Inteligência Artificial - Introdução à Inteligência Artificial - Visão Geral da área

[Música] o [Música] olá bem vindos à primeira aula de inteligência artificial o que a gente vai fazer hoje vai ser ver uma introdução ao curso vou falar um pouco sobre inteligência artificial em geral o que é a área dá uma visão do histórico e uma visão do que a gente vai ver nas próximas aulas estão introduzindo a área pra motivar vamos começar pensando num problema de um quebra cabeça então a gente tem por exemplo se a gente tiver a nossa imagem dividida no quebra cabeça 2 por 2 a 1 onde a gente tem quatro peças

a gente consegue colocar essas quatro peças é de 24 maneiras diferentes se eu tiver o quebra-cabeça com nove peças três por três eu já consigo fazer um número muito maior de combinações eu tenho aqui 362 1880 combinações possíveis e se eu for para um quebra cabeça 8 por 8 é que ainda é um tamanho bastante pequena para um humano resolver a gente tem aqui é mais de 10 elevado a 89 combinações possíveis que é um número absurdo de combinações para ter uma idéia se a gente testar um bilhão de combinações por segundo a gente vai

levar mais de dez aos 69 milênios pra conseguir testar todas as combinações então é claro que nós quando a gente monta um quebra-cabeça gente não vai testar todas as combinações possíveis porque a gente consegue resolver muito mais rápido como que a gente monta o quebra-cabeça a gente não fica testando as combinações possíveis o que a gente faz é a gente tem uma noção do que é a imagem que está lá e de como aquelas peças podem ser combinadas então a idéia principal é que a gente consegue usar conhecimento sobre o problema de uma maneira inteligente

sem esse conhecimento é muito difícil a única coisa que a gente pode fazer é testar as combinações possíveis ea ideia aqui da inteligência artificial se a gente consegue programar um computador para usar o conhecimento de forma inteligente então isso que a gente faz o que a gente considera um comportamento inteligente será que a gente consegue programar fazer programas que façam isso então se a gente for pensar o que é inteligência artificial em cada livro diferente a gente vai encontrar uma definição diferente algumas abordagens dizem que inteligência artificial é a ciência de pensar como um ser

humano outros dizem que pensar de forma racional pensar de forma racional não é pensar como um ser humano porque nem sempre o ser humano pensa de maneira racional racional seria fazer a coisa certa mais racional mas às vezes a gente não agir da melhor forma todo mundo sabe que fumar faz mal e mesmo assim muita gente fuma é só um é um ser humano agindo de forma humana e não racional a gente tem a há aqui uma outra visão que é agir como humanos ou agir de uma forma racional para ficar um pouco mais claro

é a diferença entre essas abordagens a gente pode classificar basicamente os estudos do início da inteligência artificial em duas vertentes o que era conhecido com uma inteligência artificial forte inteligência artificial fraca a idéia da inteligência artificial forte era imitar a maneira como os humanos funcionam como pensamento humano funciona então criar máquinas que tivessem em funcionamento como de um cérebro pra produzir é pra agir da forma da mesma forma que um ano haja então a gente quer um ser não só um ser artificial inteligente mas que o processo mecânico do pensamento seja igual humano com neurônios

e tudo isso aí a fraca por outro lado é se preocupa mais com o resultado final então o que como que aquilo é aquele ser artificial está agindo tomando decisões é de forma inteligente independente de como ele funciona internamente a gente não precisa saber como aquilo é programado ou como funciona e uma grande contribuição o turin que conhecido teve filme sobre a vida dele agora ficou viram uma figura muito popular foi um dos pais da inteligência artificial e num artigo de 1950 ele levantou essa questão que em meio a gente perguntar se a máquina pode

pensar que parece uma imitação do processo humano de pensar será que a gente pode perguntar se ela passa por um teste de comportamento então o importante aqui não é pensar mas sim é conseguir se comportar de maneira racional e o que é esse comportamento racional então existe um teste famoso teste de turing tem prémios anuais por algum sistema conseguir passar por ele ea ideia é que você tem um examinado e um examinador o examinador é humano eo examinado a gente não sabe se é humano examinador não sabe se está lidando com um ano ou com

uma máquina ea gente diz que um sistema passa no teste de turing se ele conseguiu enganar o interrogador então se for um sistema que faça com que o interrogador ache que está interagindo com um ano então isso veio desse artigo de 1950 então é uma mudança aqui de idéia e tem a ver com a ideia que eu expliquei de inteligência artificial fraca que a gente está preocupado com os resultados e não se ele realmente pensa ou não pensa quais as habilidades que estão envolvidas por um sistema conseguir passar no teste de turing primeiro a gente

tem um processamento de linguagem natural linguagem natural é a linguagem que a gente fala o que a gente escreve então português e inglês é diferente de uma linguagem de programação de computadores então se a gente pensa o teste de turim o sistema ele tem que ser capaz de se comunicar com o examinador depois o sistema ele tem que ter alguma maneira de representar conhecimento sobre o mundo porque se o empregador vai fazer perguntas esse sistema tem que responder de acordo com alguma coisa um programa ele num maciço ele não tem experiências anteriores de alguma maneira

