Inteligência Artificial-Ficção Científica e Realidade

1
Inteligência Artificial:
Ficção Científica e Realidade
Prof. Me. Cláudio Luís Vieira Oliveira
prof.claudioluis@fatec.sp.gov.br
Inteligência Artificial
Dave Bowman: Open the pod
bay doors, HAL.
HAL: I’m sorry Dave, I’m afraid I
can’t do that.
(2001: Uma Odisséia no Espaço - 1968)

2
Área de pesquisa da Ciência da
Computação dedicada a buscar
soluções computacionais que
apresentem ou simulem a
capacidade humana de resolver
problemas, pensar, aprender ou
se comunicar.
A construção de
máquinas inteligen-
tes fascina a
humanidade há
muito tempo, na
história há vários
registros de autô-
matos mecânicos
reais ...

3
... e personagens
míticos, como
Frankenstein (Mary
Shelley, 1818).
Ficção ou realidade?
O que o futuro nos reserva ...

4
Metrópolis (1927):
A obra demonstra
uma preocupação
crítica com a
mecanização da vida
industrial nos grandes
centros urbanos.
Forbidden Planet (1956):
Apresenta o robô
Robby que é
programado para
auxiliar e defender
a “mocinha” do
filme.

5
Guerras nas Estrelas (1977):
C3PO e R2D2 são,
provavelmente, os
mais famosos
robôs já criados
pela indústria
cinematográfica.
Eu, Robô (1950-Livro, 2004-Filme):
Baseado no universo construído
por Isaac Asimov retrata a
convivência entre seres humanos
e máquinas.

6
Apresenta um
garoto-robô que
procura conquistar
o amor de sua
"mãe", procurando
uma maneira de
se tornar humano.
A.I. – Inteligência Artificial (2001):
O Homem Bicentenário (1999):
Fundamentado sobre
uma obra de Isaac
Asimov, mostra a estória
de um robô consciente e
inteligente que luta para
possuir um status
semelhante a de um
humano na sociedade.

7
2001: Uma Odisséia no Espaço:
Uma equipe de astronautas é
enviada à Júpiter na nave
Discovery, totalmente controlada
pelo computador HAL 9000 ...
... Porém, um erro de programação
faz com que, no meio da viagem,
HAL entre em pane e tente
eliminar toda a tripulação.

8
“Data” é uma
forma de vida
artificial projetada
para se parecer
com um ser
humano.
Jornada nas Estrelas (1987):
Com a evolução dos computadores
a Inteligência Artificial ganhou
recursos e se estabeleceu como
ciência ...

9
... desde então, seu desenvolvi-
mento tem extrapolado os
clássicos programas de xadrez ...
... e envolvido áreas como visão
computacional, análise e síntese
da voz, lógica difusa e redes
neurais artificiais entre muitas
outras.

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As aplicações da Inteligência
Artificial no mundo real ...
Sojourner
(NASA, 1997)
A uma centena de milhões de
quilômetros da Terra, o projeto
Remote Agent da NASA
(1998) tornou-se o primeiro
programa de planejamento
automático de bordo a
controlar as operações de
uma nave espacial.
Planejamento Automático:

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Jogos:
O Deep Blue (1996) da IBM se
tornou o primeiro programa de
computador a derrotar o campeão
mundial de
xadrez.
Controle autônomo:
O sistema de visão computacional
ALVINN (1994) foi treinado para
dirigir um automóvel. Foi instalado
em um veículo e percorreu
aproximadamente
4.600 km.

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Programas para
diagnóstico médico
(2000), baseados em
análise probabilística,
são capazes de
executar tarefas no
nível de um médico
especialista.
Diagnóstico:
Robótica:
Atualmente são
utilizados programas
para controlar robôs
que procuram imitar
o ser humano ou
realizar tarefas de
extremo risco...

13
Robótica:
... ou em tarefas
domésticas.
Reconhecimento ótico (1974):
Consiste em
programas que
podem traduzir a
letra escrita de
forma arbitrária
em texto.

