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Introdução à Inteligência ArtificialIntrodução à Inteligência Artificial
Marco H. TerraMarco H. Terra
Departamento de Eng. Elétrica - EESC - USP
O Computador InteligenteO Computador Inteligente
nn DefiniDefiniçção (Winston): ão (Winston): ““Inteligência Artificial Inteligência Artificial éé o estudo das o estudo das ““computacomputaççõesões”” que tornam possque tornam possíível perceber, raciocinar e vel perceber, raciocinar e agir.agir.””
nn IA difere de psicologia por ter ênfase em computaIA difere de psicologia por ter ênfase em computaçção e ão e difere de ciência da computadifere de ciência da computaçção por sua ênfase em ão por sua ênfase em perceppercepçção, raciocão, raciocíínio e anio e açção. ão.
nn Uso de IA envolve:Uso de IA envolve:-- Saber representar conhecimento e utilizar mSaber representar conhecimento e utilizar méétodos que o todos que o
manipule;manipule;-- Conhecer maneiras de fazer a mConhecer maneiras de fazer a mááquina aprender de maneira quina aprender de maneira
autônoma;autônoma;-- Conhecer o grupo de aplicaConhecer o grupo de aplicaçções mais importantes em IA. ões mais importantes em IA.
Metas de IAMetas de IA
nn Meta cientMeta cientííficafica: Proposi: Proposiçção e emprego de idão e emprego de idééias, usadas em ias, usadas em IA, para representaIA, para representaçção de conhecimento, uso deste e ão de conhecimento, uso deste e montagem de sistemas que explicam os vmontagem de sistemas que explicam os váários tipos de rios tipos de inteligência.inteligência.
nn Meta de engenhariaMeta de engenharia: Resolu: Resoluçção de problemas do mundo ão de problemas do mundo real onde IA provê ferramental para representareal onde IA provê ferramental para representaçção do ão do conhecimento, emprego deste conhecimento e montagem conhecimento, emprego deste conhecimento e montagem de sistemas computacionais.de sistemas computacionais.
Exemplos da capacidade de IAExemplos da capacidade de IA
nn Sistemas inteligentes podem ajudar especialistas a resolver Sistemas inteligentes podem ajudar especialistas a resolver problemas difproblemas difííceis de anceis de anáálise;lise;
nn Sistemas inteligentes podem ajudar especialistas a projetar Sistemas inteligentes podem ajudar especialistas a projetar novos dispositivos;novos dispositivos;
nn Sistemas inteligentes podem aprender atravSistemas inteligentes podem aprender atravéés de exemplos;s de exemplos;nn Sistemas inteligentes podem resolver questões de Sistemas inteligentes podem resolver questões de
linguagem natural usando dados estruturados e texto livre.linguagem natural usando dados estruturados e texto livre.
Critérios para sucessoCritérios para sucesso
nn Em pesquisa de IA: Em pesquisa de IA: -- A tarefa estA tarefa estáá claramente definida?claramente definida?-- Existe procedimento implementando a tarefa definida?Existe procedimento implementando a tarefa definida?-- Existe regularidades e/ou restriExiste regularidades e/ou restriçções identificões identificááveis das quais veis das quais
o procedimento extrai conhecimento?o procedimento extrai conhecimento?
nn Em aplicaEm aplicaçções de IA:ões de IA:-- A aplicaA aplicaçção resolve um problema real?ão resolve um problema real?-- A aplicaA aplicaçção abre uma nova oportunidade?ão abre uma nova oportunidade?
