Inteligência Artificial

Inteligência Artificial Repescagem do Segundo Teste 4 de Feveiro de 2012 9:00-10:30 Este teste é composto por 11 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) 1. (3,0) Esta questão é relativa ao projecto. Complete a função abaixo identificando o código correspondente a XXX, YYY e ZZZ de forma a passar a ser uma função que recebe como argumentos dois parâmetros, um tabuleiro de 4 anéis e uma posição do tabuleiro, e que retorna: - T se houver caminhos ocupados pela peça que está na posição (esta peça deve ser O ou X) que ligam a posição a pelo menos uma posição em cada terço do anel exterior; - NIL caso contrário. Assuma que existe a função adjacentes que, dada uma posição e um tabuleiro, retorna uma lista com as posições adjacentes a essa posição no tabuleiro. Considere que os selectores anel e ordem do tipo posição retornam, respectivamente, a distância do anel ao centro e a ordem da posição no anel, que o teste posicoes= recebe como argumentos duas posições e retorna T se as posições forem iguais e NIL caso contrário, e que a função div retorna o resultado da divisão inteira entre dois números inteiros. (defun funcao (tab pos) (funcao-aux tab (list pos) () ())) (defun funcao-aux (tab por-tratar tratados tercos) (when por-tratar (let* ((pos (first por-tratar)) (anel (anel pos)) (ordem (ordem pos))) (setf XXX) (when (= anel 4) YYY) (dolist (suc (adjacentes pos tab)) ZZZ) (funcao-aux tab por-tratar tratados tercos)))) Nome: Número: 1

XXX: YYY: ZZZ: 2. (2,5) Considere o problema de restrições que pretende satisfazer as restrições A<B e B<C, tendo os conjuntos {0,1,2,3}como domínios de A, B e C. a) (1,0) Aplique a procura por retrocesso para resolver este problema, apresentando os valores atribuídos (variáveis ordenadas por ordem alfabética e valores ordenados por ordem numérica). Nome: Número: 2

b) (1,5) Aplique o algoritmo AC3 para reduzir os domínios das variáveis. Quais os domínios resultantes? Justifique. 3. (2,0) Considere a seguinte base de conhecimento: 1. produz_azeite(x) quer_vender_produção(x) procura_cliente(x) 2. agricultor(x) quer_vender_produção(x) 3. agricultor(x) tem_oliveiras(x) olivicultor(x) 4. olivicultor(x) produz_azeite(x) 5. olivicultor(x) agricultor(x) 6. tem_oliveiras(zé) 7. agricultor(zé) 7. olivicultor(chico) a) (1,0) Recorra ao Modus Ponens Generalizado (MPG) e à inferência progressiva para responder à questão Quem procura cliente?. Indique as proposições acrescentadas à base de conhecimento pela ordem utilizada pelo algoritmo de inferência progressiva e as que são concluídas mas que não são acrescentadas à base de conhecimento. Nome: Número: 3

b) (1,0) Utilizando inferência regressiva na BC original responda à pergunta Quem procura cliente?. Justifique, apresentando as árvores com as derivações desenvolvidas. 4. (2,5) Considere que quer planear fazer os projectos de duas cadeiras, A e B, partindo de uma situação em que já estudou a matéria das duas cadeiras. Considere que os seguintes símbolos proposicionais têm as interpretações assinaladas, A: Aluno sabe a matéria A; B: Aluno sabe a matéria B; FA: está a fazer o trabalho A; FB: está a fazer o trabalho B; AF: o trabalho de A está feito; e BF: o trabalho de B está feito. Considere os 4 operadores seguintes: OP(ComeçarA: OP(ComeçarB: OP(AcabarA: OP(AcabarB: Precond: A Precond: B Precond: FA Precond: FB Efeito: FA, ~FB) Efeito: FB,~FA) Efeito: AF, ~FA) Efeito: BF, ~FB) Considere a utilização do algoritmo POP para identificar um plano para atingir o objectivo de ter os dois trabalhos feitos. O algoritmo POP deve fazer uma procura de custo uniforme em que o custo de um estado identificado por um plano corresponde ao número de acções no plano. A geração de sucessores trata primeiro as acções que lidam com o projecto A. Represente a árvore de procura a partir do estado seguinte, utilizando na representação dos planos setas grossas para representar relações causais e setas simples para representar as relações de ordem relevantes. Indique a ordem de geração dos estados. Se no decurso do processo de planeamento for detectada uma ameaça, represente o estado em que existe a ameaça bem como os estados gerados pelos mecanismos de eliminação das ameaças e assinale as ameaças com setas a tracejado. Nome: Número: 4

Start A A Começa FA,~FB B FA AcabarA AF,~FA AF,BF Finish FB Acabar B BF,~FB Nome: Número: 5

5. (2,0) Considere a seguinte tabela incompleta em que se identificam 8 exemplos e para cada exemplo, 3 atributos e uma decisão. Exemplo Atributo1 Atributo2 Atributo3 Decisão 1 Vermelho Preto Branco S 2 Vermelho Preto Branco N 3 Verde Branco Branco S 4 Verde Branco N 5 Vermelho Azul Vermelho S 6 Verde Azul Vermelho N 7 Amarelo Azul Vermelho S 8 Amarelo Azul N Consegue preencher a tabela com valores adequados de forma a que de acordo com o algoritmo Aprender Árvores de Decisão ( Decision Tree Learning ) seja garantidamente escolhido o atributo Atributo3 para ser a raiz da árvore de decisão? Se sim, como? Justifique pormenorizadamente. Nome: Número: 6

