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Aula11-12 TESI UFS - Explroracao e Gestao de SI nas Empresas Digitais
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  • 1. Exploração GSI :: captura e codificação de conhecimento individual e colectivo para estender a base de conhecimento da organização <ul><li>Baseada em tecnologias de BD </li></ul><ul><ul><li>OLAP (análise de dados multidimensionais) </li></ul></ul><ul><ul><li>Data Mining </li></ul></ul><ul><ul><li>Data Warehouse </li></ul></ul><ul><li>Outras técnicas para consultar BDs </li></ul><ul><ul><li>Hipermédia e Web </li></ul></ul><ul><ul><li>Disponibilizando DB pela Web </li></ul></ul><ul><li>Baseada em tecnologias de IA </li></ul><ul><ul><li>Sistemas Especialistas (Periciais) </li></ul></ul><ul><ul><li>Redes Neuronais </li></ul></ul><ul><ul><li>Case-based Reasoning – CBR </li></ul></ul><ul><ul><li>Lógica Difusa (Fuzzy) </li></ul></ul><ul><ul><li>Algoritmos Genéticos </li></ul></ul><ul><ul><li>Agentes Inteligentes </li></ul></ul><ul><li>Técnicas Inteligentes Híbridas </li></ul><ul><li>Baseada em tecnologias de SD </li></ul><ul><ul><li>Computação GRID </li></ul></ul>Operação Proj. Espec. Admin. RH Admin. TI
  • 2. Técnicas Inteligentes baseadas em BD <ul><li>OLAP </li></ul><ul><ul><li>Bases de dados multidimensionais </li></ul></ul><ul><li>Data mining </li></ul><ul><ul><li>ajuda as organizações a capturar o conhecimento “desconhecido” que está residente em grandes bases de dados </li></ul></ul><ul><ul><li>fornece aos gestores novos instrumentos ( insight ) para melhorar a performance dos negócios </li></ul></ul><ul><ul><li>importante ferramenta para gestão da tomada de decisão </li></ul></ul><ul><li>Data Warehouse </li></ul><ul><ul><li>é um BD que armazenam dados actuais e históricos de potencial interesse para gestores dispersos pela empresa </li></ul></ul>
  • 3. Técnicas Inteligentes baseadas em BD :: Análise de Dados Multidimensionais <ul><li>Como fazer as seguintes buscas? </li></ul><ul><ul><li>Quantas unidades do produto X foi entregue em Novembro de 2005? </li></ul></ul><ul><ul><li>Compare as vendas do produto X por trimestre e por região de Portugal nos últimos 2 anos? </li></ul></ul>usamos a técnica conhecida como OLAP - Online Analytical Processing <ul><li>OLAP analisa os dados de maneira que os modelos de BD tradicionais não conseguem representar.. </li></ul><ul><ul><ul><li>BD multi-dimensionais especializadas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Ferramentas que criam visões multi-dimensionais de dados em relação à BD </li></ul></ul></ul>
  • 4. i parafusos, arruelas, parafusos e porcas - com OLAP, os usuários devem ter uma boa idéia da informação que estão buscando! Já com Data Mining..
