Fundamentos e Estruturas da Inteligência Artificial

O que é Inteligência

Capacidade de aprender, compreender ou adaptar-se facilmente; intelecto, intelectualidade.

Inteligência de Máquina (IM)

• IeM (Inteligência em Máquina): A aprendizagem simbólica automática e a simulação na máquina de procedimentos tidos como inteligentes.
• IdM (Inteligência de Máquina): Uma estrutura intrínseca às máquinas, responsável pela coordenação de sua conduta e de suas interações com o ambiente externo, sendo capaz de ser estudada matematicamente.

Processos Inteligentes no Ser Humano

• Processos mentais
• Memória
• Atividade motora
• Atividade sensorial

Fundamentos da IA

Psicologia, Lógica, Neurociência, Filosofia, Matemática, Economia, Engenharia de Computadores, Linguística e Cibernética.

Abordagens da IA

• Estruturalista: A estrutura da máquina deve conter os princípios do comportamento humano (redes neurais).
• Comportamentalista: Não há inteligência na máquina, apenas a simulação do comportamento humano (mais usada).
• Funcionalista: Quanto maior a adaptação do sistema ao usuário, maior a inteligência.

Diferenças entre IA e Computação Tradicional

Técnicas de IA

Um método que explora o conhecimento, representado de forma a:

• Capturar generalizações;
• Ser compreendido pelas pessoas;
• Ser modificado para corrigir erros;
• Ser usado em inúmeras situações.

Teste de Turing

Um interrogador faz perguntas a duas entidades ocultas de modo indireto. O objetivo é decidir qual delas é o ser humano. Se o interrogador não conseguir distinguir as entidades, conclui-se que o computador pode pensar.

Sistemas Inteligentes

• Tradicionais: Base de dados, programas gráficos, programas de cálculos, processadores de texto.
• Não tradicionais: Manipulação de símbolos, banco de conhecimentos, aquisição de conhecimentos, tomada de decisões, tratamento do conhecimento especialista.

Natureza e Tipos de Conhecimento

• Dado: Elemento puro, quantificável sobre um evento.
• Informação: Dado analisado, interpretação de um conjunto de dados.
• Conhecimento: Habilidade de criar um modelo mental que descreva o objeto e indique ações.
• Conhecimento Declarativo: Descritivo e genérico ("o que é").
• Conhecimento Procedural: Prescritivo ("como funciona").
• Conhecimento Senso Comum: Julgamento do certo e do errado.
• Conhecimento Heurístico: Único para cada indivíduo, envolve avaliação sistemática.

Análise Lógica vs. Heurística

• Análise Lógica: Baseada em dados de relatórios, entrevistas e meios eletromecânicos.
• Análise Heurística: Baseada em dados intuitivos.

Habilidades e Comportamento Inteligente

Sistemas inteligentes devem armazenar informações, conectar ideias de forma não linear e adaptar o comportamento. O comportamento inteligente resulta de decisões encadeadas baseadas em critérios de desempenho, duração e risco.

Agentes e Busca

A busca envolve formular objetivos e executar sequências de ações. O espaço de estados é o conjunto de todos os estados acessíveis, representados como um grafo.

Estratégias de Busca

Avaliadas por: completeza, complexidade de tempo, complexidade de espaço e otimização. Medidas em termos de b (fator de ramificação), d (profundidade) e m (comprimento máximo do caminho).

Implementação de Busca

Utiliza listas de estados (LE) e novos estados (LNE). Se o estado atual não satisfaz os objetivos, gera-se um descendente. Caso falhe, aplica-se a regressão.