Algumas Linguagens computacionais para IAAlgumas Linguagens computacionais para IA
nn PrologProlognn LISPLISPnn POPPOP--1111nn CCnn C++C++
Introdução à Inteligência ArtificialIntrodução à Inteligência Artificial
Representaç ã o e Mé todos Aprendizagem de Máquinas Aplicaç õ es em IA
Inteligê ncia Artificial
Representação e MétodosRepresentação e Métodos
nn IntroduIntroduçção e fundamentos;ão e fundamentos;nn RepresentaRepresentaçção do conhecimento;ão do conhecimento;nn Redes Semânticas e mRedes Semânticas e méétodo Descrever e Casar;todo Descrever e Casar;nn RepresentaRepresentaçção em Espaão em Espaçço de Estados e o de Estados e ÁÁrvores de Meta rvores de Meta
com mcom méétodos de resolutodos de resoluçção de problemas (Gerar e Testar, ão de problemas (Gerar e Testar, AnAnáálise Meiolise Meio--Fim e ReduFim e Reduçção de Problemas);ão de Problemas);
nn RepresentaRepresentaçção por ão por ÁÁrvore de Buscas e Busca Brvore de Buscas e Busca Báásica (em sica (em profundidade, em amplitude e heurprofundidade, em amplitude e heuríística);stica);
nn Regras e Encadeamento de Regras (para frente e para trRegras e Encadeamento de Regras (para frente e para tráás);s);nn Frames e HeranFrames e Herançça;a;nn LLóógica e Prova de Resolugica e Prova de Resoluçção.ão.
Aprendizagem de MáquinasAprendizagem de Máquinas
nn Paradigma Indutivo;Paradigma Indutivo;nn Paradigma AnalParadigma Analíítico;tico;nn Paradigma Conexionista;Paradigma Conexionista;nn Paradigma GenParadigma Genéético.tico.
Aplicações em IAAplicações em IA
nn Planejamento;Planejamento;nn Reconhecimento de Padrões;Reconhecimento de Padrões;nn AplicaAplicaçções em Ciência da Computaões em Ciência da Computaçção e Engenharia ão e Engenharia
ElEléétrica.trica.
Representação do ConhecimentoRepresentação do Conhecimento
nn Este tEste tóópico visa mostrar diferentes maneiras de como a pico visa mostrar diferentes maneiras de como a informainformaçção ão éé armazenada e manipulada na memarmazenada e manipulada na memóória ria humahuma--nana e como IA pode utilizar tais modos de armazenamento. e como IA pode utilizar tais modos de armazenamento.
nn O conhecimento O conhecimento éé representado e srepresentado e sóó então armazenado e então armazenado e manipulado por seres humanos. IA propõe modos de manipulado por seres humanos. IA propõe modos de representar o conhecimento. Tais representarepresentar o conhecimento. Tais representaçções podem ser ões podem ser armazenadas em computadores e manipuladas atravarmazenadas em computadores e manipuladas atravéés de s de softwares adequados.softwares adequados.
nn IA deseja obter representaIA deseja obter representaçção o mais universal possão o mais universal possíível. vel. Logo, Logo, éé necessnecessáário a determinario a determinaçção de caracterão de caracteríísticas sticas comuns a maioria das representacomuns a maioria das representaçções e critões e critéérios atravrios atravéés dos s dos quais uma representaquais uma representaçção pode ser avaliada.ão pode ser avaliada.
Tópico de DiscussãoTópico de Discussão
nn RepresentaRepresentaçção do conhecimento sob o ponto de vista ão do conhecimento sob o ponto de vista cognitivo;cognitivo;
Representação do conhecimento Representação do conhecimento
nn EntendeEntende--se se representarepresentaççãoão como um conjunto de convencomo um conjunto de convençções ões estabelecendo como descrever uma sestabelecendo como descrever uma séérie de coisas; rie de coisas;
nn EntendeEntende--se se descridescriççãoão como a utilizacomo a utilizaçção de representaão de representaçções ões para descrever algo em particular;para descrever algo em particular;
Representação do conhecimento (ponto de vista cognitivo)
Representação do conhecimento (ponto de vista cognitivo)
Representaç ã o espacial Representaç ã o linear
RC baseada na percepç ão RC baseada no significado
Representaç ão do conhecimento (RC)
Representação baseada na percepçãoRepresentação baseada na percepção
nn Este tipo de representaEste tipo de representaçção armazena memão armazena memóórias da estrutura rias da estrutura perceptual de eventos que aparentemente são processados perceptual de eventos que aparentemente são processados em regiões neurais prem regiões neurais próóximas de onde as percepximas de onde as percepçções ões originais são processadas.originais são processadas.
