Introdução à Inteligência Artificial Introdução à Inteligência Artificial
Marco H. Terra Marco H. Terra
Departamento de Eng. Elétrica - EESC - USP
O Computador Inteligente O Computador Inteligente
nn DefiniçDefinição (Winston): ão (Winston): ““Inteligência Artificial Inteligência Artificial éé o estudo das o estudo das
“computa“computaççõesões”” que tornam possíque tornam possível 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 computa
difere de ciência da computaçção por sua ênfase em ão por sua ênfase em percep
percepçção, raciocão, raciocíínio e anio e ação. ção.
nn Uso de IA envolve:Uso de IA envolve:
-- Saber representar conhecimento e utilizar méSaber representar conhecimento e utilizar métodos 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 IA Metas de IA
nn Meta cientíMeta científicafica: Proposiç: Proposição e emprego de idão e emprego de idééias, usadas em ias, usadas em IA, para representa
IA, para representaçção de conhecimento, uso deste e ão de conhecimento, uso deste e montagem de sistemas que explicam os v
montagem de sistemas que explicam os váários tipos de rios tipos de inteligência.
inteligência.
nn Meta de engenharia: ResoluMeta de engenharia: Resoluçção de problemas do mundo ão de problemas do mundo real onde IA provê ferramental para representa
real 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 IA Exemplos da capacidade de IA
nn Sistemas inteligentes podem ajudar especialistas a resolver Sistemas inteligentes podem ajudar especialistas a resolver problemas dif
problemas 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 sucesso Critérios para sucesso
nn Em pesquisa de IA: Em pesquisa de IA:
-- A tarefa estáA tarefa está 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 identificáões identificáveis das quais veis das quais o procedimento extrai conhecimento?
o procedimento extrai conhecimento?
nn Em aplicaçEm aplicações 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 IA Algumas Linguagens computacionais para IA
nn PrologProlog
nn LISPLISP
nn POPPOP--1111
nn CC
nn C++C++
Introdução à Inteligência Artificial Introdução à Inteligência Artificial
Representaç ã o e Mé todos Aprendizagem de Má quinas Aplicaç õ es em IA Inteligê ncia Artificial
Representação e Métodos Representação e Métodos
nn IntroduçIntrodução e fundamentos;ão e fundamentos;
nn RepresentaçRepresentação do conhecimento;ão do conhecimento;
nn Redes Semânticas e mRedes Semânticas e méétodo Descrever e Casar;todo Descrever e Casar;
nn RepresentaçRepresentação em Espaão em Espaço de Estados e ço de Estados e ÁÁrvores de Meta rvores de Meta com m
com 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 RepresentaçRepresentação por Áão por Árvore de Buscas e Busca Brvore de Buscas e Busca Báásica (em sica (em profundidade, em amplitude e heur
profundidade, em amplitude e heuríística);stica);
nn Regras e Encadeamento de Regras (para frente e para tráRegras e Encadeamento de Regras (para frente e para trás);s);
nn Frames e HerançFrames e Herança;a;
nn LLóógica e Prova de Resolugica e Prova de Resoluçção.ão.
Aprendizagem de Máquinas Aprendizagem de Máquinas
nn Paradigma Indutivo;Paradigma Indutivo;
nn Paradigma AnalíParadigma Analítico;tico;
nn Paradigma Conexionista;Paradigma Conexionista;
nn Paradigma GenéParadigma Genético.tico.
Aplicações em IA Aplicações 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 Conhecimento
Representação do Conhecimento
nn Este tóEste tópico visa mostrar diferentes maneiras de como a pico visa mostrar diferentes maneiras de como a informa
informaçção 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 éO conhecimento é representado e sórepresentado e só 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 representa
representar o conhecimento. Tais representaçções podem ser ões podem ser armazenadas em computadores e manipuladas atrav
armazenadas 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 representa
comuns a maioria das representaçções e critões e critéérios atravrios atravéés dos s dos quais uma representa
quais uma representaçção pode ser avaliada.ão pode ser avaliada.
