011010 101010 100100 010101 110100 101100 100101 001001 010011 010101 100111 001101 011010 101010...

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100

NILC & LABIC - ICMC - USP São CarlosNILC & LABIC - ICMC - USP São Carlos 1

Inteligência ArtificialInteligência Artificial

Uma Visão GeralUma Visão Geral

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


TópicosTópicos

• O que é IAO que é IA• IA no dia a diaIA no dia a dia• História da IAHistória da IA• Inteligência e AprendizadoInteligência e Aprendizado• Engenharia de Conhecimento e SBCEngenharia de Conhecimento e SBC• Aprendizado de MáquinaAprendizado de Máquina• Um pouco de PLNUm pouco de PLN

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


O que é IAO que é IA

• Em uma entrevista de emprego, seu Em uma entrevista de emprego, seu “possível futuro” chefe lhe pergunta: “possível futuro” chefe lhe pergunta: o que você sabe sobre Inteligência o que você sabe sobre Inteligência Artificial?Artificial?

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


TópicosTópicos


011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


IA no dia a diaIA no dia a dia

• Explorada a fundo (até demais) em diversos filmesExplorada a fundo (até demais) em diversos filmes– Jornada nas EstrelasJornada nas Estrelas– Guerra nas EstrelasGuerra nas Estrelas– IAIA– 2001: Uma Odisséia no Espaço2001: Uma Odisséia no Espaço– MatrixMatrix– Eu, robôEu, robô– O homem bicentenárioO homem bicentenário

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100



• 2001: Uma Odisséia no Espaço2001: Uma Odisséia no Espaço– HAL 9000HAL 9000

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100



• PathfinderPathfinderem Marteem Marte

• Tem aspectosTem aspectosinteligentes?inteligentes?

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100



• Spirit eSpirit eOpportunityOpportunity

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100



• Reconhecimento de digitais em Reconhecimento de digitais em notebooksnotebooks– Inteligente?Inteligente?

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100



• Reconhecimento e síntese de falaReconhecimento e síntese de fala• JogosJogos• Futebol de robôsFutebol de robôs

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100



• Folha, 21/06/07: Japão mostra robô-operário que é "pau para Folha, 21/06/07: Japão mostra robô-operário que é "pau para toda obra“toda obra“– Inteligente?Inteligente?

• Folha, 04/10/05: Robô-cachorro da Sony aprende a "falar" Folha, 04/10/05: Robô-cachorro da Sony aprende a "falar" espanholespanhol– Inteligente?Inteligente?

Aibo

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100



• Folha, 12/11/2007: Projeto tenta rastrear evidências do Folha, 12/11/2007: Projeto tenta rastrear evidências do terrorismo na webterrorismo na web– O projeto desenvolvido no Laboratório de Inteligência Artificial O projeto desenvolvido no Laboratório de Inteligência Artificial

irá ajudar a identificar pessoas que possam apresentar alto risco irá ajudar a identificar pessoas que possam apresentar alto risco e lideres de opiniões radicais no ciberespaço...e lideres de opiniões radicais no ciberespaço...

• Folha, 06/04/2008: Nova versão do Winning Eleven está mais Folha, 06/04/2008: Nova versão do Winning Eleven está mais espertaesperta– ... a maior novidade de Pro Evolution Soccer 2008 é o sistema de ... a maior novidade de Pro Evolution Soccer 2008 é o sistema de

inteligência artificial intitulado Teamvision que, no campo da inteligência artificial intitulado Teamvision que, no campo da teoria, tornaria os atletas controlados pelo computador ainda teoria, tornaria os atletas controlados pelo computador ainda mais inteligentes, capazes de mudar de estilo de jogo no meio mais inteligentes, capazes de mudar de estilo de jogo no meio da partida. Outra conseqüência é que a movimentação dos da partida. Outra conseqüência é que a movimentação dos jogadores é mais natural...jogadores é mais natural...

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100



• Folha, 14/02/2008: Humanos poderão Folha, 14/02/2008: Humanos poderão fazer sexo com robôs ainda neste séculofazer sexo com robôs ainda neste século– Isso é factível, levando-se em conta os Isso é factível, levando-se em conta os

progressos realizados na reprodução dos progressos realizados na reprodução dos músculos e dos movimentos humanos, ou músculos e dos movimentos humanos, ou na inteligência artificial -- concretamente na inteligência artificial -- concretamente na imitação de emoções e de aspectos da na imitação de emoções e de aspectos da personalidade.personalidade.

