Inteligência Artificial
Introdução
O Que é Inteligência Artificial ?
What is AI?
What is I ?
Definições
 IA é um ramo da Ciência da computação
cujo objetivo é desenvolver sistemas
computacionais que exibam características
que nós associamos com inteligência no
comportamento humano
 IA é o estudo de idéias as quais permitem o
computador fazer coisas que façam as
pessoas parecerem inteligentes
 IA é uma subdivisão da Ciência da
Computação preocupada em criar software e
hardware com o objetivo de produzir
resultados como os produzidos pelas
pessoas
 IA é o estudo para fazer com que
computadores façam coisas que até o
momento as pessoas fazem melhor
Definições
Inteligência
“Inteligência é como pornografia, não
sei definir mas sei reconhecer quando
vejo uma”
Inteligência - Minsky “Sociedade
da Mente”
 Como podemos ter certeza de que coisas
como plantas e pedras, ou tempestades, não
sejam inteligentes de um modo ainda não
concebido por nós?
As plantas e pedras não parecem muito boas
para solucionar problemas em que julgamos
seja necessário utilizar inteligência
 O que existe de tão especial a respeito de se
solucionar problemas? E por que não se
define “inteligência” de um modo preciso,
de forma a que possamos concordar a
respeito do que estamos discutindo?
Inteligência é a capacidade de solucionar
problemas difíceis
 Você poderia então definir o que quer dizer com um
problema difícil. Sabemos que foi necessária muita
inteligência humana na construção das pirâmides - no
entanto, os diminutos animais de um banco de coral
constrõem impressionantes estruturas em escalas
muitíssimo maiores. Portanto, não deveria você considerá-
los inteligentes? Não é difícil construir um banco de
corais?
 Estes animais não solucionam estes problemas por eles mesmos.
Utilizam procedimentos presentes geneticamente em seus cérebros.
“Nossas mentes contêm processos que nos
capacitam a solucionar problemas que
consideramos difíceis. Inteligência é o nome
que damos a qualquer um destes processos
que ainda não compreendemos” ( Minsky,
1985)
Comportamento Inteligente ?
 algumas habilidades são consideradas sinais
de inteligência:
aprender ou entender a partir da experiência
dar sentido a mensagens ambiguas ou
contraditórias
responder rapidamente e com sucesso frente a
uma situação nova ( flexibilidade)
 usar raciocínio na solução de problemas
 lidar com situações de perplexidade
entender e inferir de modo comum, racional
adquirir e aplicar conhecimento
pensar e raciocinar
reconhecer a importância relativa de diferentes
elementos dentro de uma situação
Artificial x Natural
O que significa a palavra Artificial ?
 palavra ambigua
= fabricado
 dois sentidos
 Luz artificial X Flor artificial ?
 Flor Artificial
parece ser
 mas realmente não é o que parece ser
• ======>>> artificial = imitação, só aparência
 Luz Artificial
 é luz e ilumina
 é o que parece ser
 O movimento de um automóvel?
é artificial
é construído
 realmente executa movimento?
 O Vôo do Avião?
 Revestimento de madeira de painéis de
carro?
Artificial em Inteligência
Artificial?
 Críticos:
IA nada mais é que estruturas mecânicas
complexas e processos elétricos que apresentam
a ilusão (aos ingênuos) de alguma espécie de
pensamento
 Adeptos:
máquinas pensantes são artefatos construídos
por humanos, que quando postas em
movimento realmente pensam
Pensamento de máquinas
 pode ser diferente do dos seres humanos
 Vôo do avião é diferente do Vôo dos passáros
 É uma espécie de pensamento genuíno
 Como provar este argumento?
• pensamento não é visível e palpável como iluminação,
movimento e vôo
• não é fácil identificar a presença ou não de pensamento
• mesmo em contato com outra pessoa não podemos estar
certos de que ela esteja pensando enquanto fala ou atua, ou
meramente recitando
Teste de Turing
 Se a máquina tem comportamento
inteligente então ela é inteligente
Experiência com a maioria das máquinas
pensantes é semelhante a falar com uma pessoa
pelo telefone
 Falar com uma máquina sem saber que está
falando com uma máquina
 Como programar um computador para
passar no teste?