6. (3,0) Considere a seguinte gramática na forma de uma DCG: f --> sn, sv. f --> sn, sv, sp. sn --> det, nc. sn --> np. sv --> vt, sn. sv --> vi. sp --> prep, np. nc --> [lava]. nc --> [casa]. np --> ['Açores']. np --> ['João']. det --> [a]. det --> [uma]. vt --> [adorou]. vt --> [lava]. vi --> [há]. prep --> [nos]. prep --> [em]. a) (0,6) Marque com V as frases que são aceites pela gramática e com F as que não são: 1. Açores adorou Maria em Maria 2. a lava lava a Maria 3. a Maria lava em casa 4. há Maria em casa 5. a Maria adorou os Açores 6. nos Açores há b) (0,8) Faça o parsing bottom-up da frase a lava lava a casa. Nome: Número: 7

c) (0,8) Prove que a frase João adorou a lava pertence à linguagem gerada pela gramática, usando o chart-parser. Não se esqueça de justificar a sua resposta mostrando os diversos passos do algoritmo. d) (0,8) Re-escreva a gramática anterior de modo a garantir uma concordância entre os determinantes e os nomes e entre o sujeito e o predicado. Nome: Número: 8

7. (5,0) Escolha uma das hipóteses nas questões que se seguem. I. (0,5) Complete a frase escolhendo a alternativa adequada mais completa: O objectivo de inferência inductiva pura é, a partir de uma colecção de exemplos de uma função f, encontrar uma outra função h que é... a) igual a f. b) uma aproximação de f. c) inductora de f. d) maior que f. e) melhor que f. f) nenhuma das opções acima. II. (0,5) Complete a frase escolhendo a alternativa adequada mais completa: Os episódios de comunicação são compostos por 7 processos, que incluem.... a) intenção, análise e execução. b) síntese, construção e incorporação. c) percepção, análise e desambiguação. d) leitura, análise e percepção. e) intenção, leitura e execução. f) nenhuma das opções acima. III. (0,5) Complete a frase escolhendo a alternativa adequada mais completa: O léxico é.... a) uma lista de regras de formação de frases bem formadas. b) uma lista de expressões que se podem construir com a gramática. c) a lista das palavras aceites. d) a lista dos significados das express. e) uma regra de inferência da lingua natural. f) um termo que se aplica à aprendizagem por árvores de decisão. IV. (0,5) Complete a frase escolhendo a alternativa adequada: Diz-se que uma gramática... quando gera frases que não fazem parte da linguagem. a) sobrevalida b) subgera c) sobregera d) ultragera e) é inválida f) nenhuma das opções acima. Nome: Número: 9

V. (0,5) Complete a frase escolhendo a alternativa adequada mais completa: Em certo sentido, as análises sintácticas top-down e bottom-up correspondem aos encadeamentos..., respectivamente. a) inferencial e progressivo b) progressivo e inferencial c) regressivo e progressivo d) progressivo e regressivo e) inferencial e regressivo f) Nenhuma das opções acima VI. (0,5) Complete a frase escolhendo a alternativa adequada mais completa: Um plano utilizado pelo algoritmo POP é uma estrutura que contém informação sobre.... a) acções, duração de acções, ligações causais e pré-condições abertas. b) acções, constrangimentos de ordem, e ligações causais. c) duração de acções, constrangimentos de ordem, ligações causais e pré-condições abertas. d) acções, ligações causais, constrangimentos de ordem, e pré-condições abertas. e) ameaças, acções, ligações causais, constrangimentos de ordem, e pré-condições abertas. f) ameaças, duração de acções, constrangimentos de ordem, ligações causais e précondições abertas. VII. (0,5) Complete a frase escolhendo a alternativa adequada mais completa: Uma acção C está em conflito com uma ligação causal A=p=>B quando C tem o efeito ~p (não p) e C pode ocorrer.... a) antes de A ou depois de B. b) depois de A e antes de B. c) antes de A. d) depois de A. e) antes de B. f) depois de B. Nome: Número: 10

VIII. (0,5) Complete a frase escolhendo a alternativa adequada mais completa: Os axiomas de estado-sucessor dizem que se uma acção pode ser executada então um fluente é verdadeiro no estado resultante.... a) se um efeito da acção tornou-o verdade. b) se e só se era verdade no estado anterior e não foi afectado pela mudança. c) se um efeito da acção tornou-o verdade ou se era verdade no estado anterior e não foi afectado pela mudança. d) se e só se um efeito da acção tornou-o verdade ou se era verdade no estado anterior e não foi afectado pela mudança. e) se um efeito da acção tornou-o verdade ou se era verdade no estado anterior e não foi afectado pela mudança. f) Nenhuma das opções anteriores. IX. (0,5) Complete a frase escolhendo a alternativa adequada mais completa: No cálculo situacional o conjunto de axiomas que descrevem uma acção incluem.... a) os axiomas de possibilidade e impossibilidade. b) os axiomas de impossibilidade e de efeito. c) os axiomas de efeito. d) os axiomas de impossibilidade. e) os axiomas de efeito e de possibilidade. f) Nenhuma das opções anteriores. X. (0,5) Complete a frase escolhendo a alternativa adequada mais completa: O algoritmo AC3 utiliza uma fila para saber quais os arcos cuja consistência precisa ser verificada. Para cada arco (...,...) removido da fila, se algum valor for removido do domínio de..., então todos os arcos (Xk,...) são reinseridos na fila para serem verificados. a) Xi / Xj / Xj / Xj b) Xi / Xj / Xi / Xj c) Xj / Xi / Xj / Xj d) Xj / Xi / Xj / Xi e) Xj / Xj / Xj / Xj f) Nenhuma das opções anteriores. Nome: Número: 11