• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
Inteligência Artificial e suas aplicações  - A experiência do TECPAR
 

Inteligência Artificial e suas aplicações - A experiência do TECPAR

on

  • 3,730 views

Nesta palestra, para a

Nesta palestra, para a

Statistics

Views

Total Views
3,730
Views on SlideShare
2,964
Embed Views
766

Actions

Likes
0
Downloads
52
Comments
0

1 Embed 766

http://www.brunocampagnolo.com 766

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment
  • (KENDAL & CREEN, 2007)

Inteligência Artificial e suas aplicações  - A experiência do TECPAR Inteligência Artificial e suas aplicações - A experiência do TECPAR Presentation Transcript

  • Eng. Bruno Campagnolo de Paula campagnolo@tecpar.br / @bcp http://www.brunocampagnolo.com TECPAR / CESI Curitiba – Paraná - Brasil Centro de Engenharia de Sistemas Inteligentes Inteligência Artificial e Suas Aplicações A experiência do TECPAR
    • Mostrar que o desenvolvimento de aplicações em IA é diferente da computação tradicional ;
    • Contextualização da IA em geral ;
    • Tendências de mercado e oportunidades na área de IA;
    • Apresentação do trabalho do CESI ;
    • Aplicações nas áreas de:
      • Engenharia do Conhecimento;
      • Inteligência Artificial Distribuída;
      • Bioinformática;
      • IA aplicada a jogos (Game AI);
      • Robótica.
    Objetivo e sumário
  • Empresa pública vinculada à Secretaria de Estado da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior. É uma instituição de pesquisa, desenvolvimento, produção e prestação de serviços . ( est. 1940). Missão: “ Realizar pesquisa, desenvolvimento e inovação, contribuindo para a sustentabilidade tecnológica e social do país“. TECPAR - Instituto de Tecnologia do Paraná
  • Objetivo: “ Desenvolver projetos de P&D em Inteligência Artificial, orientados para aplicações industriais , tecnológicas e científicas complexas ”. Também desenvolver projetos de Inovação Tecnológica na Agropecuária. CESI – Centro de Engenharia de Sistemas Inteligentes
  • Inteligência Artificial
  • - Não existe uma definição geral e completa para o que seja inteligência; - É possível avaliar se algum sistema (natural ou artificial) é ou não inteligente; - É possível determinar atributos para que um sistema seja considerado inteligente. O que é Inteligência?
  • Parte das Ciências da Computação que busca simular ou emular o comportamento humano inteligente em termos de processos computacionais. [Schalkoff, 1990] Definição de Inteligência Artificial
  • Classificação [ Russel & Norvig 1995 ] Classificação dos Sistemas Inteligentes
  • Agente Inteligente Ambiente Objetivos Planejamento e Tomada de Decisões Conhecimento Memória Percepções Ações
  • Evolução da Inteligência Artificial
  • Evolução da Inteligência Artificial
  • Diferenças da Computação Convencional Computação convencional Inteligência Artificial numérica simbólica procedural declarativa algorítmica heurística
    • Engenharia do conhecimento;
    • Processamento de linguagem natural;
    • Aprendizado automático;
    • Sistemas difusos;
    • Tutores inteligentes;
    • Planejamento automático;
    • Inteligência Artificial Distribuída / Sistemas Multi-Agentes;
    Subdivisões da Inteligência Artificial
    • - Computação evolutiva;
    • Raciocínio de senso comum;
    • Raciocínio Baseado em Casos;
    • - Mecanismos de memória;
    • - Mecanismos da afetividade;
    • - Robótica & visão artificial;
    • Redes neurais;
    • Game AI ;
    • IA em Bioinformática .
    ... < lista não exaustiva!!! >
    • Engenharia , robótica, matemática;
    • Aero-espacial, militar;
    • Indústria ;
    • Telecomunicações ;
    • Arquitetura, direito, comércio, finanças, bolsa de valores;
    • Medicina, biologia ( biologia molecular - bioinformática );
    • Educação, jogos/entretenimento , literatura;
    • Gestão da informação, interface humano/máquina;
    • Produção agropecuária .
    Aplicações de Inteligência Artificial ... < lista não exaustiva!!! >