nn Podem ser de dois tipos:Podem ser de dois tipos:nn RepresentaRepresentaçção espacial (RE): Armazena estrutura espacial ão espacial (RE): Armazena estrutura espacial
dos itens;dos itens;nn RepresentaRepresentaçção linear (RL): Armazena a seqão linear (RL): Armazena a seqüüência dos ência dos
itens;itens;
Representação baseada no significado Representação baseada no significado
nn Este tipo de representaEste tipo de representaçção armazena o mais importante de ão armazena o mais importante de um evento, omitindo detalhes irrelevantes. um evento, omitindo detalhes irrelevantes.
Ex: Ex: úúltima transparência.ltima transparência.nn MemMemóórias iniciais de um evento possuem informarias iniciais de um evento possuem informaçção ão
verbal e visual que serão filtradas, ficando retido apenas o verbal e visual que serão filtradas, ficando retido apenas o mais importante.mais importante.
nn MemMemóória para significado dura mais que memria para significado dura mais que memóória para ria para detalhes, logo o segundo tipo de informadetalhes, logo o segundo tipo de informaçção deve ser ão deve ser convertido no primeiro tipo para ser mantido mais convertido no primeiro tipo para ser mantido mais longamente na memlongamente na memóória humana. Para isto estruturaria humana. Para isto estrutura--se a se a informainformaçção inicial de forma apropriada (ão inicial de forma apropriada (representarepresentaççãoão).).
Representação do Conhecimento em IARepresentação do Conhecimento em IA
nn Uma tentativa de formalmente esboUma tentativa de formalmente esboççar como o conheciar como o conheci--mento mento éé armazenado no carmazenado no céérebro ou mente humana;rebro ou mente humana;
nn Um caminho utilizado Um caminho utilizado éé esboesboççar pequenas ar pequenas ““porporççõesões”” de de conhecimento e construir conhecimento e construir ““linkslinks”” entre porentre porçções que sejam ões que sejam correlatas;correlatas;
nn Redes semânticas, Frames e Scripts são exemplos deste Redes semânticas, Frames e Scripts são exemplos deste tipo de estrattipo de estratéégia.gia.
Principais paradigmas para representação do conhecimento:Principais paradigmas para representação do conhecimento:
nn RepresentaRepresentaçção por Redes Semânticas;ão por Redes Semânticas;nn RepresentaRepresentaçção por Espaão por Espaçço de Estados;o de Estados;nn RepresentaRepresentaçção por ão por ÁÁrvores; rvores; nn RepresentaRepresentaçção por Regras;ão por Regras;nn RepresentaRepresentaçção por Frames;ão por Frames;nn RepresentaRepresentaçção por Scripts; ão por Scripts; nn RepresentaRepresentaçção por Lão por Lóógica.gica.
