Inteligência Artificial (Aula 3)

Inteligência Artificial (Aula 3)

1. Representação de conhecimento

   • Problemas relacionados com a representação de conhecimento são muito antigos. Foram estudados por vários filósofos antes do surgimento dos computadores. A representação do conhecimento continua sendo um dos pontos de atenção dos profissionais de computação, mas precisamente dos profissionais que trabalham com IA.
     • Em Inteligência Artificial temos o conhecimento como o dado necessário que o sistema precisa para se tornar inteligente. Porém o conhecimento sozinho não faz o sistema inteligente.
       • Agentes Lógicos
         • O que são?
           • Agentes que podem formar representações do domínio.
           • Utilizar um processo de inferência(operação intelectual por meio da qual se afirma a verdade de uma proposição em decorrência de sua ligação com outras já reconhecidas como verdadeiras.) para obter novas representações sobre o domínio. Ao obter as novas representações, usá-las para deduzir o que fazer.
             • Em geral os agentes não tem acesso ao conhecimento do domínio explicitamente representado, somente implicitamente, através das funções
               • Agentes baseados em conhecimento podem superar essas limitações
                 • Agentes Baseado em Conhecimento
                   • ou também conhecido como Agente-KB
                   • Tem o conhecimento sobre o domínio e sobre as suas próprias ações
                     • “Pensa” para inferir uma maneira de atingir um determinado objetivo.
                       • “Tem consciência” sobre as suas possíveis ações