Tópico de Discussão Tópico de Discussão
nn RepresentaçRepresentação do conhecimento sob o ponto de vista ão do conhecimento sob o ponto de vista cognitivo;
cognitivo;
Representação do conhecimento Representação do conhecimento
nn Entende-Entende-se se representaçrepresentaçãoão como um conjunto de convençcomo um conjunto de convenções ões estabelecendo como descrever uma s
estabelecendo como descrever uma séérie de coisas; rie de coisas;
nn Entende-Entende-se se descriçdescriçãoão como a utilizaçcomo a utilização de representaão de representações ções 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 ã o RC baseada no significado Representaç ã o do conhecimento (RC)
Representação baseada na percepção Representação baseada na percepção
nn Este tipo de representaçEste tipo de representação 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 pr
em regiões neurais próóximas de onde as percepçximas de onde as percepções ões originais são processadas.
originais são processadas.
nn Podem ser de dois tipos:Podem ser de dois tipos:
nn RepresentaçRepresentação 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 representaçEste tipo de representação 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 informa
detalhes, 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 mem
longamente na memóória humana. Para isto estruturaria humana. Para isto estrutura-se a -se a informa
informaçção inicial de forma apropriada (ão inicial de forma apropriada (representarepresentaççãoão).).
Representação do Conhecimento em IA Representação do Conhecimento em IA
nn Uma tentativa de formalmente esboçUma tentativa de formalmente esboçar como o conheciar como o conheci-- mento
mento éé armazenado no céarmazenado no cérebro ou mente humana;rebro ou mente humana;
nn Um caminho utilizado éUm caminho utilizado é esboçesboçar pequenas ar pequenas ““porporççõesões”” de de conhecimento e construir
conhecimento e construir ““linkslinks”” entre porçentre porções 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 estrat
tipo de estratéégia.gia.
Principais paradigmas para representação do conhecimento:
Principais paradigmas para representação do conhecimento:
nn RepresentaçRepresentação por Redes Semânticas;ão por Redes Semânticas;
nn RepresentaçRepresentação por Espaão por Espaçço de Estados;o de Estados;
nn RepresentaRepresentaçção por ão por ÁÁrvores; rvores;
nn RepresentaçRepresentação por Regras;ão por Regras;
nn RepresentaçRepresentação por Frames;ão por Frames;
nn RepresentaçRepresentação por Scripts; ão por Scripts;
nn RepresentaRepresentaçção por Lão por Lóógica.gica.
Representação por redes semânticas Representação por redes semânticas
nn significado de um conceito vem do modo como ele ésignificado de um conceito vem do modo como ele é conectado por outros conceitos
conectado por outros conceitos
nn representaçrepresentação atravão atravéés de um conjunto de nós de um conjunto de nós conectados s conectados entre si
entre si
nn exemplo: exemplo: corinthianscorinthians
nn exemplos de relaexemplos de relaçções: ões: éé--umum e e instânciainstância
nn relaçrelações especões especííficas do domíficas do domínio: nio: timetime e core cor--dodo--uniformeuniforme
nn relaçrelação adicional: temão adicional: tem--parte(Herrera, nariz)parte(Herrera, nariz)
Redes semânticas - busca por intersecção Redes semânticas - busca por intersecção
nn AtivaçAtivação ão éé iniciada em dois nóiniciada em dois nós distintos e observas distintos e observa-se onde -se onde eles se encontram
eles se encontram
Predicados não
Predicados não--binbinááriorio
nn 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 unáPredicados unários e binrios e binááriosrios homem(Herrera)
homem(Herrera)
pode ser reescrito como pode ser reescrito como
instância(Herrera, Homem) instância(Herrera, Homem)
nn três ou mais predicados na forma binátrês ou mais predicados na forma bináriaria placar(