– Há um verdadeiro problema com os robôs Há um verdadeiro problema com os robôs sexuais: as pessoas se sentirão sexuais: as pessoas se sentirão fracassadas se esta for sua única solução.fracassadas se esta for sua única solução.

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100



• Folha, 09/06/2008: Folha, 09/06/2008: Procedimento com robô foi Procedimento com robô foi alternativa à radioterapiaalternativa à radioterapia

Da Vinci

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100



• Páginas anterioresPáginas anteriores– Livraria cultura: está entre as melhores Livraria cultura: está entre as melhores

livrarias on-line que temoslivrarias on-line que temos– Submarino: site de comércio eletrônico, Submarino: site de comércio eletrônico,

com uma seção de venda de livroscom uma seção de venda de livros– AmazonAmazon: site internacional de comércio : site internacional de comércio

eletrônico, com seção de venda de livroseletrônico, com seção de venda de livros

• Quais as diferenças entre as páginas?Quais as diferenças entre as páginas?

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100



• Buscadores anterioresBuscadores anteriores– MSNMSN– GoogleGoogle

• Qual buscador você usa?Qual buscador você usa?

• Quais as diferenças entre os Quais as diferenças entre os buscadores?buscadores?

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100



• Sistemas especialistasSistemas especialistas

• Sistemas de suporte à decisãoSistemas de suporte à decisão

• Data warehousingData warehousing: informação temporal de uma : informação temporal de uma organização, para suporte à decisãoorganização, para suporte à decisão

• Gestão e inteligência de negócios: soluções Gestão e inteligência de negócios: soluções tecnológicas de ponta para a análise de informação tecnológicas de ponta para a análise de informação para tomada de decisãopara tomada de decisão– Por exemplo, OraclePor exemplo, Oracle

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100



• Em 2006, comemoração dos Em 2006, comemoração dos 50 anos 50 anos da IAda IA

• Maior número de pesquisadores no Maior número de pesquisadores no mundomundo

• Maior grupo de pesquisa no ICMCMaior grupo de pesquisa no ICMC– Maior grupo de pesquisa no BrasilMaior grupo de pesquisa no Brasil

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


TópicosTópicos


011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


O que é IA?O que é IA?

O que constitui inteligência? O que constitui inteligência?

O que diferencia inteligência artificial de inteligência natural?

O que diferencia inteligência artificial de inteligência natural?

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


“Uma área de pesquisa que investigaformas de habilitar o computador a

realizar tarefas nas quais, até omomento, o ser humano tem um

melhor desempenho”. Elaine Rich

O que é IA?O que é IA?

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Inteligência ArtificialInteligência Artificial

“Tão logo algum problema de IA é resolvido ele não é mais considerado um problema da área de IA...”

Chuck ThorpeCMU, Robotics Institute, 2000

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Definições AdicionaisDefinições Adicionais

• Conjunto de técnicas para a construção de Conjunto de técnicas para a construção de máquinas “inteligentes”, capazes de resolver máquinas “inteligentes”, capazes de resolver problemas que requerem inteligência humana. problemas que requerem inteligência humana. (Nilsson)(Nilsson)

• Ramo da Ciência da Computação dedicado à Ramo da Ciência da Computação dedicado à automação de comportamento inteligente. (Luger e automação de comportamento inteligente. (Luger e Stubble)Stubble)

• Tecnologia de processamento de informação que Tecnologia de processamento de informação que envolve processos de raciocínio, aprendizado e envolve processos de raciocínio, aprendizado e percepção. (Winston)percepção. (Winston)

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Tentativa recenteTentativa recente

• Conjunto de problemas genéricos e Conjunto de problemas genéricos e técnicas para resolvê-lostécnicas para resolvê-los

Jacques Wainer, 2008Jacques Wainer, 2008

UnicampUnicamp

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Sistemas quepensam como os

humanos

Sistemas quepensam

racionalmenteSistemas queatuam como

humanos

Sistemas queatuam

racionalmente

As 4 categorias das As 4 categorias das definições de Inteligência definições de Inteligência

