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Eng. Bruno Campagnolo de Paula [email_address] http://www.brunocampagnolo.com TECPAR / DIA Curitiba - Paraná Divisão de Inteligência Artificial Inteligência Artificial e Suas Aplicações A experiência do TECPAR
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Objetivo e sumário
Empresa pública  vinculada à Secretaria de Estado da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior. É uma instituição de  pesquisa, desenvolvimento, produção e prestação de serviços .  ( est. 1940).  Missão: “ CONTRIBUIR COM  SOLUÇÕES INOVADORAS  PARA O PROGRESSO TÉCNICO E MELHORIA DA QUALIDADE DE VIDA DOS BRASILEIROS“. TECPAR  - Instituto de Tecnologia do Paraná
Objetivo: “ Desenvolver projetos de P&D em Inteligência Artificial, orientados para  aplicações industriais ,  tecnológicas  e  científicas complexas ”. DIA - Divisão de Inteligência Artificial
Inteligência Artificial
- Não existe uma  definição geral e completa  para o que seja inteligência; - É possível  avaliar  se algum sistema (natural ou artificial) é ou não inteligente; - É possível determinar  atributos  para que um sistema seja considerado inteligente. O que é Inteligência?
Parte  das  Ciências da Computação  que busca  simular  ou  emular  o comportamento humano inteligente em termos de processos computacionais.  [Schalkoff, 1990] Definição de Inteligência Artificial
Classificação [ Russel & Norvig 1995 ] Classificação  dos Sistemas Inteligentes
Evolução da Inteligência Artificial
Evolução da Inteligência Artificial
Diferenças da Computação Convencional Computação convencional Inteligência Artificial numérica simbólica procedural declarativa algorítmica heurística
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Subdivisões da Inteligência Artificial ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],... < lista não exaustiva!!! >
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Aplicações de Inteligência Artificial ... < lista não exaustiva!!! >
SISTEMAS BASEADOS EM CONHECIMENTO Sistemas Especialistas
Sistema desenvolvido, a partir do  conhecimento  de um especialista humano, com o objetivo de apresentar a mesma  performance  desse especialista na  solução de problemas  em um domínio específico.  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Sistemas especialistas
O conhecimento do especialista
Arquitetura básica de um Sistema Especialista ,[object Object],[object Object],[object Object],Memória de longo prazo (domínio do problema) Estratégia de raciocínio Memória de curto prazo (fatos e conclusões)
Vantagens ,[object Object],[object Object],[object Object],Desvantagens ,[object Object],[object Object],[object Object],Riscos ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Ciclo de desenvolvimento de SE’s
Processo complexo e longo de extração do conhecimento (experiência) de um especialista humano em determinado domínio. (crítico para o sucesso do projeto !!) Aquisição do Conhecimento
SE  < premissa 1 > E  < premissa 2 > ENTÃO  < conclusão A > Um dos primeiros e mais tradicionais modelos de representação do conhecimento; Bom nível de representação, simples, de fácil aprendizagem, porém pouco flexível. Modelo mais usado na construção de sistemas especialistas. Representação do Conhecimento em Regras de Produção
Inputs { VazaoInj :Vazao total  da agua de injecao Particulas :Numero de particulas em suspensao O2galv :Teor de oxigenio [ON]-line medido por par galvanico CorrLPR :Taxa de corrosao medida por LPR CorrRE :Taxa de corrosao medida por resstencia eletrica O2memb :Teor de oxigenio [ON]-line medido por membrana DeltaP :Perda de carga nos filtros BseqO2 :Bomba de injecao de sequestrante de oxigenio [ON]-[OFF] If VazaoInj >= [VazaoMin] Then Planta operando If VazaoInj < [VazaoMin] Then PLANTA FORA DE OPERACAO If Planta operando and PV12 = [OFF] Then Planta injetando If Planta operando and PV12 = [ON] Then PLANTA EM RECIRCULACAO If Planta operando and Planta com problemas de corrosao and Desaeradora dentro dos parametros operacionais and BseqO2 = [OFF] Then Sequestrante de Oxigenio Alarme amarelo and  BOMBA DE INJECAO DE SEQUESTRANTE DESLIGADA and  RELIGAR bomba de injecao de sequestrante de Oxigenio LABEL rec.injex.oxigenio &quot;RELIGAR bomba de injecao de sequestrante de Oxigenio&quot; COLOCAR EXCEL!