placar(corinthianscorinthians, palmeiras, 6x1), palmeiras, 6x1)
Exemplos de redes semânticas Exemplos de redes semânticas
O O corinthianscorinthians 6 palmeiras 16 palmeiras 1
Redes semânticas particionadas Redes semânticas particionadas
nn RepresentaçRepresentação de expressões quantificadas e simples em ão de expressões quantificadas e simples em redes semânticas
redes semânticas
nn alternativa: particiona-alternativa: particiona-se a rede semântica em um conjunto se a rede semântica em um conjunto hieráhierárquico de esparquico de espaçços os -- corresponde ao escopo de uma ou corresponde ao escopo de uma ou mais vari
mais variááveis veis
Redes semânticas particionadas Redes semânticas particionadas
d
pilotos dirigir carros
p c
é um é um
é um
dirige dirigido
• O piloto dirigiu o carro
• O piloto dirigiu o carro
d
Redes semântica particionadas Redes semântica particionadas
pilotos dirigir carros
p c
é um é um
é um
dirige dirigido d
e1 e2
g
DG
é um forma
∀
• Todo piloto já dirigiu um carro
• Todo piloto já dirigiu um carro
Redes semântica particionadas Redes semântica particionadas
pilotos
dirigir carros
p c
é um é um
é um
dirige dirigido d
e2
g
DG
é um forma
∀
• Todo piloto da cidade já dirigiu o carro
• Todo piloto da cidade já dirigiu o carro e1e1
Pilotos da cidade
d
pilotos dirigir carros
p c
é um é um
é um
dirige dirigido
g DG
forma
∀ ∀
é um
d
Redes semânticas particionadas Redes semânticas particionadas
• Todo piloto já dirigiu o carro
• Todo piloto já dirigiu o carro e1e1
e2e2
Representação por espaço de estados Representação por espaço de estados
nn O estado de um sistema éO estado de um sistema é uma descriçuma descrição que ão que éé suficiente suficiente para determinar o futuro
para determinar o futuro
nn no espaçno espaço de estados cada no de estados cada nóó denota um estado e cada denota um estado e cada ligamento denota uma transi
ligamento denota uma transiçção de um estado para outro ão de um estado para outro estado
estado
nn éé uma representaçuma representação ão -- uma rede semântica:uma rede semântica:
nn os nos nóós denotam os estados es denotam os estados e
nn os ligamentos denotam transios ligamentos denotam transiçções entre os estados.ões entre os estados.
nn DefiniçDefinições: ões:
Representação por espaço de estados Representação por espaço de estados
nn Estado corrente: onde você estáEstado corrente: onde você está
nn estado objetivo: onde se deseja estarestado objetivo: onde se deseja estar
nn 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 atéaté o objetivo ser alcanço objetivo ser alcançado 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
diferen
diferençça 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 estados Representação por espaço de estados
-- use o procedimento escolhido e atualize o estado use o procedimento escolhido e atualize o estado corrente
corrente
nn se o objetivo ése o objetivo é alcançalcançado indique sucesso, caso contrado indique sucesso, caso contráário, rio, indique fracasso
indique fracasso
nn Exemplo:Exemplo:
estado inicial
estado inicial -- US$ 1.00 vale R$ 4,00US$ 1.00 vale R$ 4,00 estado final
estado final -- US$ 1.00 vale R$ 3,00US$ 1.00 vale R$ 3,00
Empréstimo FMI BID Banco
Mundial Mais que
US$ 30 bi xx
Entre
US$ 20 e 30 bi
xx
Menos que
US$ 20 bi xx
Frames Frames
nn ColeçColeção de atributos chamados escaninhos com valores ão de atributos chamados escaninhos com valores associados que descrevem uma entidade do mundo
associados 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 frame
um 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 frames
frames
nn cada frame representa uma classe (conjunto) ou uma cada frame representa uma classe (conjunto) ou uma instância (subconjunto)
instância (subconjunto)
Frames - conjuntos e instâncias Frames - conjuntos e instâncias
nn PessoaPessoa
