inteligência artificial aplicada a problemas de tomada de decisão ilab sistemas especialistas...

Inteligência Artificial Aplicada Inteligência Artificial Aplicada a Problemas de Tomada de a Problemas de Tomada de

DecisãoDecisão

iLab Sistemas EspecialistasiLab Sistemas Especialistas

website: www.ilab.com.brwebsite: www.ilab.com.bre-mail: [email protected]: [email protected]

• iLab Sistemas EspecialistasiLab Sistemas Especialistas

• Conceitos BásicosConceitos Básicos

• Programação por RestriçõesProgramação por Restrições

• Problema das RainhasProblema das Rainhas

• Planejamento e OtimizaçãoPlanejamento e Otimização

• iCol - Planejamento de ColheitaiCol - Planejamento de Colheita

• GesToc - Logística de EstoquesGesToc - Logística de Estoques

• ConclusãoConclusão

Roteiro da ApresentaçãoRoteiro da Apresentação

iLab Sistemas EspecialistasiLab Sistemas Especialistas

Empresa focada no desenvolvimento e Empresa focada no desenvolvimento e implantação de soluções para implantação de soluções para problemas problemas complexoscomplexos utilizando ferramentas de utilizando ferramentas de alta tecnologia e recursos de alta tecnologia e recursos de inteligência inteligência artificialartificial..

•Planejamento EstratégicoPlanejamento Estratégico•Otimização de RecursosOtimização de Recursos•Planificação de TarefasPlanificação de Tarefas•Logística de AtividadesLogística de Atividades

Conceitos BásicosConceitos Básicos

O que é Inteligência O que é Inteligência Artificial ?Artificial ?CiênciaCiência voltada para o desenvolvimento de voltada para o desenvolvimento de técnicas e algoritmostécnicas e algoritmos destinados à resolução de destinados à resolução de problemas complexosproblemas complexos..

O que são Sistemas O que são Sistemas Especialistas ?Especialistas ?Programas de computadorProgramas de computador que usam que usam conhecimentoconhecimento e procedimentos e procedimentos de de inferênciainferência para resolver problemas que são de uma complexidade para resolver problemas que são de uma complexidade e dificuldade superiores à capacidade humana de calculá-los.e dificuldade superiores à capacidade humana de calculá-los.

Quais são as técnicas existentes ?Quais são as técnicas existentes ?

Reconhecimento ótico, Linguagem natural, Reconhecimento ótico, Linguagem natural, Redes neuraisRedes neurais, Algoritmos , Algoritmos genéticos, Representação do conhecimento, Compreensão da fala, genéticos, Representação do conhecimento, Compreensão da fala, Lógica difusaLógica difusa (fuzzy), (fuzzy), Problemas de buscaProblemas de busca, etc..., etc...

Programação por RestriçõesProgramação por Restrições

O que é ... ?O que é ... ?

Técnica de Técnica de formulação de problemasformulação de problemas onde o objetivo é o onde o objetivo é o descobrir algum descobrir algum estadoestado do problema que satisfaça um do problema que satisfaça um determinado conjunto de restriçõesdeterminado conjunto de restrições..

Etapas de Modelagem:Etapas de Modelagem:1.1. Determinação do espaço de busca para a solução.Determinação do espaço de busca para a solução.2.2. Determinação da abrangência ou domínio do Determinação da abrangência ou domínio do

problema.problema.3.3. Formulação matemática das restrições do problema.Formulação matemática das restrições do problema.4.4. Execução de procedimento de busca e solução:Execução de procedimento de busca e solução:

• Propagação de restrições Propagação de restrições • Seleção de valorSeleção de valor• BacktrackingBacktracking

• Desenvolvida na França durante a década de 90 - Univ. de Desenvolvida na França durante a década de 90 - Univ. de DijonDijon


Encontrar um par de números inteiros (A,B), com valores Encontrar um par de números inteiros (A,B), com valores dentro do intervalo de 0 a 10, cuja soma seja inferior a 12 e dentro do intervalo de 0 a 10, cuja soma seja inferior a 12 e a diferença seja superior a 5a diferença seja superior a 5..

Exemplo:Exemplo:

• Espaço de Busca: (A,B)Espaço de Busca: (A,B)• Domínios: A Domínios: A {0..10} e B {0..10} e B {0..10} {0..10}• Restrição1: A + B < 12Restrição1: A + B < 12• Restrição2: A - B > 5Restrição2: A - B > 5

Propagação1Propagação1: Se A-B > 5, para o menor valor de B (0), o valor mínimo: Se A-B > 5, para o menor valor de B (0), o valor mínimode A deve ser 6. Os domínios mudam para A [6..10] e B [0..10].de A deve ser 6. Os domínios mudam para A [6..10] e B [0..10]. Propagação 2Propagação 2: Se A + B < 12, para o menor valor de A (6), o valor : Se A + B < 12, para o menor valor de A (6), o valor máximo de B deve ser 5. Logo o domínio de B passa para [0..5].máximo de B deve ser 5. Logo o domínio de B passa para [0..5].


Continuação...Continuação...

Seleção1Seleção1: Escolhemos o menor valor possível para A: 6: Escolhemos o menor valor possível para A: 6 Propagação3Propagação3: Se A=6, pela restrição A-B > 5, o valor possível para B é 0. : Se A=6, pela restrição A-B > 5, o valor possível para B é 0.