 Capacidades a serem programadas
Processamento de linguagem natural
 prover a comunicação
Representação de conhecimento
 armazenar informação antes e durante a conversa
Raciocínio automático
 usar a informação armazenada para responder
perguntas ou tirar novas conclusões
Aprendizagem
 adaptar a novas situações
Teste total de Turing
 Incluir sinal de vídeo para que o
interrogador possa testar habilidades
perceptuais do sujeito ( máquina)
 O computador então precisa
Visão computacional
Robótica
Pensando Humanamente
 modelagem cognitiva
fazer programas que pensam como humanos
determinar como humanos pensam
 introspecção
 experimentos psicológicos
GPS ( General Problem Solver) Newell and
Simon, 1961
Ciência Cognitiva - Modelos
Pensando Racionalmente
 leis do pensamento
Aristóteles - silogismos
 estrutura de argumentação que sempre fornece
conclusões corretas se são dadas premissas corretas
• Sócrates é um homem.; todo homem é mortal; então
Sócrates é mortal”
• campo da lógica
 Problemas ?
Formalizar o conhecimento
processo de inferência
Agindo Racionalmente
 agir de modo a atingir um objetivo dadas algumas
crenças
 agente racional
 alguma coisa que percebe e age
 IA é vista como o estudo e construção de agentes
 Vantagens
 mais geral que a abordagem das leis do pensamento
 mais ameno do ponto de vista científico que a
abordagem de modelos cognitivos
Pensamento em IA = Raciocínio
 Inferencial Dedutivo
elabora conclusões desde que axiomas e regras
de derivação estejam estabelecidas
lógica do monólogo
 "Está quente, João está suando"
===> João está suando porque está quente
 Raciocínio Indutivo
Uma pessoa conservadora e cuidadosa, sem
interesses políticos, é mais provável que seja
um engenheiro ou um advogado?
Tenho um amigo super “ pão-duro” , qual a
religião dele?
Pensamento em IA
 Desafios
construir programas que lidam com pontos de
vista alternativos
fazer com que a máquina estabeleça pontos de
distinção (isto em inteligência natural não é
inferido)
tratar desejos “desejo provê os fins, pensamento
provê os meios”
emular curiosidade
 ======>>>>> senso comum
 até 1970 era crença de que quando as
pessoas eram chamadas a raciocinar
probalisticamente, elas funcionavam como
estatísticos intuitivos
 meados de 70 Tverky e Kahneman
demonstram que as pessoas usam
heurísticas de julgamento de senso comum
Uma criança vai ter olhos azuis se a mãe tiver
olhos azuis
Fui a um congresso onde os horários eram
respeitados religiosamente. Qual o lugar mais
provável deste congresso São Paulo ou Rio de
Janeiro?
Qual tipo de câncer é mais frequente: estômago
ou pulmão?
