Inteligência Artificial
       Introdução
Agenda

• O que é Inteligência Artificial?
• Uma breve história.
• O estado da arte.
O que é AI?

•
     Sistemas que pensam   •
                                Sistemas que pensam
    como humanos               racionalmente
•    Sistemas que agem     •    Sistemas que agem
    como humanos               racionalmente
Teste de Turing

Turing (1950) propõe um teste para AI.
Ciência Cognitiva

1960 "revolução cognitiva": psicologia do processamento de
  informação substituído ortodoxia dominante do behaviorismo
Requer teorias científicas das atividades internas do cérebro
   Qual o nível de abstração? "Conhecimento" ou "circuitos"?
   Como validar?
      1) Prever e testar o comportamento dos seres humanos
  (top-down)
      2) A identificação direta dos dados neurológicos (bottom-up)
Ciência Cognitiva

Ambas as abordagens (grosso modo, Ciências
 Cognitivas e Neurociência Cognitiva) agora são
 distintos dos AI
Ambas as partes possuem AI as seguintes
 características:

      as teorias disponíveis não explicam (ou gerar)

       nada parecido com humanos de nível de
    inteligência geral
Pensando racionalmente: Leis
           do Pensamento
Normativa (ou prescritiva)
Aristóteles: o que são argumentos corretos processos / pensamento?
Várias escolas gregas desenvolveram várias formas de lógica: notação e
 regras de derivação para os pensamentos;

Problemas:
1) Nem tudo o comportamento inteligente é mediada por deliberação lógica
2) Qual é o propósito de pensar? Que pensamentos que eu deveria ter
  de todos os pensamentos (lógico ou não) que eu poderia ter?
Agindo Racionalmente

Comportamento racional: fazer a coisa certa
A coisa certa: o que é esperado para maximizar
  a realização do objetivo, dada a informação
  disponível.
Não envolve necessariamente o pensamento,
 por exemplo, reflexo de piscar, mas o
 pensamento deve estar a serviço da ação
 racional.
Agente Racional

Um agente é uma entidade que percebe e age
• Um agente é uma função que recebe
  percepções e ações:
 f: A → P *


Para qualquer tipo de ambientes e tarefas,
 buscamos o agente (ou classe de agentes)
 com o melhor desempenho
Agente Racional

Limitações computacionais fazem racionalidade
  perfeita porem inalcançáveis.
A complexidade do conhecimento não é algo
  trivial.
AI história

Filosofia da lógica, métodos de raciocínio , mente
  como um sistema físico, fundamentos da
  aprendizagem, linguagem, racionalidade
Matemática e a prova de representação formal,
 algoritmos, computação, decidibilidade,
 probabilidade
AI história

Adaptação Psicologia fenômenos de percepção
 e controle motor, técnicas experimentais
 (psicofísica, etc)
Economia teoria formal de decisões racionais
Linguística representação do conhecimento e
  gramática
Neurociência substrato plástico física para a
 atividade mental.
AI Marcos na história

1943 McCulloch & Pitts: modelo de circuito do cérebro
1950 A máquina de Turing "e Inteligência"
1952-1969 Olhe, Mãe, sem as mãos!
1950s os programas de IA, incluindo o programa de Samuel
  (damas)
1956 Dartmouth reunião: "Inteligência Artificial", aprovada
1965 Robinson algoritmo completo para raciocínio lógico
AI Marcos na história

1985-1995 retorno redes neurais para a
  popularidade
1988 - Ressurgimento da probabilidade; aumento
  geral na profundidade técnica "Nouvelle AI":
  vida artificial, Gás, soft computação
1995 - agentes, representantes, em todos os
  lugares. . .
2003 - AI nível humano de volta à agenda
AI Marcos na história

1966-1974 AI descobre complexidade
  computacional
1969-1979 desenvolvimento precoce de
  sistemas baseados em conhecimento
1980-1988 Expert booms indústria de sistemas
1988-1993 sistemas indústria Expert bustos: "AI
  Winter"
O que AI pode fazer hoje?

Planejamento autônomo e escalonamento: Uma
  centena de milhões de quilômetros da Terra, o
  programa Remote Agente da NASA se tornou o
  primeiro projeto autônomo de bordo a controlar
  o escalonamento de operações de uma nave
  espacial.
O que AI pode fazer hoje?

Jogos: O Deep Blue da IBM foi o primeiro
  programa a derrotar o campeão mundial em
  uma partida de xadres.
O que AI pode fazer hoje?

Controle autônomo: O sistema de visão de
 computador ALVINN foi treinado para dirigir um
 automóvel, mantendo-o na pista.
O que AI pode fazer hoje?

Diagnóstico: Programas de diagnóstico médicos
  baseados em dados probabilísticos foram
  capazes de executar tarefas no nível de um
  médico especialista.
O que AI pode fazer hoje?

Robótica: Muitos cirurgiões agora utilizam robôs
 assistentes em microcirurgias.
O que AI pode fazer hoje?

Reconhecimento de língua e resolução de
 problemas: o programa PROVERB é um
 especialista em resolver quebra-cabeças de
 palavras cruzadas melhor que a maioria dos
 seres humanos.
Referência

RUSSELL, Stuart J.; NORVIG, Peter.
Inteligência Artificial. Editora Campus, Rio de
Janeiro.