SoluçãoSolução: A=6 e B=0: A=6 e B=0

Domínios: A [6..10] e B [0..5]Domínios: A [6..10] e B [0..5]

Continuando-se o processo de geração de soluções, Continuando-se o processo de geração de soluções, encontraremosencontraremosoutras soluções válidas:outras soluções válidas:[7,0] [7,1] [8,0] [8,1] [8,2] [9,0] [9,1] [9,2] [10,0] [10,1][7,0] [7,1] [8,0] [8,1] [8,2] [9,0] [9,1] [9,2] [10,0] [10,1]

Uma variação do problema poderia, por exemplo, envolver a Uma variação do problema poderia, por exemplo, envolver a solução ótimasolução ótima, que maximizasse uma expressão., que maximizasse uma expressão.

Por exemplo: Maximizando Por exemplo: Maximizando A * BA * B, a melhor solução seria: , a melhor solução seria: [9,2][9,2]

Problema das RainhasProblema das Rainhas

Posicionar 8 rainhas em um Posicionar 8 rainhas em um tabuleiro de xadrez de forma a tabuleiro de xadrez de forma a nenhuma rainha atacar outra nenhuma rainha atacar outra rainharainha..

Problema:Problema:

Combinação de 64 casas tomadas 8 a 8: 4.426.165.3684.426.165.368 !!! !!!

Força Bruta: processando 100.000 soluções por segundo Força Bruta: processando 100.000 soluções por segundo levaria levaria 12 horas12 horas para testar todas as possibilidades para testar todas as possibilidades

Complexidade:Complexidade:


Codificação do Problema:Codificação do Problema:Espaço de Busca:Espaço de Busca:IlcManager m(IlcNoEdit);IlcInt nqueen = 8;IlcIntVarArray x(m, nqueen, 0, nqueen-1),x1(m, nqueen),x2(m, nqueen);

Restrições:Restrições:IlcInt i;for (i = 0; i < nqueen; i++) { x1[i] = x[i]+i; x2[i] = x[i]-i;}m.add(IlcAllDiff(x));m.add(IlcAllDiff(x1));m.add(IlcAllDiff(x2));

Geração da Solução:Geração da Solução:m.add(IlcGenerate(x));m.nextSolution();


Passo 1: Selecionar valor e propagar Passo 1: Selecionar valor e propagar restriçõesrestrições


Passo 2: Selecionar valor e propagar Passo 2: Selecionar valor e propagar restriçõesrestrições


Passo 3: Seleção, propagação e Passo 3: Seleção, propagação e backtrackingbacktracking

Problema das RainhasProblema das RainhasProblema das RainhasProblema das Rainhas

Passo 4: Seleciona outro valor válido e Passo 4: Seleciona outro valor válido e propagapropaga


Solução: 13 seleções e 11 backtrackingsSolução: 13 seleções e 11 backtrackings

Planejamento e OtimizaçãoPlanejamento e Otimização

Aplicação: Programação de ProduçãoAplicação: Programação de Produção

Linha 1Linha 1

Linha 2Linha 2

Linha 3Linha 3

Linha 4Linha 4

Linha 5Linha 5

Linha 6Linha 6

Linha 7Linha 7

CapacidadesCapacidades

NecessidadesNecessidades

DemandaDemandade Vendasde Vendas

Margem de Margem de LucroLucro

iCol - ColheitaiCol - Colheita

ObjetivoObjetivo

Definição da Definição da programação otimizada de colheitaprogramação otimizada de colheita das áreas das áreas de cultivo de cana-de-açúcar em função de suas de cultivo de cana-de-açúcar em função de suas características particulares e do contexto das características particulares e do contexto das restrições restrições operacionaisoperacionais da safra. da safra.

• Como efetuar a política de matéria-prima ?Como efetuar a política de matéria-prima ?• Qual o mix ideal de produção ?Qual o mix ideal de produção ?• Como configurar frentes de trabalho ?Como configurar frentes de trabalho ?• Qual o perfil varietal ideal ?Qual o perfil varietal ideal ?• Como minimizar distância de transporte ?Como minimizar distância de transporte ?• Onde, quando e como colher a matéria-prima ?Onde, quando e como colher a matéria-prima ?• Como minimizar custos operacionais ?Como minimizar custos operacionais ?

Questões Estratégicas:Questões Estratégicas:

GesToc - LogísticaGesToc - Logística

ObjetivoObjetivo

Gerenciamento do nível de estoques de produtos através da Gerenciamento do nível de estoques de produtos através da programação diária otimizadaprogramação diária otimizada de transferências de cargas de transferências de cargas entre as unidades de uma empresa.entre as unidades de uma empresa.

• Gerenciamento de produção e logísticaGerenciamento de produção e logística• Projeção de produção, venda e estoqueProjeção de produção, venda e estoque• Movimentos de transferênciaMovimentos de transferência• Análise de estoques e transferênciasAnálise de estoques e transferências• Integração com aplicações gerenciaisIntegração com aplicações gerenciais

Funcionalidades:Funcionalidades:

ConclusãoConclusão

““A A Inteligência ArtificialInteligência Artificial é uma das mais é uma das mais modernas tecnologias em informática disponíveis modernas tecnologias em informática disponíveis atualmente no mercado. O uso prático desta atualmente no mercado. O uso prático desta técnica será um dos principais trunfos para técnica será um dos principais trunfos para aumento de produtividade e competitividadeaumento de produtividade e competitividade nos nos próximos anos entre as empresas.”próximos anos entre as empresas.”

Sistemas InteligentesSistemas Inteligentes Valorização ConhecimentoValorização Conhecimento

inteligência artificial aplicada a problemas de tomada de decisão ilab sistemas especialistas...

Documents