O ESTADO DA ARTE

O que a IA pode fazer hoje? É difícil uma resposta concisa porque existem muitas atividades em vários subcampos. Aqui, mostramos algumas aplicações; outras serão apresentadas ao longo do livro.

Veículos robóticos: Um carro robótico sem motorista chamado STANLEY acelerou através do

terreno acidentado do deserto Mojave a 22 mph, terminando o percurso de 212 quilômetros como o primeiro para ganhar o DARPA Grand Challenge 2005. STANLEY é um Touareg Volkswagen equipado com câmeras, radares e telêmetros a laser para detectar o ambiente e computador de bordo para comandar a pilotagem, a frenagem e a aceleração (Thrun, 2006). No ano seguinte, o BOSS da CMU ganhou o Urban Chalenge, dirigindo de forma segura no trânsito pelas ruas de uma base da força aérea fechada, obedecendo às regras de trânsito e evitando os pedestres e outros veículos.

Reconhecimento de voz: Um viajante telefonando para a United Airlines para reservar um voo

pode ter toda a conversa guiada por um sistema automático de reconhecimento de voz e de gestão de diálogo.

Planejamento autônomo e escalonamento: A uma centena de milhões de quilômetros da Terra, o

programa Remote Agent da Nasa se tornou o primeiro programa de planejamento autônomo de bordo a controlar o escalonamento de operações de uma nave espacial (Jonsson et al., 2000). O Remote Agent gerou planos de metas de alto nível especificadas a partir do solo e monitorou a execução daqueles planos — efetuando a detecção, o diagnóstico e a recuperação de problemas conforme eles ocorriam. O programa sucessor MAPGEN (Al-Chang et al., 2004) planeja as operações diárias para a Mars Exploration Rovers da Nasa, e o MEXAR2 (Cesta et al., 2007) fez o planejamento tanto logístico como científico para a missão Mars Express da Agência Espacial Europeia, em 2008.

Jogos: O DEEP BLUE da IBM se tornou o primeiro programa de computador a derrotar o

campeão mundial em uma partida de xadrez, ao vencer Garry Kasparov por um placar de 3,5 a 2,5 em uma partida de exibição (Goodman e Keene, 1997). Kasparov disse que sentiu “uma nova espécie de inteligência” do outro lado do tabuleiro. A revista Newsweek descreveu a partida como “o último reduto do cérebro”. O valor das ações da IBM teve um aumento de 18 bilhões de dólares. Campeões humanos estudaram a perda de Kasparov e foram capazes de empatar algumas partidas nos anos seguintes, mas as mais recentes partidas humano-computador foram conquistadas de maneira convincente pelo computador.

Combate a spam: A cada dia, algoritmos de aprendizagem classificam mais de um bilhão de

usuários, poderia incluir 80% ou 90% de todas as mensagens, se não fossem classificadas como spam pelos algoritmos. Devido aos spammers estarem constantemente atualizando suas táticas, é difícil que uma abordagem estática programada se mantenha, e algoritmos de aprendizagem funcionam melhor (Sahami et al., 1998; Goodman e Heckerman, 2004).

Planejamento logístico: Durante a crise do Golfo Pérsico em 1991, as forças armadas dos

Estados Unidos distribuíram uma ferramenta denominada Dynamic Analysis and Replanning Tool, ou DART (Cross e Walker, 1994), a fim de realizar o planejamento logístico automatizado e a programação de execução do transporte. Isso envolveu até 50.000 veículos, transporte de carga aérea e pessoal ao mesmo tempo, e teve de levar em conta pontos de partida, destinos, rotas e resolução de conflitos entre todos os parâmetros. As técnicas de planejamento da IA permitiram a geração em algumas horas de um plano que exigiria semanas com outros métodos. A Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) declarou que essa única aplicação compensou com folga os 30 anos de investimento da DARPA em IA.

Robótica: A iRobot Corporation já vendeu mais de dois milhões de aspiradores robóticos

Roomba para uso doméstico. A empresa também disponibilizou o mais robusto PackBot para o Iraque e Afeganistão, onde é usado para lidar com materiais perigosos, remover explosivos e identificar a localização dos franco-atiradores.

Tradução automática: Um programa de computador traduz automaticamente do árábe para o

inglês, permitindo a um nativo de língua inglesa ler o cabeçalho “Ardogan Confirma que a Turquia Não Vai Aceitar Qualquer Tipo de Pressão, Instando-os a Reconhecer Chipre”. O programa utiliza um modelo estatístico construído a partir de exemplos de traduções de árabe-inglês e de exemplos de textos em inglês, totalizando dois trilhões de palavras (Brants et al., 2007). Nenhum dos cientistas da computação na equipe fala árabe, mas eles entendem as estatísticas e os algoritmos de aprendizado de máquina.

Esses são apenas alguns exemplos de sistemas de inteligência artificial que existem hoje em dia. Não é mágica ou ficção científica, mas ciência, engenharia e matemática, e este livro apresenta uma introdução a tudo isso.

1.5 RESUMO

Este capítulo define a IA e estabelece os fundamentos culturais sobre os quais ela se desenvolveu. Alguns pontos importantes são:

• Pessoas diferentes abordam a IA com objetivos diferentes em mente. Duas questões importantes são: Você se preocupa com o pensamento ou com o comportamento? Você quer modelar seres humanos ou trabalhar a partir de um padrão ideal?

• Neste livro, adotamos a visão de que a inteligência está relacionada principalmente a uma ação

racional. No caso ideal, um agente inteligente adota a melhor ação possível em uma situação.

Estudaremos o problema da criação de agentes que são inteligentes nesse sentido.

é, em alguns aspectos, semelhante a uma máquina, de que ela opera sobre o conhecimento codificado em alguma linguagem interna e que o pensamento pode ser usado para escolher as ações que deverão ser executadas.

• Os matemáticos forneceram as ferramentas para manipular declarações de certeza lógica, bem como declarações incertas e probabilísticas. Eles também definiram a base para a compreensão da computação e do raciocínio sobre algoritmos.

• Os economistas formalizaram o problema de tomar decisões que maximizam o resultado esperado para o tomador de decisões.

• Os neurocientistas descobriram alguns fatos sobre como a mente trabalha e a forma como ela se assemelha e se diferencia dos computadores.

• Os psicólogos adotaram a ideia de que os seres humanos e os animais podem ser considerados máquinas de processamento de informações. Os linguistas mostraram que o uso da linguagem se ajusta a esse modelo.

• Os engenheiros de computação forneceram máquinas cada vez mais poderosas que tornam possíveis as aplicações de IA.

• A teoria de controle lida com o projeto de dispositivos que agem de forma ótima com base no

feedback do ambiente. Inicialmente, as ferramentas matemáticas da teoria de controle eram bem

diferentes da IA, mas os campos estão se tornando mais próximos.

• A história da IA teve ciclos de sucesso, otimismo impróprio e quedas resultantes no entusiasmo e na subvenção. Também houve ciclos de introdução de novas abordagens criativas e de aprimoramento sistemático das melhores estratégias.

• A IA avançou mais rapidamente na última década, devido ao uso mais intenso do método científico nas experiências e na comparação entre as abordagens.

• O progresso recente na compreensão da base teórica da inteligência caminha lado a lado com os avanços na capacidade de sistemas reais. Os subcampos da IA se tornaram mais integrados, e a IA encontrou uma área de concordância com outras disciplinas.