INF 1771 – Inteligência Artificial  
Aula 01 - Introdução  
Edirlei Soares de Lima  
<elima@inf.puc-rio.br>  
O Que é Inteligência Artificial?  
[Winston, 1984]:  
"
permitem aos computadores serem inteligentes"  
Inteligência artificial é o estudo das ideias que  
[Schalkoff, 1990]:  
“
comportamento inteligente em termos de processos  
É o campo de estudo que tenta explicar e simular o  
computacionais”  
[Kurzweil, 1990]  
“
requerem inteligência quando executadas por pessoas”  
A arte de criar máquinas que executam funções que  
O Que é Inteligência Artificial?  
“
Inteligência” + “Artificial”  
“Artificial”  
Algo criado, algo que não é natural...  
“Inteligência”  
Se comportar como um humano?  
Se comportar da melhor maneira possível?  
Pensar?  
Agir?  
O Que é Inteligência Artificial?  
[Russell & Novig, 2003]:  
Sistemas que agem como humanos  
Teste de Turing  
Sistemas que pensam como humanos  
Ciência Cognitiva  
Sistemas que pensam racionalmente  
Lógica  
Sistemas que agem racionalmente  
Agentes racionais – Agem sempre racionalmente para  
alcançar as suas metas  
Sistemas que Agem como Humanos  
Teste de Turing  
Teste de Turing - ELIZA (Weizembaum, 1966)  
Homens são todos iguais.  
Em que sentido ?  
Eles estão sempre encrencando conosco  
sobre uma coisa ou outra.  
Você pode pensar em um exemplo  
específico ?  
Bom, … meu namorado me fez vir aqui.  
Seu namorado fez você vir aqui?  
Sim, ele diz que eu estou deprimida todo  
o tempo.  
Eu sinto muito que você esteja deprimida.  
Você acha que vir aqui ajudará você a não  
ser infeliz ?  
É verdade. Eu estou infeliz.  
Eu preciso de ajuda.  
O que significaria para você se  
conseguisse alguma ajuda?  
Talvez eu aprendesse a lidar com minha  
mãe.  
Fale mais sobre sua mãe.  
Teste de Turing - ELIZA (Weizembaum, 1966)  
Conhecimento Superficial - Exemplo de regra usado em ELIZA:  
SE paciente diz “Eu gosto X”, ENTÃO responda “Por quê você gosta X?”  
Dialogo 1  
O que está aborrecendo você?  
Algo me aborrece.  
Meu namorado.  
Onde está o seu namorado?  
Há quanto tempo seu namorado está  
viajando?  
Meu namorado está viajando.  
Dialogo 2  
O que está aborrecendo você ?  
Onde está a sua cabeça ?  
Algo me aborrece.  
Minha cabeça.  
Há quanto tempo a sua cabeça está sobre  
os seus ombros?  
Ora, … minha cabeça está sobre os meus  
ombros.  
Há simplesmente uma correspondência de palavras-chave  
superficiais, sem entendimento do que elas significam.  
Sistemas que Pensam como Humanos  
Modelagem Cognitiva  
Modelos computacionais de inteligência artificial e  
técnicas experimentais da psicologia para tentar  
construir teorias precisas e verificáveis a respeito  
dos processos de funcionamento da mente  
humana.  
Aprendizado por observação: investigação  
experimental de seres humanos ou animais.  
Sistemas que Pensam Racionalmente  
A abordagem baseada nas “leis do  
pensamento”.  
Aristóteles foi um dos primeiros a tentar  
codificar o “pensamento correto”, isto é,  
processos de raciocínio irrefutáveis.  
Sócrates é um homem.  
Todos os homens são mortais.  
Logo, Sócrates é mortal.  
Seu estudo deu início ao campo chamado  
Lógica.  
Sistemas que Agem Racionalmente  
A abordagem baseada em agentes racionais  
Agente = Percepção + Ação  
“
Um agente racional é aquele que age para alcançar o melhor  
resultado ou, quando há incerteza, o melhor resultado  
esperado”.  
Agentes são diferente de meros programas, pois  
operam sob controle autônomo, percebem seu  
ambiente, adaptam-se a mudanças e são capazes de  
assumir metas.  
O Que é Inteligência Artificial?  
Pensamento/Raciocínio  
Sistemas que  
pensam como  
humanos  
Sistemas que  
pensam  
racionalmente  
Desempenho  
Similar a  
Humanos  
Desempenho  
Ideal  
Sistemas que  
agem como  
humanos  
Sistemas que  
agem  
racionalmente  
Comportamento  
História da Inteligência Artificial  
Inicio dos anos 40 - Segunda Guerra Mundial.  
