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2o Fórum Avaliativo: Sistemas de Informação

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Visão Geral Sobre Inteligência Artificial

O que é exatamente inteligência artificial ? Segundo Elaine Rich (RICH, 1988), embora a maioria das tentativas para definir com precisão termos complexos e de utilização ampla seja exercício de futilidade, é necessário delinear pelo menos uma fronteira aproximada em torno do conceito para que se tenha idéia sobre a discussão que se seguirá no capítulo 4. Para fazer isto, propomos a seguinte definição, embora não seja ela universalmente aceita. A Inteligência Artificial (IA) é o estudo de como fazer os computadores realizarem tarefas em que, no momento as pessoas são melhores.

O termo "inteligência artificial" nasceu em 1956 no famoso encontro de Dartmouth. Dentre os presentes a este encontro incluíam-se Allen Newell, Herbert Simon, Marvin Minsky, Oliver Selfridge e John McCarthy. No final dos anos 50 e início dos anos 60, os cientistas Newell, Simon, e J. C. Shaw introduziram o processamento simbólico. Ao invés de construir sistemas baseados em números, eles tentaram construir sistemas que manipulassem símbolos. A abordagem era poderosa e foi fundamental para muitos trabalhos posteriores.

Desde então, as diferentes correntes de pensamento em IA têm estudado formas de estabelecer comportamentos "inteligentes" nas máquinas. Portanto, o grande desafio das pesquisas em IA, desde a sua criação, pode ser sintetizado com a indagação feita por Minsky em seu livro "Semantic Information Processing", há quase trinta anos: "Como fazer as máquinas compreenderem as coisas?" (MINSKY, 1968).

Assim, embora a área de IA seja estudada academicamente desde os anos 50, só recentemente tem gerado um interesse crescente por causa do surgimento de aplicações comerciais práticas. Um fator decisivo para o sucesso desta transição da academia para a indústria são os enormes avanços tecnológicos dos equipamentos computacionais ocorridos nas últimas duas décadas.

Um sistema IA não é capaz somente de armazenamento e manipulação de dados, mas também da aquisição, representação, e manipulação de conhecimento. Esta manipulação inclui a capacidade de deduzir ou inferir novos conhecimentos - novas relações sobre fatos e conceitos - a partir do conhecimento existente e utilizar métodos de representação e manipulação para resolver problemas complexos que são freqüentemente não-quantitativos por natureza. Uma das idéias mais úteis que emergiram das pesquisas em IA, é que fatos e regras - conhecimento declarativo - podem ser representados separadamente dos algoritmos de decisão - conhecimento procedimental. Isto teve um efeito profundo tanto na maneira dos cientistas abordarem os problemas, quanto nas técnicas de engenharia utilizadas para produzir sistemas inteligentes. Adotando um procedimento particular - máquina de inferência - o desenvolvimento de um sistema IA é reduzido à obtenção e codificação de regras e fatos que sejam suficientes para um determinado domínio do problema. Este processo de codificação é chamado de engenharia do conhecimento. Portanto, as questões principais a serem contornadas pelo projetista de um sistema IA são: aquisição, representação e manipulação de conhecimento e, geralmente, uma estratégia de controle ou máquina de inferência que determina os itens de conhecimento a serem acessados, as deduções a serem feitas, e a ordem dos passos a serem usados. A figura 1 retrata estas questões, mostrando a inter-relação entre os componentes de um sistema clássico de IA (SCHUTZER, 1987).

Figura 2.1- Uma visão conceitual dos sistemas de Inteligência Artificial.

O primeiro programa especialista baseado em conhecimento foi escrito em 1967. Chamado DENDRAL (BUCHANAN, 1978), ele podia predizer as estruturas de compostos químicos desconhecidos baseado em análises de rotinas. Posteriormente, sistemas especialistas baseados em regras mais sofisticados foram desenvolvidos, notavelmente o programa MYCIN (SHORTLIFFE, 1976). Ele utiliza regras derivadas do domínio médico para raciocinar (deduzir) a partir de uma lista de sintomas de alguma doença em particular.

