Sistemas de Informa

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Sistemas de Informações GerenciaisMódulo 6

• INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

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Objetivos do Módulo 6

• Identificar como as redes neurais, lógica difusa,
  algoritmos genéticos, realidade virtual e agentes
  inteligentes podem ser utilizados nos negócios.
• Dar exemplos das diversas maneiras pelas quais os
  sistemas especialistas podem ser utilizados nas
  situações de tomada de decisões nos negócios.

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Atributos do Comportamento Inteligente

• Pensar e raciocinar
• Utilizar a razão para solucionar problemas
• Aprender e compreender a partir da experiência
• Adquirir e aplicar conhecimentos
• Demonstrar criatividade e imaginação
• Lidar com situações complexas ou desconcertantes
• Reagir pronta e eficazmente a situações novas
• Reconhecer a importância relativa de elementos de
  uma situação
• Manipular informações ambíguas, incompletas ou
  errôneas

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Inteligência artificial

• É uma ciência e tecnologia baseada em disciplinas
  como informática, biologia, psicologia,
  lingüística, matemática e engenharia.
• Objetivo desenvolver computadores que consigam
  pensar, bem como ver, ouvir, andar, falar e
  sentir.

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Aplicações da Inteligência Artificial
Inteligência Artificial
Aplicações da Ciência Cognitiva
Aplicações da Robótica
Aplicações de Interfaces Naturais

• Linguagens Naturais
• Reconhecimento de
• Discurso
• Interfaces
• Multissensoriais
• Realidade Virtual

• Sistemas Especialistas
• Lógica difusa
• Algoritmos Genéticos
• Redes Neurais

• Percepção Visual
• Locomoção
• Condução
• Tatilidade

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Áreas de Aplicação da IA nas Empresas
Áreas de Aplicação da IA nas Empresas
Redes Neurais
Sistemas de Lógica Difusa
Algoritmos Genéticos
Realidade Virtual
Agentes Inteligentes
Sistemas Especialistas
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ROBÓTICA

• IA, engenharia e fisiologia são suas disciplinas
  básicas. Esta tecnologia produz máquinas-robôs
  com faculdades físicas semelhantes às humanas,
  inteligência de computador e controle por
  computador.
• Aplicações
• Percepção visual (visão)
• Faculdades táteis (tato)
• Destreza
• (habilidade no manuseio e manipulação)
• Locomoção
• (capacidade para se mover sobre qualquer
  terreno)
• Condução
• (encontrar seu caminho até um ponto de
  destino)

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CIÊNCIA COGNITIVA

• Área da IA baseada em pesquisas em biologia,
  neurologia, psicologia, matemática e muitas
  disciplinas afins.
• Se concentra em pesquisar como o cérebro humano
  funciona e como os seres humanos pensam e
  aprendem.
• Os resultados dessas pesquisas são a base para o
  desenvolvimento de uma diversidade de aplicações
  de inteligência artificial computadorizadas.

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CIÊNCIA COGNITIVA

• Sistemas de Aprendizagem Adaptativa modifica
  comportamento com base em informações adquiridas
  enquanto opera.
• Lógica Difusa podem processar dados incompletos
  ou parcialmente corretos. Podem resolver
  problemas não estruturados e com respostas
  aproximadas.
• Rede Neural o software pode aprender
  processando exemplos de problemas e soluções.
  Reconhece padrões e se programam para resolver
  problemas por si mesmo.
• Algoritmo Genético o software utiliza a
  randomização darwiniana e funções matemáticas
  para simular processos evolutivos para gerar
  soluções melhores para problemas.
• Agentes Inteligentes usam SE e outras
  tecnologias de IA para atuarem como substitutos
  de software para uma diversidade de aplicações
  dos usuários finais.