  • A IA está cada vez mais próxima das pessoas comuns!
  • SISTEMAS BASEADOS EM CONHECIMENTO Sistemas Especialistas
  • Sistema desenvolvido, a partir do conhecimento de um especialista humano, com o objetivo de apresentar a mesma performance desse especialista na solução de problemas em um domínio específico.
    • Características ideais de um SE :
      • Conhecimento específico do domínio;
      • Técnicas de busca ;
      • Análise heurística ;
      • Processamento simbólico ;
      • Capacidade de explicar seu raciocínio .
    Sistemas especialistas
  • O conhecimento do especialista
  • Arquitetura básica de um Sistema Especialista
    • Fatos
    • Informações
    • Conclusões
    Memória de longo prazo (domínio do problema) Estratégia de raciocínio Memória de curto prazo (fatos e conclusões)
  • Vantagens
    • Preservação e distribuição do conhecimento e de soluções valiosas ;
    • Obrigatoriedade de reunião de especialistas para criar definições de comum acordo;
    • Esclarecimento e explicitação de pontos de vista e experiências;
    Desvantagens
    • Tempo de desenvolvimento elevado;
    • Participação constante do especialista;
    • Sistema sem fim ;
    Riscos
    • Expectativa exagerada;
    • Falta de compreensão real do problema;
    • Conflitos entre especialistas;
    • Conhecimento em formação.
  • Ciclo de desenvolvimento de SE’s
  • Processo complexo e longo de extração do conhecimento (experiência) de um especialista humano em determinado domínio. (crítico para o sucesso do projeto !!) Aquisição do Conhecimento
  • SE < premissa 1 > E < premissa 2 > ENTÃO < conclusão A > Um dos primeiros e mais tradicionais modelos de representação do conhecimento; Bom nível de representação, simples, de fácil aprendizagem, porém pouco flexível. Modelo mais usado na construção de sistemas especialistas. Representação do Conhecimento em Regras de Produção
  • Inputs { VazaoInj :Vazao total da agua de injecao Particulas :Numero de particulas em suspensao O2galv :Teor de oxigenio [ON]-line medido por par galvanico CorrLPR :Taxa de corrosao medida por LPR CorrRE :Taxa de corrosao medida por resstencia eletrica O2memb :Teor de oxigenio [ON]-line medido por membrana DeltaP :Perda de carga nos filtros BseqO2 :Bomba de injecao de sequestrante de oxigenio [ON]-[OFF] If VazaoInj >= [VazaoMin] Then Planta operando If VazaoInj < [VazaoMin] Then PLANTA FORA DE OPERACAO If Planta operando and PV12 = [OFF] Then Planta injetando If Planta operando and PV12 = [ON] Then PLANTA EM RECIRCULACAO If Planta operando and Planta com problemas de corrosao and Desaeradora dentro dos parametros operacionais and BseqO2 = [OFF] Then Sequestrante de Oxigenio Alarme amarelo and BOMBA DE INJECAO DE SEQUESTRANTE DESLIGADA and RELIGAR bomba de injecao de sequestrante de Oxigenio LABEL rec.injex.oxigenio &quot;RELIGAR bomba de injecao de sequestrante de Oxigenio&quot;
  • Regras não são a única forma de representar o conhecimento! Tabelas
  • Regras não são a única forma de representar o conhecimento! Mapas mentais Tendência!
  • Sistemas Especialistas para monitoramento de processos e controle da deterioração de equipamentos ST-Monitor - Sistema especialista para o monitoramento e controle da corrosão em sistemas de topo de unidades de destilação de petróleo (REPAR, 1994/2000/2007/2011). Estudo de caso: PETROBRAS
  • Inteligência Artificial ?? na cadeia do leite ?!? Sistema Inteligente para apoio à cadeia produtiva do leite
  • Projeto GALAXIS Sistema Inteligente para apoio à cadeia produtiva do leite Objetivo geral: Desenvolver um sistema inteligente, a partir de técnicas de Engenharia do Conhecimento (Inteligência Artificial), para análise de dados e orientação aos produtores envolvidos na cadeia do leite.
  • Diagrama básico do sistema proposto:
  • Pesquisa TECPAR “ Sistemas Especialistas” Noctua Ferramenta Colaborativa para Construção de Conhecimento e Auxiliar Instigador