ArtificialArtificial

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


As 4 categorias das As 4 categorias das definições de Inteligência definições de Inteligência

ArtificialArtificial• Agindo como humanosAgindo como humanos::

A abordagem do Teste de TuringA abordagem do Teste de Turing

• Pensando como humanosPensando como humanos::A abordagem da modelagem cognitivaA abordagem da modelagem cognitiva

• Pensando racionalmentePensando racionalmente::A abordagem das leis do pensamentoA abordagem das leis do pensamento

• Agindo racionalmenteAgindo racionalmente::A abordagem de agentes racionaisA abordagem de agentes racionais

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Agindo como humanos: o Agindo como humanos: o Teste de TuringTeste de Turing

SistemaComputacional

InterrogadorHumano

Interface

Barr

eir

a F

ísic

a

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Pensando como humanos: Pensando como humanos: Modelos CognitivosModelos Cognitivos

• AnalogiaAnalogia• Aprendizado por observaçãoAprendizado por observação• Aprendizado baseado em colôniasAprendizado baseado em colônias

Metáforas

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Pensando racionalmente: Pensando racionalmente: Leis do pensamentoLeis do pensamento

Mortal(x) Humano(x)

Humano(Socrates) Mortal(Socrates)

Dedução

Modus Ponens

De A e A B, concluo B

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Agindo racionalmente: Agindo racionalmente: Agentes RacionaisAgentes Racionais

• Agentes = Percepção + AçãoAgentes = Percepção + Ação

Am

bientesensores

Crença

Agente

Condições-regras

atuadores

Que ação tomar

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Áreas de apoio para a Áreas de apoio para a Inteligência ArtificialInteligência Artificial

IAIAPsicologiaPsicologia

BiologiaBiologia

LógicaLógicaMatemáticaMatemática

Ciência daCiência daComputaçãoComputação

LingüísticaLingüística

EngenhariaEngenharia

FilosofiaFilosofia

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Áreas Relacionadas com a Áreas Relacionadas com a Inteligência ArtificialInteligência Artificial

IAIAPsicologiaPsicologia

BiologiaBiologia

LógicaLógicaMatemáticaMatemática

Ciência daCiência daComputaçãoComputação

LingüísticaLingüística

EngenhariaEngenharia

FilosofiaFilosofia

RobóticaRobótica

Redes NeuraisRedes Neurais

SistemasSistemasBaseados emBaseados emConhecimentoConhecimento

Processamento deProcessamento deLínguas NaturaisLínguas Naturais

AprendizadoAprendizadode Máquinade Máquina

Sistemas NebulososSistemas Nebulosos

PlanejamentoPlanejamento

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


TópicosTópicos


011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


“IA é considerada polêmica porque desafia a idéia da unicidade do

pensamento humano, da mesma forma que Darwin desafiou a

unicidade da origem dos seres humanos.”

Helbert A. SimonCMU, 2000

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Linha do Tempo da IALinha do Tempo da IA

1956 1957

Logic Theorist

Surge o termo Artificial

Intelligence

LISP

1958 1962

Primeiro Robô

Industrial

1970

Primeiro Sistema

Especialista

1981

PROLOG

1988 19921950

Alan Turing “Computer

Machinery and Intelligence”

General Problem Solver

Primeiro Projeto Japonês

Segundo Projeto Japonês

Ganhos com Sistemas de IA

chegam aUS$ 1 Bilhão

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


A História da Inteligência A História da Inteligência ArtificialArtificial

• A gestação de IA (1943-1956)A gestação de IA (1943-1956)• O entusiasmo dos primeiros anos de IA, O entusiasmo dos primeiros anos de IA,

grandes expectativas (1952-1969)grandes expectativas (1952-1969)• Uma dose de realidade (1966-1974)Uma dose de realidade (1966-1974)• Sistemas Baseados em Conhecimento: A Sistemas Baseados em Conhecimento: A

Chave para o Poder? (1969-1979)Chave para o Poder? (1969-1979)• IA se torna comercial (1980-1988)IA se torna comercial (1980-1988)• O retorno das Redes NeuraisO retorno das Redes Neurais

(1986 - presente)(1986 - presente)• Eventos RecentesEventos Recentes

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


O entusiasmo dos O entusiasmo dos primeiros anos de IA primeiros anos de IA

(1952-1969) (1952-1969) •Programas de Programas de resolução de problemasresolução de problemas