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Lógica Difusa

• O conjunto de números pares e o conjunto de
  números ímpares são conjuntos precisos. O
  conjunto de homens e o conjunto de mulheres são
  virtualmente precisos - existe uma ligeira
  indefinição sobre hermafroditas e transexuais.
• Mas o que dizer da série de pessoas altas?
  Ninguém chamaria um homem com 1,50m de "alto" mas
  qualquer um chamaria uma mulher de 1,80m de
  "alta". Onde você traçaria o limite? Um homem de
  1,70m de altura estaria na série de homens altos,
  ou não? Um asiático iria concordar, nesse ponto,
  com um europeu, ou um italiano com um sueco?
  Altura é algo subjetivo e contínuo, então é
  impossível fixar um determinado padrão de altura
  e excluir as demais pessoas que estejam fora
  dele. Se 1,80m é alto, 1,79m o que é? Uma vez que
  começamos a pensar sobre essas questões, sobre
  questões de gradação, nosso pensamento começa a
  ficar difuso.

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APLICAÇÕES DA LÓGICA DIFUSA

• Usa-se sistemas difusos devido a capacidade de
  processar eficientemente informações imprecisas e
  qualitativas de forma geral
• Tais aplicações representam o conhecimento e a
  experiência existentes sobre uma determinado
  estado do processo ou situação
• A partir dos dados de entrada podem inferir a
  evolução temporal, as variações ou mesmo gerar
  sugestões sobre as próximas ações a serem tomadas
• Exemplos Consumo de combustível de um automóvel
  expectativa da quantidade de hospedes em um
  hotel etc.

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Rede Neural
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APLICAÇÕES DAS REDES NEURAIS

• As redes neurais artificiais são um método para
  solucionar problemas através da simulação do
  cérebro humano, inclusive em seu comportamento,
  ou seja, aprendendo, errando e fazendo
  descobertas. São técnicas computacionais que
  apresentam um modelo inspirado na estrutura
  neural de organismos inteligentes e que adquirem
  conhecimento através da experiência.
• As redes neurais possuem nós ou unidades de
  processamento. Cada unidade possui ligações para
  outras unidades, nas quais recebem e enviam
  sinais. Cada unidade pode possuir memória local.
  Essas unidades são a simulação dos neurônios,
  recebendo e retransmitindo informações.

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Algoritmo Genético

• Os AGs são técnicas de busca baseadas nas
  Teorias da Evolução, nos quais as variáveis são
  representadas como genes em um cromossomo
  (indivíduo). Combinam a sobrevivência dos mais
  aptos com a troca de informação de uma forma
  estruturada, mas aleatória.
• O AG apresenta um grupo de soluções candidatas
  (população) na região de soluções. Por seleção
  natural e operadores genéticos, mutação e
  cruzamento, os cromossomos com melhor aptidão são
  encontrados.
• A seleção natural garante que os cromossomos mais
  aptos gerem descendentes nas populações futuras.

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APLICAÇÕES DO ALGORITMO GENÉTICO

• Neste problema um caixeiro deve percorrer um
  conjunto de n cidades e voltar a sua cidade de
  origem, passando uma única vez em cada cidade, de
  modo que a distância percorrida seja mínima.
• O número de caminhos possíveis pode ser deduzido
  através de ƒ(n) como sendo uma função que fornece
  o número de caminhos possíveis com n cidades.
  Ao se acrescentar mais uma cidade (n 1),
  quantos novos trajetos são introduzidos?
• Para se ter uma idéia do grau de dificuldade para
  resolver este problema, basta dizer que o tempo
  esperado para se achar o menor caminho entre 25
  cidades é de mais de 20 (vinte) vezes a idade do
  universo, supondo que seja possível calcular
  10.000 (dez mil) caminhos por segundo.
• Usando um Algoritmo Genético, procuramos obter a
  solução para este problema em um espaço de tempo
  plausível, onde poderemos mostrar o real poder de
  busca de um AG

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Otimização no AG

• É a busca da melhor solução para um dado
  problema.
• Consiste em tentar várias soluções e usar a
  informação obtida para conseguir soluções cada
  vez melhores.
• Exemplo de otimização
• Telespectador através de ajuste na antena da
  televisão otimiza a imagem buscando várias
  soluções até alcançar uma boa imagem.

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Agentes Inteligentes
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AGENTES INTELIGENTES

• Os agentes inteligentes devem ser capazes de
  operar em tempo real, de explorar vastas
  quantidades de conhecimento, de tolerar entradas
  como erros inesperados, desconhecidos, usar
  símbolos e abstrações, comunicar através da
  língua natural, aprender com o ambiente
  circundante a exibir comportamentos adaptativos e
  orientados por objetivos. Assim eles ligariam
  capacidades de raciocínio à resolução de
  problemas.

