ATPS - INTELIGENCIA ARTIFICIAL

DESAFIO

Inteligência Artificial é uma ciência recente com início logo após a Segunda Guerra Mundial com o nome definido em 1956. Atualmente, a Inteligência Artificial abrange uma enorme variedade de subcampos, desde áreas de uso geral até tarefas específicas como jogos de xadrez, demonstração de teoremas matemáticos, criação de poesia e diagnóstico de doenças.

De acordo com Luger (2004), a Inteligência Artificial (IA) pode ser definida como o ramo da Ciência da Computação que trata da automação do comportamento inteligente.

Esse desafio contempla o desenvolvimento de dois sistemas, sendo um Agente de Solução de Problemas, utilizando as técnicas de mecanismo de busca e heurística aceitável; e um Sistema Especialista, para o qual será necessário utilizar as técnicas de aquisição e representação do conhecimento.

O Agente de Solução de Problemas deve resolver o problema de um viajante que pretende se deslocar de uma cidade A (Arad) para uma cidade B (Bucharest). Para o deslocamento há vários caminhos a serem percorridos e o agente deve, através da heurística (técnica que melhora a eficiência de um processo de busca), escolher o melhor caminho a seguir.

O Sistema Especialista deve se comportar como um especialista humano e a equipe deve utilizar as técnicas para aquisição de conhecimento, representação do conhecimento e implementação do sistema especialista.

Objetivo do Desafio

Elaborar dois sistemas de informação, sendo um Agente de Solução de Problemas e um Sistema Especialista.

ETAPA 1 (tempo para realização: 5 horas)

 Aula-tema: Resolução de Problemas: Tipos de Problemas e Representação de Problemas. Mecanismos de Busca, Heurística Aceitável e Algoritmo A*.

Essa atividade é importante para poder desenvolver um agente de resolução de problemas, identificando os componentes, os mecanismos de busca, definindo a heurística para o agente e implementando o agente de resolução de problemas através da linguagem de programação C.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Fazer um estudo sobre a Estrutura de Dados: Grafos e sua implementação através da linguagem de programação C. Fazer um estudo do material chamado Grafos e suas Aplicações, 2011. Disponível em: <https://docs.google.com/document/d/1sCfPz1RJI4LTpPBMvf9qRB_jykDssqzh8Sh9bB-QwHk/edit?hl=en#>. Acesso em: 13 ago. 2011.

Passo 2 (Equipe)

Determinar para o agente de Solução de Problemas os seguintes componentes:

• Formulação do Objetivo

• Problema

• Estado Inicial

• Ações

• Espaço de Estados

• Caminho

• Teste do Estado Objetivo

• Custo do Caminho

• Estado Final.

Considerar as seguintes informações para o Agente de Solução de Problemas:

• O objetivo do agente de solução de problemas é viajar da cidade inicial Arad e chegar até a cidade final Bucharest.

• O custo do caminho é a distância acumulada entre as cidades.

Passo 3 (Equipe)

Fazer a proposta de uma função heurística para que o agente possa escolher o melhor caminho para se deslocar da cidade de Arad até Bucharest. A heurística é uma técnica que melhora a eficiência de um processo de busca. Ela é como um guia turístico, apontando para direções normalmente interessantes. Uma heurística pode levar um algoritmo de busca a uma solução ótima ou, levá-lo a não conseguir encontrar uma solução. Uma função heurística é uma função que mapeia descrições do estado de um problema até medidas de conveniência, normalmente representadas como números. Os aspectos do estado do problema que são considerados, o modo como esses aspectos são avaliados e os pesos atribuídos a aspectos isolados são escolhidos de forma a que o valor da função heurística em um determinado nó no processo de busca forneça a melhor estimativa possível sobre se o nó está ou não no caminho desejado para uma solução.

Passo 4 (Equipe)

Implementar em Linguagem C o problema apresentado na Figura 1 apresentada. O programa deve permitir:

• Cadastrar as Cidades

• Cadastrar as distâncias entre as cidades

• Determinar os possíveis caminhos entre uma cidade A até uma cidade B

• Determinar, através da função heurística, o melhor caminho entre uma cidade A até uma cidade B.

Ao término dos quatro passos, o grupo deve reunir todas as informações em um único documento chamado Relatório do Agente de Resolução de Problemas e entregá-lo ao professor da disciplina..

Resolução

Passo 2

Determinar para o agente de Solução de Problemas os seguintes componentes:

Formulação do Objetivo

Chegar à cidade de Bucharest através de uma função eurística.

Problema

Elaborar uma função inteligente que faça o agente chegar na cidade de Bucharest da melhor forma possível.

Estado Inicial

Partir da cidade de Arad.

Ações

O agente poderá caminhar entre as cidades.

Armazenar a distância entre as cidades.

Verificar para qual cidade há possibilidade de se dirigir.

Verificar se chegou no objetivo.

Espaço de Estados