•Programas para jogar damas que aprendiamProgramas para jogar damas que aprendiam: provou-se o : provou-se o contrário do que era senso comum na época, a idéia de que contrário do que era senso comum na época, a idéia de que computadores podiam fazer somente o que era dito para elescomputadores podiam fazer somente o que era dito para eles

•Surgimento do Surgimento do LISPLISP

•Algoritmo para prova de teoremas: precursor do PROLOGAlgoritmo para prova de teoremas: precursor do PROLOG

•MicromundosMicromundos: problemas limitados que pareciam requerer : problemas limitados que pareciam requerer inteligência para serem resolvidosinteligência para serem resolvidos

– Mundo dos blocosMundo dos blocos

•Algumas pesquisas em redes neuraisAlgumas pesquisas em redes neurais

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Uma dose de realidade Uma dose de realidade (1966-1974)(1966-1974)

• Não escalabilidadeNão escalabilidade dos métodos de IA dos métodos de IA

• Dificuldades:Dificuldades:– Primeiros programas continham Primeiros programas continham pouco ou pouco ou

nenhum conhecimentonenhum conhecimento do assunto que eles do assunto que eles tratavamtratavam

– A A intratabilidade de muitos problemasintratabilidade de muitos problemas que IA que IA estava tentando resolverestava tentando resolver

– Limitações sobre as estruturas básicasLimitações sobre as estruturas básicas usadas usadas para gerar comportamento inteligentepara gerar comportamento inteligente

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PLN: conversa com ElizaPLN: conversa com Eliza

Eliza: Eliza: como vai você hoje?como vai você hoje?P: P: não muito bemnão muito bemEliza: Eliza: por que você diz não muito bem?por que você diz não muito bem?P: P: eu estou com alergiaeu estou com alergiaEliza: Eliza: interessanteinteressanteP: P: eu fico com manchas vermelhaseu fico com manchas vermelhasEliza: Eliza: acho que não sei do que você está acho que não sei do que você está

falandofalandoP: P: manchas vermelhas no meu rostomanchas vermelhas no meu rostoEliza: Eliza: seu rostoseu rostoP: P: isso mesmoisso mesmoEliza: Eliza: é isso mesmo?é isso mesmo?

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PLN: conversa com ElizaPLN: conversa com Eliza

P: P: você é um programa, não é?você é um programa, não é?Eliza:Eliza: te agrada pensar que eu sou um te agrada pensar que eu sou um

programa?programa?P:P: com certezacom certezaEliza:Eliza: eu perceboeu perceboP:P: yupyupEliza:Eliza: um pouco antes você falou de seu rostoum pouco antes você falou de seu rostoP:P: e sobre o seu rosto?e sobre o seu rosto?Eliza: o que é que você realmente quer saber?Eliza: o que é que você realmente quer saber?P:P: você é meu tipo de garota?você é meu tipo de garota?

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PLN: conversa com ElizaPLN: conversa com ElizaEliza:Eliza: talvez em suas fantasias eu seja seu tipo de talvez em suas fantasias eu seja seu tipo de

garotagarotaP:P: em minhas fantasias você é loiraem minhas fantasias você é loiraEliza:Eliza: o que te faz pensar que sou loira?o que te faz pensar que sou loira?P:P: não seinão seiEliza: você realmente não sabe?Eliza: você realmente não sabe?P:P: nãonãoEliza:Eliza: você está dizendo não apenas para ser você está dizendo não apenas para ser negativo?negativo?P:P: nãonãoEliza:Eliza: você está sendo um pouco negativovocê está sendo um pouco negativoP:P: não, não estounão, não estouEliza:Eliza: por quanto tempo você não tem estado?por quanto tempo você não tem estado?

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


SBCs: A Chave para o SBCs: A Chave para o Poder? (1969-1979)Poder? (1969-1979)

• Métodos fracos: usam pouca informação sobre o domínioMétodos fracos: usam pouca informação sobre o domínio

• A significância do programa A significância do programa DendralDendral (69), que inferia a (69), que inferia a estrutura molecular: primeiro sistema a trabalhar com estrutura molecular: primeiro sistema a trabalhar com conhecimento intensivoconhecimento intensivo

• Investigação de Investigação de sistemas especialistassistemas especialistas

• A importância do conhecimento do domínio foi também A importância do conhecimento do domínio foi também aparente na área de processamento de língua natural.aparente na área de processamento de língua natural.– Quem casa quer casa.Quem casa quer casa.

