Introducao a inteligencia artificial na educacao

Uma introdução a Machine Learning

Guilherme Silveirahttp://www.caelum.com.br

Uma introdução a Machine Learning

Guilherme Silveirahttp://www.alura.com.br

a idéia

problemasperguntas

soluçõesrespostas

quem sou eu

casa ==> caelum

decidi ir de carro

<== piada

pego o carro...

assisto o trânsitode camarote

decidi ir de metrô

quem conhecesão paulo?

quem conhece o metrôem são

paulo?

Problema?

vista interna

além do trânsito

minha vida pessoal

mudança

o preço dos imóveis

está caro?

Tamanho Preço100 750000200 860000150 977000140 81900160 984000180 1127000130 63800080 64700040 346000

p: qual um preço justo para esse

imóvel?

está caro?

regressão linear f(x) = ax + b

planilha

preço = 5053x + 57758preço = 5053x + 57758

regressão linear f(x) = ax + b

polinômiosf(x) = a + bx + cx^2 + ... + dx^n

preço = a + ... + dx^npreço = a + ... + dx^n

p: como estimar o valor de algo?

possível resposta: regressão

p: quanto tempo os alunos precisarão para essa

prova?

p: qual a nota que o aluno vai tirar na prova final?p: qual será a nota do

hipólito na próxima olimpíada?

simplicidade++bizarro--

função Brad Pitt(a função perfeita?)

e o número de dormitórios?

Tamanho Preço100 750000200 860000150 977000140 81900160 984000180 1127000130 63800080 64700040 346000

e o número de dormitórios?

Tamanho Dormitório Preço100 2 750000200 3 860000150 4 977000140 3 81900160 3 984000180 4 1127000130 3 63800080 3 64700040 1 346000

bibliotecas

http://math.nist.gov/javanumerics/jama/http://mahout.apache.org/

http://commons.apache.org/math/

google: language + regression

chego no trabalho

abro os emails

p: classificaçãoÉ spamzis!É spamzis!

Não é!Não é!

11

00

treino!

valido!

p: ele é 1?

acredito que sim, acredito que sim, com chance de com chance de

78%78%

classificação humana

lista com 1000 itens

treino da máquina

valida a qualidade

99% de acerto99% de acerto

lista com 200 itens

p: ele é 1?

chance de x%chance de x%

r: regressão logística

p: o email é spam?

p: qual a chance do aluno acertar esse exercício?

p: o aluno está com dificuldade?p: o aluno domina o conteúdo?

p: qual a chance de essa imagem ser o número 3?

ou 8?p: qual a chance de essa imagem ser um cancêr?

nota: simplificações desses problemas

e o cartão de credito?

você gastou 50dia 30loja 15

você gastou 30dia 30loja 17

você gastou 25dia 30loja 21

você gastou 25dia 30loja 21

você gastou 2500dia 30loja 7

dia valor loja

30 30 15

30 35 17

30 100 8

1 37 9

30 2500 7

dia valor loja label

30 30 15 0

30 35 17 0

30 100 8 0

1 37 9 0

30 2500 7 1

dia valor loja label

30 30 15 0

30 35 17 0

30 100 8 0

1 37 9 0

30 2500 7 1

treina

37% de acerto37% de acerto

valida

eu continuo eu continuo roubandoroubando

regressão logística é, em geral, linear

ou lerdíssimaregularização

polinômiosoutras

dia valor loja label

30 30 15 0

30 35 17 0

30 100 8 0

1 37 9 0

30 2500 7 1

dia valor loja label

30 30 15 0

30 35 17 0

30 100 8 0

1 37 9 0

30 2500 7 1

dia valor loja label

30 30 15 0

30 35 17 0

30 100 8 0

1 37 9 0

30 2500 7 1

dia valor loja label

30 30 15 0

30 35 17 0

30 100 8 0

1 37 9 0

30 2500 7 1

dia valor loja label

30 30 15 0

30 35 17 0

30 100 8 0

1 37 9 0

30 2500 7 1

87% de acerto87% de acerto

treina

treina

treina

treina

treina

treina

dia valor loja label

30 30 15 0

30 35 17 0

30 100 8 0

1 37 9 0

30 2500 7 1

o seu telefone o seu telefone tocatoca

p: o email é spam?

p: essa movimentação é uma fraude?

p: qualquer pergunta sim/não como antes?http://neuroph.sourceforge.net/

acesso o “banco.caelum.com.br”

dia valor loja

30 30 MAX PAD

30 35 MUNI TR

30 149 CAELUM

1 499FACULDAD

E

30 5 BUTECO

o que é isso?o que é isso?

o que é isso?o que é isso?

alimentaçãoalimentação

profissionalprofissional

profissionalprofissional

p: a movimentação 15 é?

p: a movimentação 15 é entretenimento ou não? (0

ou 1)

p: a movimentação 15 é alimentação ou não? (0 ou 1)

p: a movimentação 15 éprofissional ou não? (0 ou 1)

dia valor loja categoria

30 30 MAX PADalimentaçã

o

30 35 MUNI TR transporte

30 149 CAELUMprofissiona

l

1 499FACULDAD

Eprofissiona

l

30 5 BUTECOalimentaçã

o

onde estão osonde estão os0 e 1?0 e 1?