Sistemas Especialistas para monitoramento de processos e controle da deterioração de equipamentos ST-Monitor  - Sistema especialista para o monitoramento e controle da corrosão em sistemas de topo de unidades de destilação de petróleo (REPAR, 1994/2000/2007). Estudo de caso:  PETROBRAS
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TECPAR/DIA, ICC/IBMP, PUCPR, UP (Portugal) Inteligência Artificial aplicada em  Bioinformática
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Pesquisa TECPAR, UTFPR, PUCPR e UTC/França “ CSCW-SD - Plataforma de Apoio ao Trabalho Colaborativo no Desenvolvimento de Software por Equipes Pequenas” Inteligência Artificial Distribuída Sistemas MultiAgentes
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Pesquisa TECPAR “ Robótica” Pesquisa em sensores e atuadores
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Robótica
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1) Galaxis Farm ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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Luger, G.F.  Inteligência Artificial: estruturas e estratégias para a solução  de problemas complexos  (4 edição). Bookman, 2004. Russell, S., Norvig, P.  Artificial Intelligence: A modern  approach.  Prentice Hall, 1995.   ( 2a. edição 2002 )  ( 1a. edição em português 2004 ) Bittencourt, G.  Inteligência Artificial: Ferramentas e teorias  (2a. edição).  Editora da UFSC, Florianópolis, 2001. Rezende, S.O.  Sistemas Inteligentes – Fundamentos e aplicações.  Manole, São Paulo, 2003. Schalkoff, R.J.  Artificial Intelligence: An engineering approach . McGraw-Hill, Singapore, 1990.  IEEE-CS  http://www.computer.org/portal/web/intelligent/home AITopics  http://www.aaai.org/AITopics/pwwiki.phpAITopics/HomePage Para saber mais
Campos, M.M., Saito, K.  Sistemas Inteligentes em Controle e Automação de Processos.  Ed. Ciência Moderna / Petrobras. Rio de Janeiro, 2004 Para saber mais
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Inteligência Artificial e suas aplicações - A experiência do TECPAR

  • 1. Eng. Bruno Campagnolo de Paula [email_address] http://www.brunocampagnolo.com TECPAR / DIA Curitiba - Paraná Divisão de Inteligência Artificial Inteligência Artificial e Suas Aplicações A experiência do TECPAR
  • 2.
  • 3. Empresa pública vinculada à Secretaria de Estado da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior. É uma instituição de pesquisa, desenvolvimento, produção e prestação de serviços . ( est. 1940). Missão: “ CONTRIBUIR COM SOLUÇÕES INOVADORAS PARA O PROGRESSO TÉCNICO E MELHORIA DA QUALIDADE DE VIDA DOS BRASILEIROS“. TECPAR - Instituto de Tecnologia do Paraná
  • 4. Objetivo: “ Desenvolver projetos de P&D em Inteligência Artificial, orientados para aplicações industriais , tecnológicas e científicas complexas ”. DIA - Divisão de Inteligência Artificial
  • 6. - Não existe uma definição geral e completa para o que seja inteligência; - É possível avaliar se algum sistema (natural ou artificial) é ou não inteligente; - É possível determinar atributos para que um sistema seja considerado inteligente. O que é Inteligência?
  • 7. Parte das Ciências da Computação que busca simular ou emular o comportamento humano inteligente em termos de processos computacionais. [Schalkoff, 1990] Definição de Inteligência Artificial
  • 8. Classificação [ Russel & Norvig 1995 ] Classificação dos Sistemas Inteligentes
  • 11. Diferenças da Computação Convencional Computação convencional Inteligência Artificial numérica simbólica procedural declarativa algorítmica heurística
  • 12.
  • 13.
  • 14. SISTEMAS BASEADOS EM CONHECIMENTO Sistemas Especialistas
  • 15.
  • 16. O conhecimento do especialista
  • 17.
  • 18.