• O crescimento das aplicações no mundo real aumentou a O crescimento das aplicações no mundo real aumentou a demanda por demanda por esquemas de representação de conhecimentoesquemas de representação de conhecimento alternativos: alternativos: lógicalógica e e framesframes

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


IA se torna comercialIA se torna comercial(1980-1988)(1980-1988)

• O primeiro sistema especialista de sucesso O primeiro sistema especialista de sucesso comercial, R1, começou a operar na DEC e comercial, R1, começou a operar na DEC e ajudava a configurar ordens para novos ajudava a configurar ordens para novos computadorescomputadores

• Em 1981, os japoneses anunciaram a Em 1981, os japoneses anunciaram a ““Quinta GeraçãoQuinta Geração”, um projeto de 10 anos ”, um projeto de 10 anos para construção de computadores para construção de computadores inteligentes que rodavam Prologinteligentes que rodavam Prolog

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


O retorno das Redes O retorno das Redes Neurais Neurais

(1986 - presente)(1986 - presente)• Estudos de Estudos de redes neurais na Físicaredes neurais na Física

• Ao mesmo tempo, algumas Ao mesmo tempo, algumas desilusõesdesilusões sobre a aplicabilidade de sistemas sobre a aplicabilidade de sistemas especialistas começaram a surgirespecialistas começaram a surgir– O gargalo do conhecimentoO gargalo do conhecimento

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Eventos RecentesEventos Recentes

• Buscadores InteligentesBuscadores Inteligentes• Reconhecimento de VozReconhecimento de Voz• Visão computacionalVisão computacional• RobóticaRobótica• Mineração de Dados e de TextoMineração de Dados e de Texto• Processamento de Línguas NaturaisProcessamento de Línguas Naturais• Casas InteligentesCasas Inteligentes• Sub-áreas de IA complementam-se e, Sub-áreas de IA complementam-se e,

assim, podem ser combinadas produzindo assim, podem ser combinadas produzindo resultados surpreendentesresultados surpreendentes

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Uma Nova VisãoUma Nova Visão

• A partir dos anos 80 foi percebido que, geralmente, A partir dos anos 80 foi percebido que, geralmente, o o modelo de raciocínio utilizado em IAmodelo de raciocínio utilizado em IA era era diferentediferente do usado pelos do usado pelos seres humanosseres humanos– ICMC-USP: ICMC-USP: Inteligência ComputacionalInteligência Computacional

• Mas essas diferenças não invalidam o uso de Mas essas diferenças não invalidam o uso de modelos não-humanos. Um bom exemplo é o modelos não-humanos. Um bom exemplo é o aviãoavião, que opera de uma forma muito diferente da , que opera de uma forma muito diferente da dos pássaros, mas também voa.....dos pássaros, mas também voa.....

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


TópicosTópicos


011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


O que é inteligência?

O que é inteligência?

Muito difícil!!!Muito difícil!!!

Paradigmas da Paradigmas da InteligênciaInteligência

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Procedimento InteligenteProcedimento Inteligente• Aprende por experiênciaAprende por experiência• Usa conhecimento adquirido por experiênciaUsa conhecimento adquirido por experiência• Soluciona problemas na ausência de alguma Soluciona problemas na ausência de alguma

informaçãoinformação• Reage rapidamente perante uma nova situação Reage rapidamente perante uma nova situação • Determina o que é importanteDetermina o que é importante• Raciocina e pensaRaciocina e pensa• Entende imagens visuaisEntende imagens visuais• Processa e manipula símbolosProcessa e manipula símbolos• É criativo e imaginativoÉ criativo e imaginativo• Usa heurísticasUsa heurísticas

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Inteligência x AprendizadoInteligência x Aprendizado

• Aprendizado é a chave da Aprendizado é a chave da superioridade da Inteligência Humana superioridade da Inteligência Humana – Aprendizado é a essência da InteligênciaAprendizado é a essência da Inteligência

• Para que uma máquina tenha Para que uma máquina tenha Comportamento InteligenteComportamento Inteligente, deve-, deve-se aumentar sua se aumentar sua Capacidade de Capacidade de AprendizadoAprendizado