Representação por redes semânticasRepresentação por redes semânticas
nn significado de um conceito vem do modo como ele significado de um conceito vem do modo como ele ééconectado por outros conceitosconectado por outros conceitos
nn representarepresentaçção atravão atravéés de um conjunto de ns de um conjunto de nóós conectados s conectados entre sientre si
nn exemplo: exemplo: corinthianscorinthiansnn exemplos de relaexemplos de relaçções: ões: éé--umum e e instânciainstânciann relarelaçções especões especííficas do domficas do domíínio: nio: timetime e e corcor--dodo--uniformeuniformenn relarelaçção adicional: ão adicional: temtem--parte(Herrera, nariz)parte(Herrera, nariz)
Redes semânticas - busca por intersecçãoRedes semânticas - busca por intersecção
nn AtivaAtivaçção ão éé iniciada em dois niniciada em dois nóós distintos e observas distintos e observa--se onde se onde eles se encontrameles se encontram
Predicados nãoPredicados não--binbinááriorionn representarepresentaçção lão lóógica:gica:
éé--um(Pessoa, Mamum(Pessoa, Mamíífero)fero)instância(Herrera, Pessoa)instância(Herrera, Pessoa)time(Herrera, Corinthians)time(Herrera, Corinthians)corcor--dodo--uniformeuniforme(Herrera, preto e branco)(Herrera, preto e branco)
nn Predicados unPredicados unáários e binrios e binááriosrioshomem(Herrera)homem(Herrera)pode ser reescrito comopode ser reescrito comoinstância(Herrera, Homem)instância(Herrera, Homem)
nn três ou mais predicados na forma bintrês ou mais predicados na forma binááriariaplacar(placar(corinthianscorinthians, palmeiras, 6x1), palmeiras, 6x1)
Exemplos de redes semânticasExemplos de redes semânticas
O O corinthianscorinthians 6 palmeiras 16 palmeiras 1
Redes semânticas particionadasRedes semânticas particionadas
nn RepresentaRepresentaçção de expressões quantificadas e simples em ão de expressões quantificadas e simples em redes semânticasredes semânticas
nn alternativa: particionaalternativa: particiona--se a rede semântica em um conjunto se a rede semântica em um conjunto hierhieráárquico de esparquico de espaçços os -- corresponde ao escopo de uma ou corresponde ao escopo de uma ou mais varimais variááveis veis
Redes semânticas particionadasRedes semânticas particionadas
d
pilotos dirigir carros
p c
é um é umé um
dirige dirigido
• O piloto dirigiu o carro• O piloto dirigiu o carro
d
Redes semântica particionadasRedes semântica particionadas
pilotos dirigir carros
p c
é um é um é um
dirige dirigidod
e1
e2
g
DG
é um
forma
∀
• Todo piloto já dirigiu um carro• Todo piloto já dirigiu um carro
Redes semântica particionadasRedes semântica particionadas
pilotos
dirigir carros
p c
é umé um é um
dirige dirigidod
e2
g
DG
é um
forma
∀
• Todo piloto da cidade já dirigiu o carro• Todo piloto da cidade já dirigiu o carro
e1e1
Pilotosda cidade
d
pilotos dirigir carros
p c
é um é umé um
dirige dirigido
gDG
forma
∀ ∀
é um
d
Redes semânticas particionadasRedes semânticas particionadas
• Todo piloto já dirigiu o carro• Todo piloto já dirigiu o carro
e1e1
e2e2
Representação por espaço de estadosRepresentação por espaço de estados
nn O estado de um sistema O estado de um sistema éé uma descriuma descriçção que ão que éé suficiente suficiente para determinar o futuropara determinar o futuro
nn no espano espaçço de estados cada no de estados cada nóó denota um estado e cada denota um estado e cada ligamento denota uma transiligamento denota uma transiçção de um estado para outro ão de um estado para outro estadoestado
nn éé uma representauma representaçção ão -- uma rede semântica:uma rede semântica:nn os nos nóós denotam os estados es denotam os estados enn os ligamentos denotam transios ligamentos denotam transiçções entre os estados.ões entre os estados.nn DefiniDefiniçções: ões:
Representação por espaço de estadosRepresentação por espaço de estados
nn Estado corrente: onde você estEstado corrente: onde você estáánn estado objetivo: onde se deseja estarestado objetivo: onde se deseja estarnn o problema o problema éé definir as transadefinir as transaçções que levam um estado a ões que levam um estado a
outro.outro.nn AnAnáálise de meios e fins: lise de meios e fins: nn atatéé o objetivo ser alcano objetivo ser alcanççado ou ausência de procedimentosado ou ausência de procedimentos