Processamento Simbólico
 Característica essencial de IA
 métodos simbólicos, não algoritmicos de
resolver um problema
(DEFEITUOSO produto)
(VENDIDO-POR produto réu)
(IGUAL (CONFIABILIDADE réu) 0.6)
Mais uma Definição
 “IA é um ramo da Ciência da Computação que
lida com modos de representar conhecimento
usando símbolos ao invés de números e com
métodos heurísticos, ou regras do dedão para
processar informação"(Enciclopédia Britânica)
 computação numérica versus computação simbólica
 algoritmica versus não algoritmica
 Heurística - regra do dedão ("rules- of- thumb")
Inteligência Artificial (IA) versus
Inteligência Natural (IN)
 IA
é mais permanente
é fácil de duplicar e disseminar
pode ser menos cara
é mais consistente
pode ser documentada
 IN
é criativa enquanto IA não tem nenhuma
inspiração
possibilita as pessoas se beneficiarem e usarem
experiências sensórias
O raciocínio humano faz uso da experiência de
um amplo contexto
Conhecimento em IA
 DADO ==> INFORMAÇÃO ===> CONHECIMENTO
 Dado
não tem significado por si só
fatos ou figuras a serem processados
 Informação
é o dado organizado de forma a ter significado
para a pessoa que vai recebê-la
Conhecimento
 ......a apropriação do objeto pelo pensamento,
como quer que se conceba esta apropriação: como
definição, como percepção clara, apreensão
completa, análise, etc..... (Aurélio)
 ......entendimento, percepção clara e certa de
alguma coisa, aprendizagem, tudo que pode ser
percebido pela mente; experiência prática,
habilidade; informação organizada aplicável a
solução de problemas...(Webster)
Computação Convencional X
Computação em IA
 Computação Convencional
 informar ao computador como resolver um problema
 baseada em algoritmos
 Computação em IA
 é dado ao computador conhecimento sobre um
determinado domínio + capacidade de inferência
 o programa determina o procedimento específico para
atingir a solução
Objetivos de IA
 fazer máquinas mais espertas ---> objetivo
principal
 entender o que é inteligência ---> objetivo
nobre
 fazer máquinas mais úteis ----> objetivo
empreendedor (comercial)
Comentários
 IA é mais do que imitar inteligência no computador
 IA não é considerada por alguns como sendo ciência
 INTELIGÊNCIA tem uma qualidade efêmera:
 Quando entendemos como algo funciona ele deixa de ser
inteligente.
 Apesar disso IA tem sobrevivido e percorrido um longo
caminho, produzindo novos pontos de vista, novas
metodologias e novas teorias sobre inteligência
Benefícios práticos de IA
 INTERFACES INTELIGENTES
 maior produtividade
 RESOLUÇÃO DE NOVOS TIPOS DE PROBLEMAS
 adquirir e acessar conhecimento, tomada de decisões, etc..
 computadores mais úteis
 TRATAMENTO GERAL DE INFORMAÇÃO
 conquista do problema da sobrecarga de informação
 MAIOR BENEFÍCIO
 forçar a conversão de informação em conhecimento

iaum.PPT

  • 1.
  • 2.
    O Que éInteligência Artificial ?
  • 3.
  • 4.
    Definições  IA éum ramo da Ciência da computação cujo objetivo é desenvolver sistemas computacionais que exibam características que nós associamos com inteligência no comportamento humano  IA é o estudo de idéias as quais permitem o computador fazer coisas que façam as pessoas parecerem inteligentes
  • 5.
     IA éuma subdivisão da Ciência da Computação preocupada em criar software e hardware com o objetivo de produzir resultados como os produzidos pelas pessoas  IA é o estudo para fazer com que computadores façam coisas que até o momento as pessoas fazem melhor
  • 6.
  • 7.
    Inteligência “Inteligência é comopornografia, não sei definir mas sei reconhecer quando vejo uma”
  • 8.
    Inteligência - Minsky“Sociedade da Mente”  Como podemos ter certeza de que coisas como plantas e pedras, ou tempestades, não sejam inteligentes de um modo ainda não concebido por nós? As plantas e pedras não parecem muito boas para solucionar problemas em que julgamos seja necessário utilizar inteligência
  • 9.
     O queexiste de tão especial a respeito de se solucionar problemas? E por que não se define “inteligência” de um modo preciso, de forma a que possamos concordar a respeito do que estamos discutindo? Inteligência é a capacidade de solucionar problemas difíceis
  • 10.
     Você poderiaentão definir o que quer dizer com um problema difícil. Sabemos que foi necessária muita inteligência humana na construção das pirâmides - no entanto, os diminutos animais de um banco de coral constrõem impressionantes estruturas em escalas muitíssimo maiores. Portanto, não deveria você considerá- los inteligentes? Não é difícil construir um banco de corais?  Estes animais não solucionam estes problemas por eles mesmos. Utilizam procedimentos presentes geneticamente em seus cérebros.
  • 11.
    “Nossas mentes contêmprocessos que nos capacitam a solucionar problemas que consideramos difíceis. Inteligência é o nome que damos a qualquer um destes processos que ainda não compreendemos” ( Minsky, 1985)
  • 12.