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Inteligência x AprendizadoInteligência x Aprendizado

• O ser humano está O ser humano está pré-programadopré-programado para o para o aprendizadoaprendizado

• O computador não possui o programa inicial O computador não possui o programa inicial para procurar por informações e realizar para procurar por informações e realizar aprendizado em geralaprendizado em geral

• Paradigmas e técnicas de aprendizado de Paradigmas e técnicas de aprendizado de máquina possuem um alvo bem mais máquina possuem um alvo bem mais limitado do que o aprendizado humanolimitado do que o aprendizado humano

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


TópicosTópicos


011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Sistemas de IASistemas de IA

Conceitos e técnicas de IAConceitos e técnicas de IA

Sistemas de IASistemas de IA ConhecimentoConhecimento

Aquisição

Representação

Manipulação

Processo de Processo de AprendizadoAprendizado

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


SBC e Sistemas SBC e Sistemas EspecialistasEspecialistas

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Problemas com ACProblemas com AC

• Especialista com dificuldades Especialista com dificuldades para verbalizar conhecimentopara verbalizar conhecimento

• Especialista pode não estar Especialista pode não estar ciente de como usa o ciente de como usa o conhecimentoconhecimento

• Conhecimento IncompletoConhecimento Incompleto• Conhecimento IncorretoConhecimento Incorreto• Conhecimento InconsistenteConhecimento Inconsistente

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


TópicosTópicos


011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Sistemas de IASistemas de IA

Conceitos e técnicas de IAConceitos e técnicas de IA

Sistemas de IASistemas de IA ConhecimentoConhecimento

Aquisição

Representação

Manipulação

Aprendizado Aprendizado de Máquinade Máquina

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Aprendizado de MáquinaAprendizado de Máquina

Pode ser utilizado como meio para Pode ser utilizado como meio para vencervencer um dos maiores problemas de um dos maiores problemas de Sistemas de IA - o Sistemas de IA - o gargalogargalo da aquisição da aquisição de conhecimentode conhecimento

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Ciências Ciências CognitivasCognitivas

Ciência da Ciência da ComputaçãoComputação

Reconheci-Reconheci-mento de mento de PadrõesPadrões

EstatísticaEstatística

Aprendizado Aprendizado de Máquinade Máquina

AM incorpora várias AM incorpora várias técnicas de outras técnicas de outras

disciplinasdisciplinas

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


AM: exemploAM: exemplo

• A vaca Mimosa teve um filhote em A vaca Mimosa teve um filhote em setembrosetembro

• O boi Caprichoso é grandeO boi Caprichoso é grande• A vaca Afrodite teve dois filhotes: um A vaca Afrodite teve dois filhotes: um

macho e uma fêmeamacho e uma fêmea

Vacas não tem mais de 2 filhotesVacas não tem mais de 2 filhotes

Somente vacas podem ter filhotesSomente vacas podem ter filhotes

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Computação bioinspiradaComputação bioinspirada

• Técnicas ditas naturais, baseadas na Técnicas ditas naturais, baseadas na naturezanatureza

– Redes neuraisRedes neurais

– Colônia de formigasColônia de formigas

– EnxamesEnxames

– Algoritmos genéticosAlgoritmos genéticos

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Evolução e SeleçãoEvolução e Seleçãomais

descendentes

maior chance de perpetuar

código genético

maior longevidade

Maisaptos

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Evolução e SeleçãoEvolução e Seleção

4

9

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


TópicosTópicos


011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


Língua NaturalLíngua Natural

• Língua humanaLíngua humana

• Em oposição às linguagens artificiaisEm oposição às linguagens artificiais– Matemática, lógica, linguagens de programação Matemática, lógica, linguagens de programação

de computadoresde computadores

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PLNPLN• Processamento de Língua NaturalProcessamento de Língua Natural

– Lingüística ComputacionalLingüística Computacional– Engenharia das Línguas NaturaisEngenharia das Línguas Naturais

• No Brasil, tradicionalmente visto como No Brasil, tradicionalmente visto como subárea da Inteligência Artificial & subárea da Inteligência Artificial & ComputaçãoComputação– Habilidade lingüística é um tipo de inteligênciaHabilidade lingüística é um tipo de inteligência