dia valor loja categoria

30 30 MAX PAD 0

30 35 MUNI TR 1

30 149 CAELUM 2

1 499FACULDAD

E2

30 5 BUTECO 0

é 0, 1 ou 2?é 0, 1 ou 2?

dia valor loja categoria

30 30 MAX PAD é

30 35 MUNI TR resto

30 149 CAELUM resto

1 499FACULDAD

Eé

30 5 BUTECO resto

é 0 ou o resto?é 0 ou o resto?77%77%

dia valor loja categoria

30 30 MAX PAD resto

30 35 MUNI TR é

30 149 CAELUM resto

1 499FACULDAD

Eresto

30 5 BUTECO é

é 1 ou o resto?é 1 ou o resto?53%53%

dia valor loja categoria

30 30 MAX PAD resto

30 35 MUNI TR resto

30 149 CAELUM é

1 499FACULDAD

Eé

30 5 BUTECO resto

é 2 ou o resto?é 2 ou o resto?64%64%

dia valor loja label

30 30 15 0

30 35 17 0

30 100 8 0

1 37 9 1

30 2500 7 0

dia valor loja label

30 30 15 0

30 35 17 1

30 100 8 1

1 37 9 0

30 2500 7 0

dia valor loja label

30 30 15 1

30 35 17 0

30 100 8 0

1 37 9 0

30 2500 7 1

77%77%

entretenimento

alimentação

profissional

treina

você ficou esperando ooutro robô aparecer né?

53%53%

64%64%

entretenimententretenimentoo

One vs All

p: dentre as categorias A,B,C a qual categoria ele

pertence?

p: o aluno está motivado, desanimado, desiludido,

decepcionado, contente ou malandrão?

o aluno não terminou :(

será que eu poderia ter

ajudado ele?

qto tempo em cada exercício?

alunos = []alunos << [12, 150, 3, 15]alunos << [4, 170, 32, 25]alunos << [1, 10, 3, 25]alunos << [12, 20, 31, 15]

se ele termina o curso em 3 meses

ou não

labels = [1, 1, 0, 0]

alunos = []alunos << [12, 150, 3, 15]alunos << [4, 170, 32, 25]alunos << [1, 10, 3, 25]alunos << [12, 20, 31, 15]

treina

e o guilherme?

guilherme = [6, 140, 25, 10]

model.predict(Node.features(guilherme))

adivinhe!

SVM

dados fake

labels = [1, 1, 0, 0]

alunos = []alunos << [12, 150, 3, 15]alunos << [4, 170, 32, 25]alunos << [1, 10, 3, 25]alunos << [12, 20, 31, 15]

dados reais

dados reais

C utilizado ACERTOS NO TREINO PREVISOES COM ACERTO0.08 93.18% 85.71%

C utilizado ACERTOS NO TREINO PREVISOES 0.001 70.45454545454545 61.9047619047619050.04 88.63636363636364 71.428571428571430.08 93.18181818181819 85.714285714285710.2 100.0 100.0

SVM para classificar (0,1, ...)

p: dentre as categorias A,B,C a qual categoria ele

pertence?

p: o aluno vai desistir do curso?

p: essa pessoa tem perfil de terrorista?

grupos de alunos

dificuldade != facilidade

user id 15 ?? user id 17user id 15 ?==? user id 17

333784321236738126783 ?==? 1238793923832178612397

características em comum

número de respostas erradastempo gasto

número de exercícios feitosfeedbacks dados

notas de feedback recebidos

likescursos

quantidade de caracteres

altura???

joga no plano

olha eles aqui!

chuta um ponto

X

X

genial

X

X

melhora

X

XX

X

e melhora...e melhora...e melhora...e melhora...e melhora...e melhora...e melhora...

esses são os grupos

grupos esperados:

muitas perguntas,

muitos erros

poucos erros,poucas perguntas

poucos erros,poucas perguntas,

ajuda bastante

X XX

grupos encontrados:

muitas perguntas,

poucos erros

muitos erros,poucas perguntas

muitos erros,poucas perguntas,

ajuda bastante

entre outros

p: como meus _____ se agrupam?

p: como os alunos se comportam?

p: como os instrutores se comportam?

p: como os exercícios se comportam?

p: como meus clientes se agrupam?

p: como meus produtos se agrupam?

p: como minhas features se agrupam?

p: como os clientes usam o sistema?

resumindo

machine learningregressão linearclassificadoresredes neurais

logistick-cluster

artefatos mais comitados x complexidade deles

metricminer.org.br

se usar o computador

não dirija

se beber não dirija

se ler, não dirija

se falar, não dirija

eu quero beber e ler

eu não quero dirigir

“carros” automáticos

detectando...margem de margem de

erroerro

o que você quer sabersobre um cliente?

o que o cliente quer sabersobre ele mesmo?

como os clientes se agrupam?

como seus itens se agrupam?

quando o cliente fará algo?

nós respondemos 2levante as suas

obrigado 1

guilherme.silveira@caelum.com.br

@guilhermecaelum

http://www.alura.com.br