éé um: mamum: mamífero (relaífero (relaçção de subconjunto)ão de subconjunto) cardinalidade: 6.000.000.000
cardinalidade: 6.000.000.000 lateralidade: direita
lateralidade: direita
nn Adulto masculinoAdulto masculino
éé um: pessoaum: pessoa
cardinalidade: 2.000.000.000 cardinalidade: 2.000.000.000 altura: 1,60 m
altura: 1,60 m
nn RicardinhoRicardinho
instância: jog. de futebol
instância: jog. de futebol (elemento de uma classe)(elemento de uma classe) altura: 1,75 m
altura: 1,75 m chuta com: direita chuta com: direita mméédia-dia-dede--roubadasroubadas-de-de--bola: 10 bola: 10
Redes Semânticas
Redes Semânticas
Introdução Introdução
nn Este capíEste capítulo visa discutir a representatulo visa discutir a representaçção do conhecimento ão do conhecimento por meio de redes semânticas. Tais descri
por meio de redes semânticas. Tais descriçções por redes ões por redes semânticas serão posteriormente aplicadas para resolu
semânticas serão posteriormente aplicadas para resoluçção ão de problemas.
de problemas.
Tópico de Discussão Tópico de Discussão
nn Redes Semânticas para representaçRedes Semânticas para representação de conhecimento;ão de conhecimento;
Representação do conhecimento Representação do conhecimento
nn Questão central na representaçQuestão central na representação de conhecimento: Como ão de conhecimento: Como conhecimento pode ser melhor representado?
conhecimento pode ser melhor representado?
nn Em toda representaçEm toda representação de conhecimento ão de conhecimento éé desejádesejável: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 Semânticas
Introdução 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 nónós mesmos s mesmos éé organizado em nossa memóorganizado em nossa memória.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.
Exemplo Exemplo
nn RepresentaçRepresentação 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;
-- MamíMamíferos têm pelo;feros têm pelo;
-- Cachorros são mamíCachorros são mamíferos.feros.
nn Uma Rede Semântica descreve relaçUma Rede Semântica descreve relações entre objetos e ões entre objetos e propriedades.
propriedades.
Um Rede Semântica Simples Um Rede Semântica Simples
ANIMAL COMER COMERA
PÁSSARO MAMÍFERO PELO
CACHORRO
FAZ
É_UM É_UM
É_UM TEM
O fazendeiro e suas posses O 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 embarca
cereais. 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 comer
raposa comeráá o ganso e o ganso degustaro ganso e o ganso degustaráá os cereais se os cereais se estas posses ficarem juntas e s
estas 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 posses Exemplo: O fazendeiro e suas posses
Comentários Comentários
nn DescriçDescrição em linguagem natural: Demora para separar ão em linguagem natural: Demora para separar detalhes irrelevantes e informa
detalhes irrelevantes e informaçções importantes; Não ões importantes; Não éé intuitiva para passagem para programa; Demora para intuitiva para passagem para programa; Demora para mostrar todas possibilidades de solu
mostrar todas possibilidades de soluçção.ão.
nn DescriçDescrição por desenho: Pode mostrar mais claramente as ão por desenho: Pode mostrar mais claramente as situa
situaçções de cruzamento permitidas e os detalhes ões de cruzamento permitidas e os detalhes irrelevantes são negligenciados.
irrelevantes são negligenciados.
Escolha da representação Escolha da representação
nn Questões relevantes para construir uma representaçQuestões relevantes para construir uma representação:ão:
-- Quais as restriçQuais as restrições 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 soluçQuais as possibilidades de solução do problema?ão do problema?
-- Qual a seqüQual a seqüência de operaçência de operação para a soluão para a soluçção?ão?
-- Como passar de uma soluçComo passar de uma solução em uma representação em uma representaçãoão escolhida para um programa de computador?
escolhida para um programa de computador?