Muitos pesquisadores hoje acreditam que IA é uma tecnologia chave para o software do futuro. As pesquisas em IA estão relacionadas com áreas de aplicação que envolvem o raciocínio humano, tentando imitá-lo e realizando inferências. Estas áreas de aplicação que geralmente são incluídas nas definições de IA incluem, entre outras:

Sistemas Especialistas ou Sistemas Baseados em Conhecimento.

Sistemas Inteligentes/Aprendizagem.

Compreensão/Tradução de Linguagem Natural

Compreensão/Geração de voz

Análise de imagem e cena em tempo real

Programação Automática.

Portanto, pode-se afirmar que o campo de IA tem como objetivo, o contínuo aumento da "inteligência" do computador, pesquisando, para isto, também os fenômenos da inteligência natural. Para este fim, IA é definida aqui como sendo uma coleção de técnicas suportadas por computador emulando algumas capacidades dos seres humanos. Esta coleção inclui:

Resolução de problemas

Compreensão de Linguagem Natural

Visão e Robótica

Sistemas Especialistas e Aquisição de Conhecimento

Metodologias de Representação de Conhecimento

A esperança de grandes descobertas futuras em IA depende de vários fatores, tal como o crescimento do número de cientistas envolvidos nas pesquisas e avanços principalmente nas áreas da ciência da computação (incluindo processamento paralelo) e da ciência cognitiva.
Para saber mais: Livros e publicações:
BUCHANAN, B.G.; FEIGENBAUM. E.A. Dendral and meta-dendral: their applications dimension. Artificial Intelligence, 11(1,2), pp. 5-24, 1978.

MINSKY, M. (editor). Semantic information processing. Cambridge: The MIT Press, 1968.

RICH, Elaine. Inteligência Artificial. São Paulo: McGraw-Hill, 1988.

SCHUTZER, D. Artificial intelligence: an applications-oriented approach. New York: Van Nostrand Reinhold Company, 1987.

SHORTLIFFE, E.H. Computer-based medical consultations: MYCIN. New York: American Elsevier, 1976.

STENBERG, Robert J. Psicologia cognitiva. Porto Alegre: Artmed, 2000.
Links: http://www.tesseract.psc.br/cogIAsite.htm
Artigo "A cognição e as duas tradições em inteligência artificial" de Maria Elisa Marchini Sayeg, doutora em Educação pela USP.

http://cs.wwc.edu/KU/AI/AI1.html

Página sobre inteligência artificial e robótica, com história e aplicações.

http://www.ai.mit.edu/

Página do Laboratório de Inteligência Artificial do MIT, em inglês.

http://www.epub.org.br/cm/n07/opiniao/minsky/minsky.htm

"A Mente, Inteligência Artificial e Emoções". Entrevista com Marvin Minsky, um dos mais eminentes pesquisadores e escritores em muitos campos das Ciências da Computação, particularmente em Inteligência Artificial.

http://ai.iit.nrc.ca/ai_top.html

"Institute for Information Technology". Página em inglês com vários links úteis para os pesquisadores em Inteligência Artificial.

http://www.inf.ufpr.br/~michel/Disciplinas/Bac/IA/Problematique/problematica.html

Página do professor Michel Gagnon, da Universidade Federal do Paraná. Possui material dos cursos ministrados por ele na faculdade, inclusive o de Inteligência Artificial.

http://www.turing.org.uk/turing/

Página sobre a vida e a obra de Alan Turing.

http://www.cic.unb.br/tutores/turing/turing.html

Página sobre a máquina de Turing, possui inclusive uma simulação da máquina.

http://www.inf.pucrs.br/~giraffa/

Pagina da professora Lucia Maria Martins Giraffa, com suas publicações e dos seus orientados na área de inteligência artificial e informática na educação.

http://www.inf.ufrgs.br/~rosa/

Página da Rosa Vicari com uma parte de seus trabalhos disponíveis. Os artigos falam sobre vários assuntos, com informática educativa, inteligência artificial e educação à distância. Possui também indicações de outras páginas sobre esses assuntos.

http://www.cce.ufpr.br/~hamilton/iaed/iaed0001.htm

Página do professor Hamilton Chaiben da Universidade Federal do Paraná. Contém dois trabalhos, um sobre Hipermídia na Educação e outro sobre Inteligência Artificial na Educação, além links e informações sobre seu trabalho.

http://www.faqs.org/

Repositório de faqs (arquivos de resposta às perguntas mais freqüentes) sobre temas diversos, incluindo vários da área de informática.