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Torna possível ao
ser humano se
comunicar com
os computadores
através de um
idioma (1960).
Processamento de linguagem:
Teste Turing: Proposto por Alan Turing
(1950), foi projetado para fornecer uma
definição operacional satisfatória de
inteligência. Neste teste o computador
precisaria apresentar as seguintes
capacidades:
 Processamento de linguagem
natural para permitir que se comunique
com sucesso em um idioma natural;

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 Representação do conhecimento
para armazenar o que sabe e ouve;
 Raciocínio automatizado para usar
as informações armazenadas com a
finalidade de responder a perguntas e
tirar conclusões;
 Aprendizado de máquina para se
adaptar a novas circunstâncias e para
detectar e extrapolar padrões.
 Junho de 2014: Computador
convence juízes de que é garoto de
13 anos em “Teste de Turing”
De 30 juízes, 10 acharam que “Eugene
Goostman” era humano. Software é um
“chatbot” que começou a ser
desenvolvido em 2001.
http://www.princetonai.com/

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Redes Neurais Artificiais idealizado
por McCulloch e Pitts (1943), partiu do
conhecimento básico da fisiologia
básica e funcionamento dos neurônios
no cérebro.

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Composição de um neurônio:
Os principais componentes dos neurônios
são:
Dentritos tem por função, receber os
estímulos transmitidos pelos outros
neurônios;
Soma é o corpo de neurônio sendo
responsável por coletar e combinar
informações vindas de outros neurônios;
Axônio é constituído de uma fibra tubular e é
responsável por transmitir os estímulos
para as outras células.

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Sistemas Especialistas programas
que possuem uma “base de
conhecimentos" no qual estão
codificadas "regras de produção".
O motor de inferências é responsável
por encontrar regras que sejam
adequadas à situação corrente que se
deseja resolver. As regras tem um
formato genérico, onde uma condição é
seguida por uma ação.
Agentes Inteligentes são entidades
computacionais que funcionam de
forma contínua e autônoma, em um
ambiente restrito, e aonde podem existir
outros agentes com características
comuns ou não.

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Um sistema poderá ser visto como um
agente inteligente se for capaz de
perceber seu ambiente por meio de
sensores e de agir sobre esse
ambiente por intermédio de atuadores
agregando as características como
autonomia, habilidade social,
reatividade e pró-atividade.
A Representação do Conhecimento é
um mecanismo usado para raciocinar
sobre o mundo ao invés de agir
diretamente sobre ele. Pode ser
considerado um meio de expressão, por
exemplo, uma linguagem na qual pode-
se dizer coisas sobre o mundo.

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No entanto, problemas de eficiência,
facilidade de uso e a necessidade de
expressar conhecimento incerto e
incompleto levaram ao desenvolvimento
de diversos tipos de formalismos para a
representação de conhecimento.
A lógica é a base para a maioria dos
formalismos de representação de
conhecimento, seja de forma explícita,
como nos sistemas especialistas
baseados na linguagem Prolog, seja
disfarçada na forma de representações
específicas que podem facilmente ser
interpretadas como proposições ou
predicados lógicos.

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Exemplo de lógica:
x altoSalário (x)  rico (x)
x possuiCasa(x) Λ rico(x)  casaGrande(x)
x casaGrande(x)  custaManter(x)
altoSalário (João)
possuiCasa(João)
João gasta muito
com sua casa.

Uma rede semântica consiste em um
conjunto de nós conectados por arcos .
Os nós representam objetos e os arcos,
relações binárias entre esses objetos.

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Exemplo de uma rede semântica:
Veículo
Pistão
Gol Palio Motor Pneu
É um É um Faz parte Faz parte
Faz parte
Os frames e sua variação, os scripts,
foram introduzidos para permitir a
expressão das estruturas internas dos
objetos, mantendo a possibilidade de
representar herança de propriedades
como as redes semânticas. As idéias
fundamentais destes métodos foram
introduzidas por Marvin Minsky em
1975.

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Exemplo de frame:
Palio
É um Veículo
Portas 2 ou 4
Motor 1.0 ou 1.4
Fabricante Fiat
Nome
do
Frame
Conteúdo
do SlotSlot

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