Capítulo 1 Inteligência Artificial RUSSELL

  • 1.
  • 2.
    Agenda • O queé Inteligência Artificial? • Uma breve história. • O estado da arte.
  • 3.
    O que éAI? • Sistemas que pensam • Sistemas que pensam como humanos racionalmente • Sistemas que agem • Sistemas que agem como humanos racionalmente
  • 4.
    Teste de Turing Turing(1950) propõe um teste para AI.
  • 5.
    Ciência Cognitiva 1960 "revoluçãocognitiva": psicologia do processamento de informação substituído ortodoxia dominante do behaviorismo Requer teorias científicas das atividades internas do cérebro  Qual o nível de abstração? "Conhecimento" ou "circuitos"?  Como validar? 1) Prever e testar o comportamento dos seres humanos (top-down) 2) A identificação direta dos dados neurológicos (bottom-up)
  • 6.
    Ciência Cognitiva Ambas asabordagens (grosso modo, Ciências Cognitivas e Neurociência Cognitiva) agora são distintos dos AI Ambas as partes possuem AI as seguintes características:  as teorias disponíveis não explicam (ou gerar)  nada parecido com humanos de nível de inteligência geral
  • 7.
    Pensando racionalmente: Leis do Pensamento Normativa (ou prescritiva) Aristóteles: o que são argumentos corretos processos / pensamento? Várias escolas gregas desenvolveram várias formas de lógica: notação e regras de derivação para os pensamentos; Problemas: 1) Nem tudo o comportamento inteligente é mediada por deliberação lógica 2) Qual é o propósito de pensar? Que pensamentos que eu deveria ter de todos os pensamentos (lógico ou não) que eu poderia ter?
  • 8.
    Agindo Racionalmente Comportamento racional:fazer a coisa certa A coisa certa: o que é esperado para maximizar a realização do objetivo, dada a informação disponível. Não envolve necessariamente o pensamento, por exemplo, reflexo de piscar, mas o pensamento deve estar a serviço da ação racional.
  • 9.
    Agente Racional Um agenteé uma entidade que percebe e age • Um agente é uma função que recebe percepções e ações: f: A → P * Para qualquer tipo de ambientes e tarefas, buscamos o agente (ou classe de agentes) com o melhor desempenho
  • 10.
    Agente Racional Limitações computacionaisfazem racionalidade perfeita porem inalcançáveis. A complexidade do conhecimento não é algo trivial.
  • 11.
    AI história Filosofia dalógica, métodos de raciocínio , mente como um sistema físico, fundamentos da aprendizagem, linguagem, racionalidade Matemática e a prova de representação formal, algoritmos, computação, decidibilidade, probabilidade
  • 12.
    AI história Adaptação Psicologiafenômenos de percepção e controle motor, técnicas experimentais (psicofísica, etc) Economia teoria formal de decisões racionais Linguística representação do conhecimento e gramática Neurociência substrato plástico física para a atividade mental.
  • 13.
    AI Marcos nahistória 1943 McCulloch & Pitts: modelo de circuito do cérebro 1950 A máquina de Turing "e Inteligência" 1952-1969 Olhe, Mãe, sem as mãos! 1950s os programas de IA, incluindo o programa de Samuel (damas) 1956 Dartmouth reunião: "Inteligência Artificial", aprovada 1965 Robinson algoritmo completo para raciocínio lógico
  • 14.
    AI Marcos nahistória 1985-1995 retorno redes neurais para a popularidade 1988 - Ressurgimento da probabilidade; aumento geral na profundidade técnica "Nouvelle AI": vida artificial, Gás, soft computação 1995 - agentes, representantes, em todos os lugares. . . 2003 - AI nível humano de volta à agenda
  • 15.
    AI Marcos nahistória 1966-1974 AI descobre complexidade computacional 1969-1979 desenvolvimento precoce de sistemas baseados em conhecimento 1980-1988 Expert booms indústria de sistemas 1988-1993 sistemas indústria Expert bustos: "AI Winter"
  • 16.
    O que AIpode fazer hoje? Planejamento autônomo e escalonamento: Uma centena de milhões de quilômetros da Terra, o programa Remote Agente da NASA se tornou o primeiro projeto autônomo de bordo a controlar o escalonamento de operações de uma nave espacial.
  • 17.
    O que AIpode fazer hoje? Jogos: O Deep Blue da IBM foi o primeiro programa a derrotar o campeão mundial em uma partida de xadres.
  • 18.
    O que AIpode fazer hoje? Controle autônomo: O sistema de visão de computador ALVINN foi treinado para dirigir um automóvel, mantendo-o na pista.
  • 19.
    O que AIpode fazer hoje? Diagnóstico: Programas de diagnóstico médicos baseados em dados probabilísticos foram capazes de executar tarefas no nível de um médico especialista.
  • 20.
    O que AIpode fazer hoje? Robótica: Muitos cirurgiões agora utilizam robôs assistentes em microcirurgias.
  • 21.
    O que AIpode fazer hoje? Reconhecimento de língua e resolução de problemas: o programa PROVERB é um especialista em resolver quebra-cabeças de palavras cruzadas melhor que a maioria dos seres humanos.
  • 22.
    Referência RUSSELL, Stuart J.;NORVIG, Peter. Inteligência Artificial. Editora Campus, Rio de Janeiro.