uniFMU - Ciência da Computação

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Atividades

Tarefa 1  (Entrega em 2 semanas): Procure o problema dos missionários e dos canibais na internet (há um joguinho programado com Flash).

i) Descreva o problema; 
ii) escolha uma representação para o problema em espaço de estados e represente com uso dela o estado inicial e o estado meta;

Sugestão: Expanda todas as possibilidades para a 1ª ída da canoa (em termos de lado esquerdo, lado direito do rio) em um nível e todas as possibilidades para a volta no nível seguinte. Faça isso em um diagrama de árvore.

iii) utilize busca em amplitude (isto é, verifique todas as possibilidades) e obtenha a solução do problema.  Qual o número mínimo de passos para a solução?

Técnicas de busca heurística: Gerar-e-Testar, Planejar, Gerar e Testar e Subida da Encosta (simples).  

Sobre o trabalho/pesquisa de IA:  Temas:

a)      Redes Neurais Artificiais – Trabalho sobre a implementação de uma rede neural simples na solução de um problema específico que será discutido. Uso do software Mathcad ou MatLab (com recurso para implementação de modelagem neural) ou qualquer outro que permita a implementação.

b)      Prolog – Trabalho apresentará a implementação da solução para um ou mais problemas simples. A implementação e a solução do problema(s) com uso da linguagem será o assunto discutido no trabalho.

Tarefa 2 (Entrega em 2 semanas): Resolva o problema a seguir.
- Pense em solucionar o quebra cabeça de 8 usando subida da encosta. Será que você consegue encontrar uma função heurística que o faça funcionar? Ela deve funcionar no seguinte exemplo: 

Técnicas de busca heurística: Busca pela Melhor Escolha (“best first”). Introdução.

Com base nos estudos efetuados, discutir (em sala) as seguintes questões:

1)      Quais as diferenças entre as técnicas de busca subida da encosta e melhor escolha?
2)      Quando uma busca pela melhor escolha seria pior do que uma busca em amplitude simples?
3)      Suponha que temos um problema que pretendemos resolver usando um procedimento de busca heurística pela melhor escolha. Precisamos decidir se ela será implementada como busca em árvore ou em grafo. Suponha que sabemos que, em média, cada nó distinto será gerado N vezes durante o processo de busca. Sabemos também que se usarmos um grafo, levará, em média, o mesmo tempo para verificarmos se um nó já foi gerado do que para processar M nós caso nenhuma verificação seja feita. Como é que podemos decidir pelo uso de uma árvore ou de um grafo? Além dos parâmetros N e M, que outras suposições precisam ser feitas?  

Tarefa 3 (Entrega em 2 semanas):  Filme: “Homem Bicentenário”. Assistir o filme e responder as perguntas:

1) Em que ano foi feito o filme? 
2) Quais áreas da IA você identificou no filme? Explique.
3) Você acredita que chegaremos a desenvolver uma tecnologia como a representada pelo robô protagonista da estória? Quais áreas da IA precisam avançar para que isso ocorra?

- Técnicas de busca heurística: Busca pela Melhor Escolha: Busca dirigida por Agenda.
- Técnicas de busca heurística: Redução de Problemas: Grafos E-OU, algoritmo AO*.

Atividade (em sala): 
Solução do problema 58 da prova do ENADE/2005 ("enade-ccomp-questoes57-58.doc").

PROLOG (programação em lógica). Estudos sobre a linguagem PROLOG utilizada em IA e sobre representação de conhecimento com uso de PROLOG. Aula baseada no arquivo "ia-prolog-ex2.rtf .

Tarefa 4: (Entrega em 2 semanas): O “swi-prolog” é um programa livre e de código aberto (GNU, free software) criado para estudos e pesquisas em inteligência artificial com uso de PROLOG. Trata-se de um programa de muito fácil utilização. Carregue o programa em http://www.swi-prolog.org, instale-o e realize com uso dele os estudos e exercícios propostos.

Laboratório: Programação em lógica. Representação de conhecimento com uso do PROLOG. Estudo do programa "swi-prolog" (ver tarefa acima) e exemplos de bases de conhecimento em PROLOG.

Aula introdutória sobre "Bom Senso" computacional ("common sense", "reasoning"): "BomSenso-NilsonNills-1".

Obs.: Há uma segunda aula sobre o assunto para os alunos que forem pesquisar mais profundamente este tema. A aula "BomSenso-NilsonNills-2" pode ser adquirida junto ao professor Gil.

Tarefa 5 (Entrega em 2 semanas): Filme “Planeta Vermelho”. Assistir o filme e responder as perguntas:

Provinha (vale 1,0).

Correção da provinha e discussão. 

Tarefa 6: (Entrega em 2 semanas): Filme “O Exterminador do Futuro 2.” Assistir o filme e responder as perguntas:

1-) Em que ano foi feito o filme?
2-) Quais áreas da IA mencionadas que você conseguiu identificar no filme? Explique.
3-) O que você sabe sobre nanotecnologia?
Faça uma pequena pesquisa na internet para responder esta pergunta.
4) Quanto ao exterminador T1000, você acredita que nanomáquinas (descubra o que é isso) integradas em rede e coordenadas por IA poderiam explicar de forma plausível a sua existência? Explique.
5-) Em sua opinião, a IA alcançará um dia o desenvolvimento mostrado no filme? E o conflito entre humanos e máquinas, você acredita que isto poderá ocorrer?

Técnicas de busca heurística: Análise Meios-Fins.

Técnicas de busca heurística: Satisfação de Restrições.

Tarefa 7:  (Entrega em 2 semanas): Resolver os problemas de criptoaritmética:
a) SEND + MORE = MONEY;
b) CROSS + ROADS = DANGER.

Lab.: Aula de introdução ás redes neurais artificiais (RNA).

Tarefa 8: (Entrega em 2 semanas): Filme “IA – Inteligência Artificial”. Assistir o filme e responder as perguntas:

1) Em que ano foi feito o filme?

2) Quais áreas da IA você identificou no filme? Explique.

3) Você acredita que chegaremos a desenvolver uma tecnologia como a representada no filme? Quais áreas da IA precisam avançar para que isso ocorra?  

Prova de 2ª chamada + Preparação – Dúvidas pré-exame.