-- descrever o estado corrente, o estado objetivo e a descrever o estado corrente, o estado objetivo e a diferendiferençça entre os doisa entre os dois
-- usar a diferenusar a diferençça entre o estado corrente e o estado a entre o estado corrente e o estado objetivo para selecionar o objetivo para selecionar o ““melhormelhor”” procedimentoprocedimento
Representação por espaço de estadosRepresentação por espaço de estados
-- use o procedimento escolhido e atualize o estado use o procedimento escolhido e atualize o estado correntecorrente
nn se o objetivo se o objetivo éé alcanalcanççado indique sucesso, caso contrado indique sucesso, caso contráário, rio, indique fracassoindique fracasso
nn Exemplo:Exemplo:estado inicial estado inicial -- US$ 1.00 vale R$ 4,00US$ 1.00 vale R$ 4,00estado final estado final -- US$ 1.00 vale R$ 3,00US$ 1.00 vale R$ 3,00
Empréstimo FMI BID BancoMundial
Mais queUS$ 30 bi
xx
EntreUS$ 20 e30 bi
xx
Menos queUS$ 20 bi
xx
FramesFrames
nn ColeColeçção de atributos chamados escaninhos com valores ão de atributos chamados escaninhos com valores associados que descrevem uma entidade do mundoassociados que descrevem uma entidade do mundo
nn cada frame representa uma classe (um conjunto) ou uma cada frame representa uma classe (um conjunto) ou uma instância (elemento de uma classe)instância (elemento de uma classe)
nn criacria--se um sistema de frames a partir de colese um sistema de frames a partir de coleçções de frames ões de frames que são conectados entre que são conectados entre ssíí em virtude de que o valor de em virtude de que o valor de um atributo de um frame pode ser um outro frameum atributo de um frame pode ser um outro frame
nn teoria dos conjuntos pode ser utilizada para definir os teoria dos conjuntos pode ser utilizada para definir os framesframes
nn cada frame representa uma classe (conjunto) ou uma cada frame representa uma classe (conjunto) ou uma instância (subconjunto) instância (subconjunto)
Frames - conjuntos e instânciasFrames - conjuntos e instâncias
nn PessoaPessoaéé um: mamum: mamíífero (relafero (relaçção de subconjunto)ão de subconjunto)cardinalidade: 6.000.000.000cardinalidade: 6.000.000.000lateralidade: direitalateralidade: direita
nn Adulto masculinoAdulto masculinoéé um: pessoaum: pessoacardinalidade: 2.000.000.000cardinalidade: 2.000.000.000altura: 1,60 maltura: 1,60 m
nn RicardinhoRicardinhoinstância: jog. de futebolinstância: jog. de futebol (elemento de uma classe)(elemento de uma classe)altura: 1,75 maltura: 1,75 mchuta com: direitachuta com: direitamméédiadia--dede--roubadasroubadas--dede--bola: 10 bola: 10
Redes SemânticasRedes Semânticas
IntroduçãoIntrodução
nn Este capEste capíítulo visa discutir a representatulo visa discutir a representaçção do conhecimento ão do conhecimento por meio de redes semânticas. Tais descripor meio de redes semânticas. Tais descriçções por redes ões por redes semânticas serão posteriormente aplicadas para resolusemânticas serão posteriormente aplicadas para resoluçção ão de problemas. de problemas.
Tópico de DiscussãoTópico de Discussão
nn Redes Semânticas para representaRedes Semânticas para representaçção de conhecimento;ão de conhecimento;
Representação do conhecimento Representação do conhecimento
nn Questão central na representaQuestão central na representaçção de conhecimento: Como ão de conhecimento: Como conhecimento pode ser melhor representado? conhecimento pode ser melhor representado?
nn Em toda representaEm toda representaçção de conhecimento ão de conhecimento éé desejdesejáável:vel:-- Expressividade;Expressividade;-- AutoAuto--consistência;consistência;-- Robustez;Robustez;-- Capacidade de ser completa;Capacidade de ser completa;-- TratabilidadeTratabilidade;;-- Ausência de ambigAusência de ambigüüidadeidade
Introdução à representação do conhecimento por Redes SemânticasIntrodução à representação do conhecimento por Redes Semânticas
nn Redes semânticas são tentativas de formalizar a maneira Redes semânticas são tentativas de formalizar a maneira como o conhecimento sobre o mundo em que vivemos e como o conhecimento sobre o mundo em que vivemos e nnóós mesmos s mesmos éé organizado em nossa memorganizado em nossa memóória.ria.