  • Regras Hiperglossário Noctua Etiquetas ? Questionamentos Mensagens Instantâneas ! Comentários Imagens Especialista(s) Engenheiro(s) do Conhecimento Histórico Perfis
  • Catalisador em Ação Perfil ? Questionamentos Etiquetas Regras (LUGER, 2004) Se motor tenta pegar motor está recebendo combustível Então problema é vela Regra X Se motor não tenta pegar luzes acendem Então problema é motor de partida Regra Y
  • Catalisador em Ação Se luzes acendem (regra Y) motor está recebendo combustível (regra X) Então ??? Regra ? Senhor Especialista, dadas essas condições, existe uma conclusão possível?
  • TECPAR/CESI, ICC/IBMP, PUCPR, UP (Portugal) Inteligência Artificial aplicada em Bioinformática
  • Aplicação de Inductive Logic Programming em Bioinformática
    • Descoberta de padrões em dados provenientes de microarranjos de DNA do Tripanossoma Cruzi;
    • A partir de um grupo de genes, gerar regras a partir de parâmetros externos à expressão gênica;
    REGRAS
  • Pesquisa TECPAR, UTFPR, PUCPR e UTC/França “ CSCW-SD - Plataforma de Apoio ao Trabalho Colaborativo no Desenvolvimento de Software por Equipes Pequenas” Inteligência Artificial Distribuída Sistemas MultiAgentes
  • CSCW-SD (plataforma OMAS) Agente Assistente Pessoal
  • Pesquisa TECPAR “ Robótica” Pesquisa em sensores e atuadores
    • Sensores e atuadores são essenciais em IA Industrial ;
    • Robôs móveis e estáticos ( video );
    • Projetos na área de eletrônica embarcada (digital e analógica)
    • Controle de motores;
    • Consciência espacial ( sensores híbridos);
    • Dispositivos eletrônicos livres ( Arduino ).
    • Dispositivos abertos e híbridos ( Kinect / Sifteos ).
    Robótica
  • Projetor de Luz Infravermelha (invisível) Câmera RGB (“comum”) Câmera infravermelha Conjunto de microfones Motor Kinect
  • Kinect Tendência!
  • Sifteo Cubes Tendência!
  • Pesquisa TECPAR “ GameAI” Inteligência Artificial aplicada em Jogos
  • Multi-Moo
    • Jogo sério para difusão de boas práticas de produção agropecuária ;
    • Preocupação com higiene e saúde do rebanho;
    • Aplicação de planejamento baseado em casos para povoar o ambiente do jogo com agentes com comportamento similar ao humano ;
    • Em um jogo, a ilusão da inteligência é mais importante que a inteligência;
    • Protótipo Web estará acessível em: http://galaxisfarm.com
    • Versão física (minigame real) está sendo trabalhada para uso em eventos ;
  • Multi-Moo Ve
  • Outros projetos, tendências e oportunidades
    • Melhoramento de algoritmos de busca ou de cálculo usando uma arquitetura paralelizada;
    • Sistema inteligente de gestão integrada de alarmes e diagnóstico de falhas em redes de telecomunicações (COPEL);
    • Estudos de novas possibilidades de sensores e atuadores.
  • + Tendências a se observar! Interfaces com integração entre Duas ou mais telas Computação invisível e mais próxima do dia a dia Integração entre homem e máquina
  • Luger, G.F. Inteligência Artificial: estruturas e estratégias para a solução de problemas complexos (4 edição). Bookman, 2004. Russell, S., Norvig, P. Artificial Intelligence: A modern approach. Prentice Hall, 1995. ( 2a. edição 2002 ) ( 1a. edição em português 2004 ) Bittencourt, G. Inteligência Artificial: Ferramentas e teorias (2a. edição). Editora da UFSC, Florianópolis, 2001. Rezende, S.O. Sistemas Inteligentes – Fundamentos e aplicações. Manole, São Paulo, 2003. Schalkoff, R.J. Artificial Intelligence: An engineering approach . McGraw-Hill, Singapore, 1990. IEEE-CS http://www.computer.org/portal/web/intelligent/home AITopics http://www.aaai.org/AITopics/pwwiki.phpAITopics/HomePage Para saber mais
  • Campos, M.M., Saito, K. Sistemas Inteligentes em Controle e Automação de Processos. Ed. Ciência Moderna / Petrobras. Rio de Janeiro, 2004 Para saber mais
  • Eng. Bruno Campagnolo de Paula [email_address] @bcp http://www.brunocampagnolo.com CESI – Divisão de Inteligência Artificial TECPAR - Instituto de Tecnologia do Paraná Curitiba Paraná Brasil