Solução através de diagrama Solução através de diagrama
nn Para construçPara construção 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 restri
respeitando 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 condi
satisfazem 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
F G R S
F G R S
F G S R
G R S F
F R S G
R S F G
G S F R
F R G S
F G R S G
R F S
F S G R
Solução gráfica do problema Solução 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 representações Características de boas representações
nn Objetos e relaçObjetos e relações importantes do mundo devem aparecer ões importantes do mundo devem aparecer explicitamente;
explicitamente;
nn RestriçRestrições 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 informa
informaçção;ão;
nn Devem ser computDevem ser computááveis.veis.
Partes fundamentais de uma representação Partes fundamentais de uma representação
nn Parte léParte léxica: Determina os sxica: Determina os síímbolos que são permitidos no mbolos que são permitidos no vocabul
vocabuláário da representario da representação.ção.
nn Parte estrutural: Descreve restriçParte estrutural: Descreve restrições 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 descri
que permitam criar descriçções, ões, modificamodifica--laslas e e usausa--laslas para para responder questões.
responder questões.
No exemplo:
No exemplo:
nn A parte léA parte léxica determina os nxica determina os nóós e linhas orientadas como s e linhas orientadas como sísímbolos empregados;mbolos empregados;
nn A parte estrutural descreve restriçA parte estrutural descreve restrições determinando as ões determinando as conexões entre os n
conexões 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 situa
as 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 Semânticas Características de Redes Semânticas
nn LéLéxicas: Existem xicas: Existem NNóóss, , linkslinks e e links rotuladoslinks rotulados denotando denotando objetos, rela
objetos, relaçções entre objetos e relações entre objetos e relações particulares;ões particulares;
nn Estruturais: NóEstruturais: Nós se conectam entre si, entre a cabes se conectam entre si, entre a cabeçça de um a de um nónó e a calda de outro, atravée a calda de outro, através de links rotulados;s de links rotulados;
nn Semânticas: NSemânticas: Nóós e links denotam entidades com s e links denotam entidades com especificidade de aplica
especificidade de aplicaçção;ão;
nn Procedimentais: Existem procedimentos para Procedimentais: Existem procedimentos para produzirproduzir, , alterar
alterar, , apagarapagar e e responder questões relativasresponder questões relativas a na nóós e s e links.
links.
Diferentes significados para a semântica Diferentes significados para a semântica
nn Semântica de equivalência: Relaciona-Semântica de equivalência: Relaciona-se descrise descriçções numa ões numa representa
representaçção particular com outra representação particular com outra representação de ão de semântica j
semântica jáá aceita;aceita;
nn Semântica procedimental: Tem seu significado definido Semântica procedimental: Tem seu significado definido atrav
atravéés do que realizam os programas que operam s do que realizam os programas que operam descri
descriçções na representaões na representação;ção;
nn Semântica descritiva: Neste tipo existe explicaçSemântica descritiva: Neste tipo existe explicações do que ões do que as descri
as 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 Semânticas
Parte 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
Bibliografia Bibliografia
nn Winston, P. H. (1992). Artificial Winston, P. H. (1992). Artificial Intelligence. Intelligence. Addison-Addison- Wesley
Wesley ((ThirdThird editionedition).).
nn Nilson, N. J. (1998). Artificial Nilson, N. J. (1998). Artificial Intelligence: A Intelligence: A NewNew Synthesis
Synthesis. Morgan . Morgan KauffmanKauffman..
nn Russel, S. J. Russel, S. J. andand NorvigNorvig, P. (1995). , P. (1995). Artificial Artificial IntelligenceIntelligence: : A modernA modern approach. approach. PrenticePrentice Hall.Hall.
nn RichRich, E. , E. andand Knight, K. (1994). Knight, K. (1994). Inteligência ArtificialInteligência Artificial. . Makron
Makron 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: : TheThe EyeEye, , thethe BrainBrain, , andand thethe ComputerComputer. . AddisonAddison--WesleyWesley..