Redes Neurais:

http://www.inf.ufsc.br/~l3c/public.html

Página do Laboratório de Conexionismo e Ciências Cognitivas da Universidade Federal de Santa Catarina sob a responsabilidade do professor Jorge Muniz Barreto. "O grupo reúne pesquisadores de Redes Neurais e Computação Evolutiva preocupados com os problemas ligados à Inteligência Artificial, sem esquecer a abordagem simbólica com aplicações em particular ao estudo dos Processos Cognitivos emergentes nas Redes Neurais, e em coletividades. A influência de ambiente competitivo é abordada com a Teoria dos Jogos." Possui links, lista de discussão e muitos artigos relacionados com a área.

http://www.univ.com.br/acmm/Redes/~RN-INDEX.htm

"Redes neurais artificiais - o que são, para que servem, como são usadas". Tese de doutorado, em curso, de Antônio Carlos M. Mattos, professor adjunto da Fundação Getúlio Vargas, São Paulo.

http://sites.uol.com.br/santin/sec_verd/intelige.htm

"Inteligência Artificial e Redes Neuronais". Trabalho desenvolvido no curso de graduação em Tecnologia em Processamento de dados da Universidade Mackenzie por André Santin Alves e Marco Aurélio Negishi Pasquareli. Tem por tema principal demonstrar os conceitos básicos relacionados à Inteligência Artificial e Redes Neuronais, e comparar estes dois métodos.

http://www.ulbra.tche.br/~danielnm

Página do professor Daniel Nehme Müller da Faculdade de Informática da ULBRA, contento o conteúdo lecionado no seu curso de Inteligência Artificial, como redes neurais, Prolog, lógica fuzzy e alguns softwares e links relacionados à matéria.

Sistemas Especialistas:

http://www.inf.ufsc.br/~l3c/public.html

Página do professor Oscar C. López da Universidade Federal de Santa Catarina com o material das suas aulas sobre Sistemas Especialistas. Dentro dos assuntos abordados temos: representação, aquisição, representação e engenharia do conhecimento.

http://www.pcc.usp.br/Pessoal/professores/toledo/pdf/SBIE2000.pdf

"Um estudo sobre a modelagem do domínio de Geometria Descritiva para a construção de um Sistema Tutor Inteligente". Artigo escrito por Leliane Nunes de Barros e Eduardo Toledo Santos, publicado nos anais do SBIE 2000.

http://www.icmc.sc.usp.br/~sandra/8/miniEliza.htm

Projeto apresentado no curso de Introdução à Inteligência Artificial da Prof.ra D.ra Sandra Maria Aluísio por Jorge Marques Pelizzoni. Contém o código-fonte e informações sobre o programa Prolog miniEliza,uma miniatura do famoso "programa-terapeuta" Eliza (Joseph Weizembaum, 1966), que conduz uma "conversa" com o usuário.

http://www-ai.ijs.si/eliza/eliza.html

Simulador do Eliza.

http://www.inf.ufpr.br/~alexd/

Página do professor Alexandre Direne da Universidade Federal do Paraná com links para suas publicações sobre Tutores Inteligentes.

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Visão Geral Sobre Inteligência Artificial O que é exatamente inteligência artificial ? Segundo Elaine Rich (RICH, 1988), embora a maioria das tentativas para definir com precisão termos complexos e de utilização ampla seja exercício de futilidade, é necessário delinear pelo menos uma fronteira aproximada em torno do conceito para que se tenha idéia sobre a discussão que se seguirá no capítulo 4.