Criação dos primeiros computadores.  
Simulação de guerra.  
1
estudos para criar um modelo de neurônio artificial  
capaz de resolver qualquer função computável.  
943 - McCulloch e Pitts realizam os primeiros  
1
Artificial em um congresso no Dartmouth College.  
956 - Criado oficialmente o termo Inteligência  
1
956 - 1966 - Época de sonhos.  
General Problem Solver (GPS).  
Lisp.  
...  
História da Inteligência Artificial  
1
966 - 1974 - Uma dose de realidade.  
Livro de Minsky e Papert (1969) critica perceptrons e paralisa  
investimentos em redes neurais por quase 20 anos (tema volta  
em 1986).  
Problema da complexidade computacional do algoritmos.  
1
969 - 1979 - Sistemas baseados em Conhecimento  
Grande evolução da Inteligência Artificial Simbólica.  
Desenvolvimento de sistemas especialistas.  
Prolog.  
1980 - 1988 - Inteligência Artificial na Indústria  
Sistema especialista.  
Resssurgem redes neurais.  
Lógica Fuzzy.  
História da Inteligência Artificial  
Inicio dos anos 90:  
Sistemas Especialistas com alto custo de manutenção. Erro foi  
não ver que o objetivo deve ser Auxiliar, ao invés de  
Automatizar.  
Grandes avanços em todas as áreas da inteligência artificial,  
com manifestações significativas na aprendizagem de máquina,  
planejamento multi-agente, raciocínio com incerteza, mineração  
de dados, entre outros tópicos.  
1
de xadrez (Garry Kasparov).  
997 - Deep Blue (IBM) derrota o campeão mundial  
Algoritmos de busca, computadores de alta velocidade e  
hardware desenvolvido especificamente para xadrez.  
História da Inteligência Artificial  
2
jogadores de Jeopardy (Brad Rutter e Ken Jennings).  
011 – Watson (IBM) derrota os dois maiores  
Baseado em tecnicas avançadas de Processamento de  
Linguagem Natural, Recuperação de Informação, Representação  
de Conhecimento, Raciocínio e Aprendizado de Máquina.  
Processamento paralelo massivo.  
9
núcleos e 4 threads por núcleo). 16 Terabytes de memória RAM.  
0 clusters com um total de 2880 servidores com processadores de 3.5 GHz (8  
Documentário:  
Parte 1: http://www.youtube.com/watch?v=5Gpaf6NaUEw  
Parte 2: http://www.youtube.com/watch?v=6ay17a7mEIk  
Parte 3: http://www.youtube.com/watch?v=gphA9u5nm5U  
Parte 4: http://www.youtube.com/watch?v=ilrKOovFpVc  
Abordagens para Inteligência Artificial  
Abordagem Simbólica  
Também conhecida como abordagem clássica.  
Abordagem Não-Simbólica  
Também conhecida como abordagem moderna.  
Abordagens para Inteligência Artificial  
Abordagem Simbólica:  
Representa o conhecimento por sentenças declarativas.  
Deduz consequências por métodos de raciocínio lógico.  
Exemplo:  
∀x∀y irmão(x, y) ⇒ parente(x, y)  
∀x∀y∀z pai(z, x) ∧ pai(z, y) ⇒ irmão(x, y)  
pai(joão, maria).  
pai(joão, eduardo).  
Maria e Eduardo são parentes.  
É necessário:  
Identificar o conhecimento do domínio (modelo do problema).  
Representá-lo utilizando uma linguagem formal de representação.  
Implementar um mecanismo de inferência para utilizar esse  
conhecimento.  
Abordagens para Inteligência Artificial  
Abordagem Não-Simbólica:  
Na abordagem Não-Simbólica, o conhecimento não  
é representado explicitamente por meio de  
símbolos, e sim, construído a partir de um processo  
de aprendizado, adaptação ou inferência.  
Exemplos:  
Redes Neurais Artificiais, Computação Evolutiva, Sistemas  
Nebulosos...  
Aplicações de Inteligência Artificial  
Robótica  
Aplicações de Inteligência Artificial  
Jogos e Simulações  
Aplicações de Inteligência Artificial  
Pesquisa operacional: otimização e busca heurística  
em geral.  
Processamento de linguagem natural: tradução  
automática, verificadores ortográficos e sintáticos,  
reconhecimento da fala.  
Visão Computacional: reconhecimento de padrões,  
processamento de imagens, realidade virtual.  
Sistemas especialistas: atividades que exigem  
conhecimento especializado e não formalizado:  
Tarefas: diagnóstico, previsão, monitoramento, análise,  
planejamento, projeto, etc.