. Nome: Número: 10
9. (0,25) Na indução de árvores de decisão a partir de exemplos, o que se deve fazer quando um teste tem como resultado exemplos positivos e negativos? a. Escolhe-se, recursivamente, o melhor atributo dos restantes para separar os exemplos, caso haja mais atributos. b. Usa-se o voto de maioria se não existirem mais atributos, consoante haja mais exemplos positivos ou negativos, respectivamente, no nó pai. c. Nenhuma das respostas a) e b) é verdadeira. d. Ambas as respostas a) e b) são verdadeiras. 10. (0,25) Na indução de árvores de decisão a partir de exemplos, o que se deve fazer quando um teste tem como resultado um conjunto vazio de exemplos? a. Escolhe-se, recursivamente, o melhor atributo dos restantes. b. Usa-se o voto de maioria, consoante haja mais exemplos positivos ou negativos, respectivamente, no nó pai. c. Nenhuma das respostas a) e b) é verdadeira. d. Ambas as respostas a) e b) são verdadeiras. 11. (0,25) A análise gramatical ( parsing, em Inglês) consiste em: a. Encontrar uma árvore analítica para uma dada cadeia de símbolos. b. Recuperar a estrutura sintáctica a partir de uma elocução, dada uma gramática. c. Nenhuma das respostas a) e b) é verdadeira. d. Ambas as respostas a) e b) são verdadeiras. 12. (0,25) As Gramáticas de Cláusulas Definidas (DCGs) permitem: a. Falar de análise sintática como inferência lógica. b. Usar a mesma gramática para análise e geração. c. Nenhuma das respostas a) e b) é verdadeira. d. Ambas as respostas a) e b) são verdadeiras. Nome: Número: 11
7. (2.0) Usando ANSI Common LISP: 1. (1,0) Escreva a função recursiva substituir-elemento que substitui o elemento dado como primeiro argumento pelo elemento dado como segundo argumento na lista dada como terceiro elemento: > (substituir-elemento b y (a b c d)) (A Y C D) e. (1,0) Escreva a função recursiva uniao que recebe duas listas e devolve a união entre elas: > ((uniao (a b c d) (b d j)) (A C B D J) Nome: Número: 12