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PLNPLN

• Instruir o computador a lidar com a línguaInstruir o computador a lidar com a língua– EntendimentoEntendimento

• Análise morfológica e sintática, semântica e discursivaAnálise morfológica e sintática, semântica e discursiva– Geração, sínteseGeração, síntese

• Tradução, produção de resumosTradução, produção de resumos– Correção gramaticalCorreção gramatical– Busca de respostas para perguntasBusca de respostas para perguntas– Recuperação de informação da InternetRecuperação de informação da Internet– Auxílio a escrita e ao aprendizado de línguasAuxílio a escrita e ao aprendizado de línguas

• InterdisciplinarInterdisciplinar– ComputaçãoComputação– LingüísticaLingüística

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PLNPLN

• Auxílio às tarefas humanasAuxílio às tarefas humanas– Não substitui o humanoNão substitui o humano

• Não é possível automatizar a língua, apenas Não é possível automatizar a língua, apenas aspectos delaaspectos dela

• O computador é uma máquina estúpida!O computador é uma máquina estúpida!

VS.

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100

NILC & LABIC - ICMC - USP São CarlosNILC & LABIC - ICMC - USP São Carlos 75Robô Ed: conhecimento Robô Ed: conhecimento

especializadoespecializado

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PLNPLN

• ““Conversar” com uma máquina não é Conversar” com uma máquina não é tão difíciltão difícil

• Fazer a máquina “entender” é difícil, Fazer a máquina “entender” é difícil, talvez impossíveltalvez impossível– Futuro distanteFuturo distante

• Muitas pesquisasMuitas pesquisas– Programas especializadosProgramas especializados– Recursos lingüísticos e lingüístico-computacionaisRecursos lingüísticos e lingüístico-computacionais

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PLNPLN

• De que um computador necessita para De que um computador necessita para ser capaz de entender uma fala ser capaz de entender uma fala humana e interagir adequadamente?humana e interagir adequadamente?– Como nós, humanos, fazemos isso?Como nós, humanos, fazemos isso?

Quem é Lula?Quem é Lula?Que preguiça!Que preguiça!Está calor aqui.Está calor aqui.

Cláudia: O que Chomsky disse?Cláudia: O que Chomsky disse?Thiago: O que Chomsky disse?Thiago: O que Chomsky disse?

Quem é Lula? Sei que não é o molusco.Quem é Lula? Sei que não é o molusco.

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PesquisasPesquisas

• Revisão Revisão ortográficaortográfica– DicionáriosDicionários– Regras para Regras para

ordenar ordenar sugestõessugestões

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PesquisasPesquisas

• Revisão Revisão gramaticalgramatical– Analisador Analisador

sintáticosintático– LéxicoLéxico– Regras Regras

gramaticaisgramaticais

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PesquisasPesquisas

• Revisão Revisão estilísticaestilística– Regras Regras

estilísticasestilísticas

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PesquisasPesquisas

• AnáliseAnálisesintáticasintática– LéxicoLéxico– Regras Regras

sintáticasintáticass

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


NILCNILC

• Sumarização Sumarização automáticaautomática– Métodos Métodos

profundos e profundos e superficiaissuperficiais

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PesquisasPesquisas

• Tradução automáticaTradução automática

• MétodosMétodos– SimbólicosSimbólicos– EstatísticosEstatísticos– InterlínguaInterlíngua

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PesquisasPesquisas

• Tradução por interlínguaTradução por interlíngua

Português

Inglês

Espanhol

Japonês

ÁrabeInterlíngua

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PesquisasPesquisas

• Tradução sem interlíngua?Tradução sem interlíngua?

Português

Inglês

Espanhol

Japonês

Árabe?

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


PesquisasPesquisas

• Tradução sem interlíngua!Tradução sem interlíngua!

Português

Inglês

Espanhol

Japonês

Árabe

011010101010100100010101110100101100100101001001010011010101100111001101 011010101010100100010101110100101100


FimFim

labic.icmc.usp.brlabic.icmc.usp.br

www.icmc.usp.br/~biocomwww.icmc.usp.br/~biocom

www.nilc.icmc.usp.brwww.nilc.icmc.usp.br

011010 101010 100100 010101 110100 101100 100101 001001 010011 010101 100111 001101 011010 101010...

Documents