a gente precisa ter essa representação a próxima coisa que a gente tem precisa pro teste de turing o raciocínio automático então uma vez que ele entende com a pergunta e ele tem uma base de conhecimentos representada como é que ele vai pensar e elaborar a resposta para aquela pergunta nem sempre a resposta está guardada é explicitamente nesse conhecimento às vezes precisa de um certo raciocínio inferir alguma coisa e por fim normalmente a gente tem os sistemas usando aprendizado de máquina então os sistemas é que que tentam passar no teste de turing muitas vezes eles vão

aprendendo conforme eles vão dialogando com um interrogador vão percebendo coisas que o entregador fala colocando aquilo dentro do seu conhecimento para poder responder de forma adequada então a gente tem essas habilidades do teste e na verdade a gente vai tratar neste curso principalmente dessas duas da representação de conhecimento e do raciocínio automático porque um curso de sete semanas ea gente não consegue cobrir toda o tudo que é envolvido na inteligência artificial e aí a gente olhar voltar para aquelas quatro abordagens que eu disse a gente vai focar principalmente em agir de forma racional nessas próximas

aulas então se a gente pensar que a primeira fase de pensar como ser humano esse estudo das ciências cognitivas de psicologia pensar de forma racional principal mente é a área da lógica então a lógica matemática diz o que é racional se deduzido de uma certa base de conhecimento nem sempre a gente faz daquela forma o teste de turing ele pega principalmente a ideia de agir como um ser um ano passar num teste de comportamento independente de como foi implementado aquele sistema e como eu disse a gente vai focar nessa última abordagem que é como a

gente age de forma racional se a gente pensa agora na história da inteligência artificial de onde surgiu bom não surgiu do nada né eu vou dizer o marco da inteligência artificial mas existe toda uma pré história atrás disso que as idéias já estavam presentes na filosofia desde os gregos a lógica também surgiu dois mil anos antes de cristo toda a matemática economia psicologia neurociência linguística todas as disciplinas que já tinham um volume de estudos muito grande até o começo do século 20 e contribuíram para o nascimento da inteligência artificial o termo inteligência artificial apareceu só

na década de 50 mas um dos primeiros é trabalho que envolvia a idéia de inteligência artificial mesmo foi a criação dos neurônios artificiais e isso foi feito já na década de 40 e a ideia era simplesmente é programar o computador de uma maneira que a gente tivesse a idéia de neurônios e os neurônios poderiam estar ligados ou desligados e isso simulava a ideia é o conhecimento que se tem sobre o funcionamento dos neurônios um neurônio ligado e se as conexões dele estivessem ligadas ele poderia passar essa ligação essa ativação para os neurônios vizinhos e propagá

ativação então este é considerado um dos primeiros trabalhos é da história da inteligência artificial da inteligência artificial forte aquela abordagem mais cognitiva simulando o funcionamento do cérebro mas o termo mesmo inteligência artificial foi aparecer em 1956 em um outro shopping que aconteceu em dado nos estados unidos onde o maccabi propôs reunir vários pesquisadores das áreas de economia matemática computação a filosofia linguística que estavam trabalhando com questões que ele englobou nesse termo inteligência artificial e alguns dos participantes então foi um encontro que durou 1 entre um mês e meio dois alguns participantes ficando parte do encontro

outros ficando o tempo todo e se a gente olhar a lista de participantes é impressionante a gente tem gente como o shea no que é considerado o pai da teoria da informação martins que construiu a primeira rede neural e contribuiu com a computação e com a filosofia por trás da computação durante muitos anos o orbe saimon que ganhou o prêmio nobel de economia depois então que trouxe todo esse viés de como resolver problemas de como pensar o que é racional para o ser humano e desse encontro é começaram a surgir as colaborações e sistemas que

que deram origem a toda essa área da inteligência artificial então se a gente pensar que o próprio john nakata que ele fez muitas coisas assim foi muito importante na inteligência artificial além de ter organizado e se é encontro ele foi o criador da linguagem lisp que foi um padrão para por muito tempo ele escreveu este artigo publicado em 59 que era é chamada a própria não se escolhe um sexo são programas com o senso comum é como se ele estivesse em habilidade de resolver problemas da mesma forma que a gente resolve e nesse artigo ele

propõe o uso da lógica para resolver problemas então foi a primeira vez que ele foi que alguém falou é em usa a lógica como uma maneira de raciocínio a simular o raciocínio necessário para um sistema inteligente e também a lógica não só para o raciocínio para a resolução mas a lógica pra armazenar o conhecimento necessário sobre o problema como a gente representa o que a gente precisa para resolver o problema dessa vertente saíram os primeiros sistemas especialistas que representavam o conhecimento numa linguagem formal e aí para diversas funções diferentes então a idéia aqui dos sistemas