  • 20. Processo complexo e longo de extração do conhecimento (experiência) de um especialista humano em determinado domínio. (crítico para o sucesso do projeto !!) Aquisição do Conhecimento
  • 21. SE < premissa 1 > E < premissa 2 > ENTÃO < conclusão A > Um dos primeiros e mais tradicionais modelos de representação do conhecimento; Bom nível de representação, simples, de fácil aprendizagem, porém pouco flexível. Modelo mais usado na construção de sistemas especialistas. Representação do Conhecimento em Regras de Produção
  • 22. Inputs { VazaoInj :Vazao total da agua de injecao Particulas :Numero de particulas em suspensao O2galv :Teor de oxigenio [ON]-line medido por par galvanico CorrLPR :Taxa de corrosao medida por LPR CorrRE :Taxa de corrosao medida por resstencia eletrica O2memb :Teor de oxigenio [ON]-line medido por membrana DeltaP :Perda de carga nos filtros BseqO2 :Bomba de injecao de sequestrante de oxigenio [ON]-[OFF] If VazaoInj >= [VazaoMin] Then Planta operando If VazaoInj < [VazaoMin] Then PLANTA FORA DE OPERACAO If Planta operando and PV12 = [OFF] Then Planta injetando If Planta operando and PV12 = [ON] Then PLANTA EM RECIRCULACAO If Planta operando and Planta com problemas de corrosao and Desaeradora dentro dos parametros operacionais and BseqO2 = [OFF] Then Sequestrante de Oxigenio Alarme amarelo and BOMBA DE INJECAO DE SEQUESTRANTE DESLIGADA and RELIGAR bomba de injecao de sequestrante de Oxigenio LABEL rec.injex.oxigenio &quot;RELIGAR bomba de injecao de sequestrante de Oxigenio&quot; COLOCAR EXCEL!
  • 23.
  • 24. Sistemas Especialistas para monitoramento de processos e controle da deterioração de equipamentos ST-Monitor - Sistema especialista para o monitoramento e controle da corrosão em sistemas de topo de unidades de destilação de petróleo (REPAR, 1994/2000/2007). Estudo de caso: PETROBRAS
  • 25. Inteligência Artificial ?? na cadeia do leite ?!? Sistema Inteligente para apoio à cadeia produtiva do leite
  • 26. Projeto GALAXIS Sistema Inteligente para apoio à cadeia produtiva do leite Objetivo geral: Desenvolver um sistema inteligente, a partir de técnicas de Engenharia do Conhecimento (Inteligência Artificial), para análise de dados e orientação aos produtores envolvidos na cadeia do leite.
  • 27. Diagrama básico do sistema proposto:
  • 28. TECPAR/DIA, ICC/IBMP, PUCPR, UP (Portugal) Inteligência Artificial aplicada em Bioinformática
  • 29.
  • 30.
  • 31. Pesquisa TECPAR, UTFPR, PUCPR e UTC/França “ CSCW-SD - Plataforma de Apoio ao Trabalho Colaborativo no Desenvolvimento de Software por Equipes Pequenas” Inteligência Artificial Distribuída Sistemas MultiAgentes
  • 32. CSCW-SD (plataforma OMAS) Agente Assistente Pessoal
  • 33. Pesquisa TECPAR “ Robótica” Pesquisa em sensores e atuadores
  • 34.
  • 35. Pesquisa TECPAR “ GameAI” Inteligência Artificial aplicada em Jogos
  • 36.
  • 37.
  • 38.
  • 39.
  • 40. Luger, G.F. Inteligência Artificial: estruturas e estratégias para a solução de problemas complexos (4 edição). Bookman, 2004. Russell, S., Norvig, P. Artificial Intelligence: A modern approach. Prentice Hall, 1995. ( 2a. edição 2002 ) ( 1a. edição em português 2004 ) Bittencourt, G. Inteligência Artificial: Ferramentas e teorias (2a. edição). Editora da UFSC, Florianópolis, 2001. Rezende, S.O. Sistemas Inteligentes – Fundamentos e aplicações. Manole, São Paulo, 2003. Schalkoff, R.J. Artificial Intelligence: An engineering approach . McGraw-Hill, Singapore, 1990. IEEE-CS http://www.computer.org/portal/web/intelligent/home AITopics http://www.aaai.org/AITopics/pwwiki.phpAITopics/HomePage Para saber mais
  • 41. Campos, M.M., Saito, K. Sistemas Inteligentes em Controle e Automação de Processos. Ed. Ciência Moderna / Petrobras. Rio de Janeiro, 2004 Para saber mais
  • 42. Eng. Bruno Campagnolo de Paula [email_address] http://www.brunocampagnolo.com DIA – Divisão de Inteligência Artificial TECPAR - Instituto de Tecnologia do Paraná Curitiba Paraná Brasil

Notas do Editor

  1. “ Digital butler” - Nicolas Negroponte - MIT. ( Being Digital. Alfred A. Knopf, 1995) “ Information superhighway taxi driver” - Oren Etzioni - University of Washington. ( Intelligent agents on the Internet: Fact, Fiction, Forecast. IEEE Expert, Vol. 10, No. 4, August 1995.)