nn Redes semânticas são compostas por:Redes semânticas são compostas por:-- NNóós: cada um representa um objeto ou uma propriedade s: cada um representa um objeto ou uma propriedade de um objeto;de um objeto;-- ““LinksLinks””: Cada um representa a rela: Cada um representa a relaçção entre dois objetos.ão entre dois objetos.
ExemploExemplo
nn RepresentaRepresentaçção do conhecimento abaixo sobre animais:ão do conhecimento abaixo sobre animais:-- Animais comem;Animais comem;-- MamMamííferos e pferos e páássaros são animais;ssaros são animais;-- MamMamííferos têm pelo;feros têm pelo;-- Cachorros são mamCachorros são mamííferos.feros.
nn Uma Rede Semântica descreve relaUma Rede Semântica descreve relaçções entre objetos e ões entre objetos e propriedades. propriedades.
Um Rede Semântica SimplesUm Rede Semântica Simples
ANIMAL COMERCOMERA
PÁSSARO MAMÍFERO PELO
CACHORRO
FAZ
É_UM É_UM
É_UM
TEM
O fazendeiro e suas possesO fazendeiro e suas posses
nn Um fazendeiro deseja atravessar de uma margem para Um fazendeiro deseja atravessar de uma margem para outra de um rio levando junto seus pertences: uma raposa outra de um rio levando junto seus pertences: uma raposa cor de prata, um ganso gordo e um saco de saborosos cor de prata, um ganso gordo e um saco de saborosos cereais. Para isto, o fazendeiro dispõe de uma embarcacereais. Para isto, o fazendeiro dispõe de uma embarcaçção ão com capacidade de carregar ele mesmo e uma de suas com capacidade de carregar ele mesmo e uma de suas posses a cada travessia do rio. O fazendeiro sabe que a posses a cada travessia do rio. O fazendeiro sabe que a raposa comerraposa comeráá o ganso e o ganso degustaro ganso e o ganso degustaráá os cereais se os cereais se estas posses ficarem juntas e sestas posses ficarem juntas e sóós. Como poders. Como poderáá o o fazendeiro atravessar o rio com todas suas posses sem fazendeiro atravessar o rio com todas suas posses sem perder nenhuma delas?perder nenhuma delas?
Exemplo: O fazendeiro e suas possesExemplo: O fazendeiro e suas posses
ComentáriosComentários
nn DescriDescriçção em linguagem natural: Demora para separar ão em linguagem natural: Demora para separar detalhes irrelevantes e informadetalhes irrelevantes e informaçções importantes; Não ões importantes; Não ééintuitiva para passagem para programa; Demora para intuitiva para passagem para programa; Demora para mostrar todas possibilidades de solumostrar todas possibilidades de soluçção.ão.
nn DescriDescriçção por desenho: Pode mostrar mais claramente as ão por desenho: Pode mostrar mais claramente as situasituaçções de cruzamento permitidas e os detalhes ões de cruzamento permitidas e os detalhes irrelevantes são negligenciados.irrelevantes são negligenciados.
Escolha da representaçãoEscolha da representação
nn Questões relevantes para construir uma representaQuestões relevantes para construir uma representaçção:ão:-- Quais as restriQuais as restriçções mais importantes?ões mais importantes?-- O que O que éé irrelevante para a soluirrelevante para a soluçção do problema?ão do problema?-- Quais as possibilidades de soluQuais as possibilidades de soluçção do problema?ão do problema?-- Qual a seqQual a seqüüência de operaência de operaçção para a soluão para a soluçção?ão?-- Como passar de uma soluComo passar de uma soluçção em uma representaão em uma representaççãoão
escolhida para um programa de computador?escolhida para um programa de computador?