    Comportamento Inteligente ? algumas habilidades são consideradas sinais de inteligência: aprender ou entender a partir da experiência dar sentido a mensagens ambiguas ou contraditórias responder rapidamente e com sucesso frente a uma situação nova ( flexibilidade)
  • 13.
     usar raciocíniona solução de problemas  lidar com situações de perplexidade entender e inferir de modo comum, racional adquirir e aplicar conhecimento pensar e raciocinar reconhecer a importância relativa de diferentes elementos dentro de uma situação
  • 14.
  • 15.
    O que significaa palavra Artificial ?  palavra ambigua = fabricado  dois sentidos  Luz artificial X Flor artificial ?
  • 16.
     Flor Artificial pareceser  mas realmente não é o que parece ser • ======>>> artificial = imitação, só aparência  Luz Artificial  é luz e ilumina  é o que parece ser
  • 17.
     O movimentode um automóvel? é artificial é construído  realmente executa movimento?  O Vôo do Avião?  Revestimento de madeira de painéis de carro?
  • 18.
    Artificial em Inteligência Artificial? Críticos: IA nada mais é que estruturas mecânicas complexas e processos elétricos que apresentam a ilusão (aos ingênuos) de alguma espécie de pensamento  Adeptos: máquinas pensantes são artefatos construídos por humanos, que quando postas em movimento realmente pensam
  • 19.
    Pensamento de máquinas pode ser diferente do dos seres humanos  Vôo do avião é diferente do Vôo dos passáros  É uma espécie de pensamento genuíno  Como provar este argumento? • pensamento não é visível e palpável como iluminação, movimento e vôo • não é fácil identificar a presença ou não de pensamento • mesmo em contato com outra pessoa não podemos estar certos de que ela esteja pensando enquanto fala ou atua, ou meramente recitando
  • 20.
    Teste de Turing Se a máquina tem comportamento inteligente então ela é inteligente Experiência com a maioria das máquinas pensantes é semelhante a falar com uma pessoa pelo telefone  Falar com uma máquina sem saber que está falando com uma máquina  Como programar um computador para passar no teste?
  • 21.
     Capacidades aserem programadas Processamento de linguagem natural  prover a comunicação Representação de conhecimento  armazenar informação antes e durante a conversa Raciocínio automático  usar a informação armazenada para responder perguntas ou tirar novas conclusões Aprendizagem  adaptar a novas situações
  • 22.
    Teste total deTuring  Incluir sinal de vídeo para que o interrogador possa testar habilidades perceptuais do sujeito ( máquina)  O computador então precisa Visão computacional Robótica
  • 23.
    Pensando Humanamente  modelagemcognitiva fazer programas que pensam como humanos determinar como humanos pensam  introspecção  experimentos psicológicos GPS ( General Problem Solver) Newell and Simon, 1961 Ciência Cognitiva - Modelos
  • 24.
    Pensando Racionalmente  leisdo pensamento Aristóteles - silogismos  estrutura de argumentação que sempre fornece conclusões corretas se são dadas premissas corretas • Sócrates é um homem.; todo homem é mortal; então Sócrates é mortal” • campo da lógica  Problemas ? Formalizar o conhecimento processo de inferência
  • 25.
    Agindo Racionalmente  agirde modo a atingir um objetivo dadas algumas crenças  agente racional  alguma coisa que percebe e age  IA é vista como o estudo e construção de agentes  Vantagens  mais geral que a abordagem das leis do pensamento  mais ameno do ponto de vista científico que a abordagem de modelos cognitivos
  • 26.
    Pensamento em IA= Raciocínio  Inferencial Dedutivo elabora conclusões desde que axiomas e regras de derivação estejam estabelecidas lógica do monólogo  "Está quente, João está suando" ===> João está suando porque está quente
  • 27.
     Raciocínio Indutivo Umapessoa conservadora e cuidadosa, sem interesses políticos, é mais provável que seja um engenheiro ou um advogado? Tenho um amigo super “ pão-duro” , qual a religião dele?