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APLICAÇÕES DE AGENTES INTELIGENTES

• No comércio eletrônico, a rapidez de atuação e
  potencial de custo mais baixo da operação,
  deve-se ao relacionamento computador a
  computador, desde o início da troca de
  informações até o fechamento do contrato, onde
  poucos segundos serão necessários, pois os
  agentes inteligentes atuarão de acordo com as
  diretrizes de negócios estabelecidas pela área de
  compras da empresa, incorporada ao seu código.
• Outras atividades poderão ser incorporar a
  tecnologia de agentes inteligentes, como
  consultas sobre disponibilidade de estoque de
  determinado produto, seus eventuais substitutos,
  e muitas outras funções não automatizadas, em
  geral executadas por programas tradicionais, não
  autônomos, sob dependência de ações de pessoas da
  área de Compras ou Finanças daquelas organizações

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INTERFACE NATURAL

• Seu desenvolvimento considerado uma das
  principais áreas de aplicação da IA e é essencial
  ao uso natural de computadores por seres humanos.
• O desenvolvimento de linguagens naturais e
  reconhecimento do discurso, por exemplo, são
  importantes objetivos desta área.
• Ser capaz de conversar com computadores e robôs
  em linguagens humanas de conversação e conseguir
  que eles nos compreendam é uma meta da pesquisa
  da IA.
• Envolve pesquisa e desenvolvimento em
  lingüística, psicologia, informática e outras
  disciplinas.

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INTERFACE NATURAL

• Linguagem Natural uma linguagem de programação
  de alto nível que é muito próxima da linguagem
  humana.
• Interfaces Multi-sensoriais capacidade que os
  sistemas de computadores possuem para reconhecer
  diversos movimentos do corpo humano que lhes
  permite operar.
• Reconhecimento de voz capacidade que um sistema
  de computador possui para reconhecer modelos de
  voz.
• Realidade Virtual uso de interfaces
  multi-sensoriais homem-computador que permitem
  aos humanos experimentarem objetos, espaços e
  mundos simulados por computador como se estes
  realmente existissem.

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Sistemas Especialistas

• Definição
• sistemas que empregam o conhecimento humano para
  resolver problemas que requererem a presença de
  um especialista.
• Área de aplicação de mais sucesso da IA
• Utilidade
• servir de assistente a especialistas
• servir de repositório de conhecimento valioso
  para a empresa

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Arquitetura de Sistemas Especialistas Baseados em
Regras
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Exemplo de Sistema Especialista

• Se as seguintes condições são verdadeiras
• o paciente apresenta estridor respiratório
• há história prévia de insuficiência respiratória
  congestiva
• então são prováveis os seguintes diagnósticos -
• edema pulmonar, com uma probabilidade de 80 -
• asma, com uma probabilidade de 50 -
• embolismo pulmonar com uma probabilidade de 20

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Outro Exemplo de SE

• Análise de crédito Sim ou Não
• O cliente já fez compra anterior?
• Pagou dentro do prazo?
• A prestação é maior do que 30 do seu salário
  líquido?
• Possui passagem pelo SPC / Serasa?
• Apresentou toda documentação necessária?

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Componentes do Sistema Especialista
O Sistema Especialista

Conselho Especia-lizado
Programas de Interface com o Usuário
Programa Utilitário de Inferência
Usuário
Estação de Trabalho
Desenvolvimento do Sistema Especialista

Engenharia do Conhecimento
Programa de Aquisição de Conhecimento
Especialista e / ou Engenheiro do Conhecimento
Estação de Trabalho
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Aplicações do Sistema Especialista
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Resumo do Módulo 6

• Os principais domínios de aplicação da
  inteligência artificial (IA) incluem uma
  multiplicidade de aplicações na ciência
  cognitiva, robótica e interfaces naturais.
• As principais áreas de aplicação da IA
  compreendem
• Redes Neurais
• Lógica Difusa
• Algorítmos Genéticos
• Realidade Virtual
• Agentes Inteligentes
• Sistemas Especialistas
• Fim