Solução através de diagramaSolução através de diagrama
nn Para construPara construçção de um diagrama que descreva o sistema ão de um diagrama que descreva o sistema deve se seguir os seguintes passos:deve se seguir os seguintes passos:-- Assinalar um Assinalar um ““nnó”ó” ou um ou um ““ssíímbolombolo”” para cada estado do para cada estado do sistema: como o fazendeiro e suas posses podem estar em sistema: como o fazendeiro e suas posses podem estar em cada lado do rio (16 possibilidades).cada lado do rio (16 possibilidades).
-- Separar os nSeparar os nóós seguros dos ns seguros dos nóós nãos não--segurosseguros= Não seguros: RG e GS juntos sem F.= Não seguros: RG e GS juntos sem F.= Retira= Retira--se nse nóós ns núúmeros 6, 9, 12, 13, 14, 15meros 6, 9, 12, 13, 14, 15
-- Escolher uma representaEscolher uma representaçção grão grááfica para cada viagem do fica para cada viagem do barco.barco.
-- Desenhar os possDesenhar os possííveis estados para cada viagem do barco,veis estados para cada viagem do barco,respeitando duas restrirespeitando duas restriçções:ões:
= O fazendeiro tem que mudar de lado;= O fazendeiro tem que mudar de lado;= No m= No mááximo uma das posses do fazendeiro muda de lado.ximo uma das posses do fazendeiro muda de lado.
Em um total de 10X9=90 pares ordenados, 20 Em um total de 10X9=90 pares ordenados, 20 satisfazem a condisatisfazem a condiçção acima.ão acima. F G R S
F G R S
S
F G R
R
F G S
G
F R S
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F G R
S F G S
R G R S
F
F R S
G
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F R
F R
G S
F G R S
G R
F S
F S
G R
Solução gráfica do problemaSolução gráfica do problema
F G R S
F G R S
G
F R S
F R S
G
R S
F G
F G R S
F G R
S
R
F G S
F G S
R
S
F G R
Características de boas representaçõesCaracterísticas de boas representações
nn Objetos e relaObjetos e relaçções importantes do mundo devem aparecer ões importantes do mundo devem aparecer explicitamente;explicitamente;
nn RestriRestriçções naturais devem ser expostas;ões naturais devem ser expostas;nn Objetivos e relaObjetivos e relaçções devem ser unidos entre si;ões devem ser unidos entre si;nn Detalhes não importantes do problema devem ser Detalhes não importantes do problema devem ser
omitidos;omitidos;nn Deve possuir transparência;Deve possuir transparência;nn Deve apresentar problema de modo conciso e completo;Deve apresentar problema de modo conciso e completo;nn Deve permitir rDeve permitir ráápido armazenamento e recuperapido armazenamento e recuperaçção de ão de
informainformaçção;ão;nn Devem ser computDevem ser computááveis.veis.
Partes fundamentais de uma representaçãoPartes fundamentais de uma representação
nn Parte lParte lééxica: Determina os sxica: Determina os síímbolos que são permitidos no mbolos que são permitidos no vocabulvocabuláário da representario da representaçção.ão.
nn Parte estrutural: Descreve restriParte estrutural: Descreve restriçções de como os sões de como os síímbolos mbolos podem ser arranjados.podem ser arranjados.
nn Parte semântica: Estabelece um meio de associar Parte semântica: Estabelece um meio de associar significado significado ààs descris descriçções.ões.
nn Parte procedimental: Especifica procedimentos de acesso Parte procedimental: Especifica procedimentos de acesso que permitam criar descrique permitam criar descriçções, ões, modificamodifica--laslas e e usausa--laslas para para responder questões.responder questões.