  • 28.
    Pensamento em IA Desafios construir programas que lidam com pontos de vista alternativos fazer com que a máquina estabeleça pontos de distinção (isto em inteligência natural não é inferido) tratar desejos “desejo provê os fins, pensamento provê os meios” emular curiosidade  ======>>>>> senso comum
  • 29.
     até 1970era crença de que quando as pessoas eram chamadas a raciocinar probalisticamente, elas funcionavam como estatísticos intuitivos  meados de 70 Tverky e Kahneman demonstram que as pessoas usam heurísticas de julgamento de senso comum
  • 30.
    Uma criança vaiter olhos azuis se a mãe tiver olhos azuis Fui a um congresso onde os horários eram respeitados religiosamente. Qual o lugar mais provável deste congresso São Paulo ou Rio de Janeiro? Qual tipo de câncer é mais frequente: estômago ou pulmão?
  • 31.
    Processamento Simbólico  Característicaessencial de IA  métodos simbólicos, não algoritmicos de resolver um problema (DEFEITUOSO produto) (VENDIDO-POR produto réu) (IGUAL (CONFIABILIDADE réu) 0.6)
  • 32.
    Mais uma Definição “IA é um ramo da Ciência da Computação que lida com modos de representar conhecimento usando símbolos ao invés de números e com métodos heurísticos, ou regras do dedão para processar informação"(Enciclopédia Britânica)  computação numérica versus computação simbólica  algoritmica versus não algoritmica  Heurística - regra do dedão ("rules- of- thumb")
  • 33.
    Inteligência Artificial (IA)versus Inteligência Natural (IN)  IA é mais permanente é fácil de duplicar e disseminar pode ser menos cara é mais consistente pode ser documentada
  • 34.
     IN é criativaenquanto IA não tem nenhuma inspiração possibilita as pessoas se beneficiarem e usarem experiências sensórias O raciocínio humano faz uso da experiência de um amplo contexto
  • 35.
    Conhecimento em IA DADO ==> INFORMAÇÃO ===> CONHECIMENTO  Dado não tem significado por si só fatos ou figuras a serem processados  Informação é o dado organizado de forma a ter significado para a pessoa que vai recebê-la
  • 36.
    Conhecimento  ......a apropriaçãodo objeto pelo pensamento, como quer que se conceba esta apropriação: como definição, como percepção clara, apreensão completa, análise, etc..... (Aurélio)  ......entendimento, percepção clara e certa de alguma coisa, aprendizagem, tudo que pode ser percebido pela mente; experiência prática, habilidade; informação organizada aplicável a solução de problemas...(Webster)
  • 37.
    Computação Convencional X Computaçãoem IA  Computação Convencional  informar ao computador como resolver um problema  baseada em algoritmos  Computação em IA  é dado ao computador conhecimento sobre um determinado domínio + capacidade de inferência  o programa determina o procedimento específico para atingir a solução
  • 38.
    Objetivos de IA fazer máquinas mais espertas ---> objetivo principal  entender o que é inteligência ---> objetivo nobre  fazer máquinas mais úteis ----> objetivo empreendedor (comercial)
  • 39.
    Comentários  IA émais do que imitar inteligência no computador  IA não é considerada por alguns como sendo ciência  INTELIGÊNCIA tem uma qualidade efêmera:  Quando entendemos como algo funciona ele deixa de ser inteligente.  Apesar disso IA tem sobrevivido e percorrido um longo caminho, produzindo novos pontos de vista, novas metodologias e novas teorias sobre inteligência
  • 40.
    Benefícios práticos deIA  INTERFACES INTELIGENTES  maior produtividade  RESOLUÇÃO DE NOVOS TIPOS DE PROBLEMAS  adquirir e acessar conhecimento, tomada de decisões, etc..  computadores mais úteis  TRATAMENTO GERAL DE INFORMAÇÃO  conquista do problema da sobrecarga de informação  MAIOR BENEFÍCIO  forçar a conversão de informação em conhecimento