2. Lógica

   • A lógica trata das formas de pensamento, da linguagem descritiva, das regras de argumentação e raciocínio, dos métodos e dos princípios do pensamento humano (KELLER; BASTOS, 2000)
   • Lógica Clássica
     • início com Aristóteles (384-322 a. C.)
       • Para Aristóteles a lógica era um método do discurso demonstrativo.
         • Usava três operações da inteligência: Conceito, Juízo, Raciocínio.
           • Conceito -> representação dos objetos.
             • Juízo -> ato de afirmação ou de negação de uma ideia a respeito de outra.
               • Coexistência de um sujeito e um predicado.
               • Raciocínio -> é o que leva à conclusão sobre os juízos existentes.
                 • Silogismo: “raciocínio dedutivo estruturado formalmente a partir de duas proposições (premissas), das quais se obtém por inferência uma terceira”
                   • Os raciocínios podem ser analisados como silogismos.
                   • Antecedente: une dois termos a um terceiro
                     • Ex: Toda pessoa é mortal -> Premissa maior (proposição) Joana é uma pessoa -> Premissa menor (proposição)
                   • Consequente -> une estes dois termos entre si.
                     • Joana é mortal -> Conclusão
                   • O ato de identificar ou compor, pela afirmação, ou decompor, pela negação, chama-se juízo. Então cada premissa é um juízo.
                     • Elementos do juízo: sujeito -> sobre quem se fala (Joana), predicado -> algo sobre o sujeito (pessoa), cópula -> verbo que liga o sujeito ao predicado (é).
                   • Princípios do silogismo
                     • 1. Princípio da afirmação universal, formulado da seguinte maneira: tudo que se afirma universalmente de um sujeito é afirmado de todos os indivíduos que estão contidos neste sujeito
                       • 2. Princípio da negação universal • tudo que é negado universalmente de um sujeito é negado de todos os indivíduos contidos nesse sujeito.
                   • 6 regras básicas
                     • 1. Todo silogismo contém 3 termos, maior, médio e menor.(X, Y, Z)
                       • 2. O termo médio não aparece na conclusão
                         • Ex: Toda pessoa é mortal Joana é uma pessoa Joana é mortal -> Conclusão
                         • 3. O termo médio deve ser universal pelo menos uma vez.
                           • O termo médio deve ser associado a um quantificador universal, na primeira ou na segunda premissa. Ex: Toda pessoa é mortal
                           • 4. Quando há duas premissas negativas, não há conclusão
                             • 5. Quando há duas premissas positivas, a conclusão é afirmativa
                               • 6. Só a premissa que tem o quantificador universal pode ser negativa. Então a conclusão também é negativa
                                 • Ex: Toda pessoa não é mortal // Joana é uma pessoa // Joana não é mortal -> Conclusão
     • Princípio da Não Contradição: Proposições contraditórias não podem ser verdadeiras ao mesmo tempo.
       • Princípio do Terceiro Excluído: Proposição ou é verdadeira ou é falsa
     • Lógica Simbólica
       • Denominações: Lógica simbólica, Lógica moderna ou lógica matemática
       • Criada por Leibnizpor volta de 1670 e passa a ter uma conexão forte com a matemática
         • Lógica Proposicional
           • Lógica de Predicado
         • Sentença -> oração declarativa que pode ser classificada de verdadeira ou de falsa.
           • 3 características: 1.Sendo oração, tem sujeito e predicado; 2.Tem que ser declarativa (não exclamativa, nem interrogativa). 3.Possui um dos dois valores lógicos (verdadeiro ou falso)
             • Símbolos utilizados -> Símbolos conectivos: ∧ (lê-se: e), ∨ (lê-se: ou) // Símbolos condicionais: “se... então...” (→), “... se e somente se...” (↔)
       • Lógica Proposicional
         • A lógica proposicional é uma “perna” da lógica simbólica, e é formada por: Linguagem formal -> para representar conhecimento. Métodos de inferência -> para representar raciocínio.
           • E serve para: Representar argumentos (Sentenças, sendo que há várias proposições e uma conclusão.), Validar argumentos
             • Símbolos: ¬x (negação), x^y (conjunção), xVy(disjunção), x→y (implicação), |= (conclusão)
               • O resultado V ou F de uma sentença, pode resultar em: Tautológia -> é verdadeira em toda interpretação (lembre da tabela verdade), Contingente -> é verdadeira em alguma interpretação, Contraditória -> é Falsa em toda interpretação.
                 • Passos para formalização de sentenças
                   • 1º passo - Conectivos
                     • 2° passo - Vocabulário
                       • 3º passo - Formalização
                 • Validação: Tabela-verdade -> validação semântica, Prova por dedução -> validação sintática, Prova por refutação -> validação sintática
                   • Prova por dedução
                     • Regras de inferência clássicas: Modus ponens (MP): {x → y, x} |= y, Modus tollens (MT): {x → y, ¬ y} |= ¬ x, Silogismo hipotético (SH): {x → y, y → w} |= x → w
                     • Prova por refutação: Conclusão: Hipótese contradiz as premissas, logo o argumento é VÁLIDO!
         • Lógica de Predicado
           • Sentenças é DIFERENTE de Proposição. Sentenças contém funções proposicionais ou sentenças abertas (variáveis). A diferença entre a sentença e a proposição ocorre porque a sentença tem seu valor lógico (V ou F) incerto, ou seja, o valor lógico dependerá do valor dado às variáveis.
             • Além dos conectores lógicos, há o uso também de objetos, predicados, variáveis e quantificadores.
               • Objeto -> qualquer coisa que há a necessidade de referenciar. variáveis e quantificadores. Podem ser concretos (essa bola, a baleia), abstratos (o amor, a amizade), fictícios (Curupira, Ariel), compostos/atômicos (um muro é composto de tijolos).
                 • Predicado -> Relação entre objetos que existem em um contexto.
                   • Variáveis -> estabelecer fatos dos objetos que é abordado no contexto, não tendo a necessidade de nomear esses objetos
                     • Quantificadores: Universal ( A ao contrário) -> estabelecer fatos sobre TODOS os objetos do contexto. Existencial ( E invertido ) -> estabelecer que existe objeto no contexto, sem a necessidade de identificar qual é o objeto.
                       • ∃ -> existe, existe pelo menos um, existe um. ∃| -> existe um único, existe um e um só, existe só um.