especialistas é que eles podiam codificar o conhecimento de um especialista numa certa área para poder agir em função disso então o primeiro sistema especialista que está em todos os livros de história da inteligência artificial draw ele servia para analisar moléculas de química orgânica e pensar como que os átomos se posicionavam então é tentar encontrar a estrutura de uma molécula e fazendo isso então a partir da fórmula a gente tem lá um monte de átomos de carbono hidrogênio oxigênio e pensar como eles se estruturam se a gente é como o quebra cabeça se a gente tiver

que pensar cada combinação possível sou muitas combinações para explicar então que esse sistema fazia era te conhecimentos de química orgânica que vinham de especialistas e também medidas que vinham de aparelhos espectrômetros que verificavam é a estrutura possível e isso reduzir muito o espaço de busca por uma solução e depois um outro que ficou famoso o mais sim era um sistema de r recomendação de antibióticos para infecções bacterianas então ele tinha uma série de regras e conhecimentos relações é marcada sobre sintoma então o médico ele fazia uma série de perguntas sobre sintomas e com as respostas

ele ia gerando recomendações de antibióticos o que é muito interessante é que ele foi desenvolvido em 75 na época fizeram uma pesquisa com os médicos de stan for então especialistas em infecção e os iniciantes né os médicos já formados já na residência eles tinham uma performance pior do que o mais sim então o sistema muito simples ele indicavam antibiótico certo mais vezes do que os próprios médicos mas tem toda uma questão de ética silvio se se dá alguma coisa errada no tratamento recomendado pelo programa quem é o responsável e além disso nessa época com o

poder computacional que existia era tudo muito demorado então essas sessões de diagnóstico demoravam muito para ser calculadas mas é interessante que ele conseguia acertar muito e também pouco depois na década de 70 teve primeiro gol o ritmo de aprendizado de máquinas não é que foi sugerido pelo tom mitchell e que foi usado por muitos anos hoje tem algoritmos mais rápidos mas esse algoritmo foi usado por muitos anos e modificado então foi quando começou também nelton mit é considerado o pai do aprendizado de máquina então aqui foi quando começou o início dessa área se a gente

pensar em aplicações atuais da inteligência artificial a gente ouvir muito falar sobre inteligência artificial a gente tem agora na mídia muitos fala sobre veículos autônomos então veículos que é eles se movimentam sozinhos que não precisa de alguém dirigindo inclusive já teve os primeiros acidentes com esses veículos a gente tem sistemas de recomendação a ação então basicamente tudo o que a gente usa para assistir filmes para assistir pra ouvir música é eles vão coletando dados ou para comprar livros eles vão coletando dados sobre os nossos gostos de nosso passado para fazer recomendações de futuro então a

que tal assistir a esse filme agora ea gente tem aplicações também muito importantes na área de jogos então a área é a gente teve de blu que foi o primeiro programa ganhar de um campeão de xadrez a gente teve o alfa gol que foi o primeiro a ganhar de um campeão de gol tem documentário muito interessante sobre ele mostrando todo o processo de de programação e muitas outras aplicações o que a gente vai ver nas próximas aulas a gente foge resoluções de problemas então como que a gente a primeira coisa que a gente quer resolver

a gente quer fazer um programa que resolve problemas a gente tem que pensar em como a gente vai representar um problema e depois a partir dessa representação como a gente faz para buscar soluções na busca das soluções que é o que a gente vai começar a ver na próxima aula primeiro gente vai ver como a gente busca se a gente não tem muita informação sobre o problema então se eu tenho um quebra cabeça não tem muita informação sobre aquela imagem e depois a gente vai falar da idéia de ter informações mais precisas ea gente vai

falar de resolução usando lógica e depois de como planejar as ações que a gente precisa então agir de modo racional para resolver um problema se a gente pensar em o que são os problemas a gente vai aqui trabalhar com problemas mais ou menos simples mas para dar a ideia geral de problemas mais complexos entanto já fala em quebra cabeça xadrez o problema de encontrar um caminho então o que a gente precisa para definir o que é um problema a gente vai ter que dizer qual o estado inicial quais são as ações que eu posso fazer

o que que é como é que eu sei que eu atingir o objetivo e qual é o custo de cada ação que eu faço isso tudo a gente vai retomar no início da próxima aula mas só para dar um exemplo do que a gente está buscando então uma solução para um problema é um conjunto de ações uma sequência que chega num objetivo e uma solução ótima uma solução de menor custo possível então um exemplo aqui de programa de de problema que a gente vai tratar um exemplo muito simples como é que eu chego da minha

casa até o trabalho então eu posso definir aqui então o estado inicial eu estou na minha casa está no final é chegar no trabalho as ações possíveis são andar pegar um ônibus pegar uma bicicleta ou dirigir meu carro e eu vou ter que pensar o que importa em termos de custo ao custo financeiro pegar o ônibus é mais cara do que pegar a bicicleta ou é o tempo eu quero menor tempo possível eu quero percorrer a menor distância tudo isso é válido como um custo para cada problema a gente vai ter que estípula qual esse

custo então isso é o que a gente vai ver é começando na segunda aula espero que vocês gostem e até a próxima [Música] o [Música]