No exemplo:No exemplo:
nn A parte lA parte lééxica determina os nxica determina os nóós e linhas orientadas como s e linhas orientadas como ssíímbolos empregados;mbolos empregados;
nn A parte estrutural descreve restriA parte estrutural descreve restriçções determinando as ões determinando as conexões entre os nconexões entre os nóós;s;
nn A parte semântica estabelece a equivalência entre os nA parte semântica estabelece a equivalência entre os nóós e s e as situaas situaçções e os ões e os ““linkslinks’’ e as travessias do rio;e as travessias do rio;
nn A parte procedimental estA parte procedimental estáá escondida na mente e/ou escondida na mente e/ou ccéérebro de cada um e comanda as arebro de cada um e comanda as açções para resoluões para resoluçção do ão do problema.problema.
Características de Redes SemânticasCaracterísticas de Redes Semânticas
nn LLééxicas: Existem xicas: Existem NNóóss, , linkslinks e e links rotuladoslinks rotulados denotando denotando objetos, relaobjetos, relaçções entre objetos e relaões entre objetos e relaçções particulares;ões particulares;
nn Estruturais: NEstruturais: Nóós se conectam entre si, entre a cabes se conectam entre si, entre a cabeçça de um a de um nnóó e a calda de outro, atrave a calda de outro, atravéés de links rotulados;s de links rotulados;
nn Semânticas: NSemânticas: Nóós e links denotam entidades com s e links denotam entidades com especificidade de aplicaespecificidade de aplicaçção;ão;
nn Procedimentais: Existem procedimentos para Procedimentais: Existem procedimentos para produzirproduzir, , alteraralterar, , apagarapagar e e responder questões relativasresponder questões relativas a na nóós e s e links.links.
Diferentes significados para a semânticaDiferentes significados para a semântica
nn Semântica de equivalência: RelacionaSemântica de equivalência: Relaciona--se descrise descriçções numa ões numa representarepresentaçção particular com outra representaão particular com outra representaçção de ão de semântica jsemântica jáá aceita;aceita;
nn Semântica procedimental: Tem seu significado definido Semântica procedimental: Tem seu significado definido atravatravéés do que realizam os programas que operam s do que realizam os programas que operam descridescriçções na representaões na representaçção;ão;
nn Semântica descritiva: Neste tipo existe explicaSemântica descritiva: Neste tipo existe explicaçções do que ões do que as descrias descriçções significam de modo que possam ser ões significam de modo que possam ser entendidas clara e intuitivamente.entendidas clara e intuitivamente.
Parte da família de representações de Redes SemânticasParte da família de representações de Redes Semânticas
Família de Representações de Redes Semânticas
Arv. de busca
Arv. de decisão
Arv. de jogos
Arv. de metas
Árvore semântica
Rede de propagação de valores
Sistema de frames Espaço de estado
Rede Semântica
BibliografiaBibliografia
nn Winston, P. H. (1992). Winston, P. H. (1992). Artificial Artificial IntelligenceIntelligence. . AddisonAddison--WesleyWesley ((ThirdThird editionedition).).
nn Nilson, N. J. (1998). Nilson, N. J. (1998). Artificial Artificial IntelligenceIntelligence: A : A NewNewSynthesisSynthesis. Morgan . Morgan KauffmanKauffman..
nn Russel, S. J. Russel, S. J. andand NorvigNorvig, P. (1995). , P. (1995). Artificial Artificial IntelligenceIntelligence: : A A modernmodern approachapproach. . PrenticePrentice Hall.Hall.
nn RichRich, E. , E. andand Knight, K. (1994). Knight, K. (1994). Inteligência ArtificialInteligência Artificial. . MakronMakron Books do Brasil (Segunda ediBooks do Brasil (Segunda ediçção).ão).
nn CharniakCharniak, E. , E. andand MCDermottMCDermott, D. (1987). , D. (1987). IntroductionIntroduction to to Artificial Artificial IntelligenceIntelligence. . AddisonAddison--WesleyWesley..
nn FischelFischel, M. A. , M. A. andand FirscheinFirschein, O. (1987). , O. (1987). IntelligenceIntelligence: : TheTheEyeEye, , thethe BrainBrain, , andand thethe ComputerComputer. . AddisonAddison--WesleyWesley..