  • 5. Técnicas Inteligentes baseadas em BD :: Data Mining <ul><ul><li>fornece insights sobre os dados da empresa </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>que não podem ser obtidos por OLAP </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>os modelos e regras podem ser usados para guiar a tomada de decisão </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>prevendo os efeitos destas decisões </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>por exemplo: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>analisando as facturas dum supermercado pode-se descobrir que quando compramos polvo , em 45% dos casos também compramos azeite </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Mas, quando o polvo está em promoção, compramos azeite em 65% dos casos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>pensando em fazer polvo à lagareiro , talvez ;) </li></ul></ul></ul></ul>
  • 6. Técnicas Inteligentes baseadas em BD :: Data Mining <ul><li>Tipos de informações obtidas em um Data Mining: </li></ul><ul><ul><li>Associação </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>polvo ~ azeite </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Sequência </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>quem compra casa quer frigorífico (máximo um mês depois), etc </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Classificação </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>identificando características de clientes prestes a anular cartão de crédito </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Descoberta de Nichos (Clustering) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>descobrindo relações de clientes baseados na demografia e seus investimentos pessoais </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Previsão ( Forecasting) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>estimando o valor futuro de variáveis contínuas como as vendas </li></ul></ul></ul>
  • 7. Técnicas Inteligentes baseadas em BD :: Data Mining – Casos de Sucesso
  • 8. Técnicas Inteligentes baseadas em BD :: Data Warehouse <ul><ul><li>sistemas legados (hierárquicos, etc.), DBMS OO ou relacionais, sistemas baseados em HTML ou XML, etc. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>são copiados para dentro da BD de Data Warehouse </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>a cada hora, dia, semana, mês, etc. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><li>são padronizados em um modelo de dados comum </li></ul></ul><ul><ul><li>e consolidados para que possam ser usados </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>para análise de gestão </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>e tomadas de decisão </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>os dados podem ser usados por qualquer pessoa </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>mas não podem ser modificados </li></ul></ul></ul>
  • 9. o Data Warehouse deve ser cuidadosamente projectado tanto por especialistas técnicos como especialistas do negócio
  • 10. Outras Técnicas de Análise :: Hipermédia DB & Web <ul><ul><li>Permite aos usuários aceder tópicos em um Web site em qualquer ordem que deseje </li></ul></ul><ul><ul><li>É uma abordagem para gestão de informação que armazena pedaços de informação na forma de nós que o usuário especifica </li></ul></ul><ul><ul><li>Os nós podem ser: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Textos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Gráficos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sons </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Vídeos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Programas executáveis, etc. </li></ul></ul></ul>
  • 11. Outras Técnicas de Análise :: DB Hipermédia & Web
  • 12. Outras Técnicas de Análise :: Disponibilizando DB pela Web
  • 13. o filme..
  • 14. Técnicas Inteligentes baseadas em IA <ul><li>Sistemas Especialistas, CBR e Lógica Difusa </li></ul><ul><ul><li>Usados para captar conhecimento tácito (não falado, arcaico) </li></ul></ul><ul><li>Redes Neuronais </li></ul><ul><ul><li>como o Data Mining > “descoberta” de conhecimento </li></ul></ul><ul><ul><li>Podem descobrir modelos subliminares, categorias e comportamentos em grandes quantidades de dados </li></ul></ul><ul><li>Algoritmos Genéticos </li></ul><ul><ul><li>Geram soluções a problemas muito grandes e complexos aos seres humanos </li></ul></ul><ul><li>Agentes Inteligentes </li></ul><ul><ul><li>Automatizam tarefas rotineiras para ajudar organizações a pesquisar e filtrar informações </li></ul></ul>
  • 15. Técnicas Inteligentes baseadas em IA :: Sistemas Especialistas <ul><li>Captam o conhecimento tácito num domínio bastante específico e limitado de uma especialidade humana </li></ul><ul><li>Capturam o conhecimento de empregados habilidosos na forma de um conjunto de regras </li></ul><ul><li>Executam tarefas que podem ser feitas em poucos minutos, tais como </li></ul><ul><ul><li>Diagnósticos de erros em máquinas (motores, alinhamento de pneus, etc.) </li></ul></ul><ul><ul><li>Determinação de crédito para um empréstimo </li></ul></ul><ul><ul><li>Tomadas de Decisão altamente estruturadas (controles de um avião) </li></ul></ul>problemas que não podem ser resolvidos por especialistas humanos em um período curto de tempo, também serão demasiado difíceis a um SE
  • 16.  
  • 17. Técnicas Inteligentes baseadas em IA :: CBR – Case-Based Reasoning (raciocínio) <ul><ul><li>CBR capturam conhecimento organizacional </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>enquanto os SE capturam o conhecimento individual </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Descrições de experiências individuais passadas representadas como casos são armazenadas em uma BD para uma recuperação futura </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>para quando o usuário encontrar um caso com parâmetros similares </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>soluções sem sucesso também são adicionadas à BD de casos </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>encontramos CBR em </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sistemas de Diagnósticos em Medicina </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sistemas de Suporte a Clientes </li></ul></ul></ul>
  • 18.  
  • 19. Técnicas Inteligentes baseadas em IA :: Sistemas de Lógica Difusa (Fuzzy) <ul><ul><li>a maioria das pessoas não pensam em termos das regras IF-THEN ou números precisos </li></ul></ul><ul><ul><li>nós tendemos a categorizar coisas imprecisamente </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Homem forte, mulher inteligente, empresa grande, dia frio.. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Lógica Fuzzy é uma tecnologia baseada em regra </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>que pode representar tais imprecisões criando regras </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>que usa aproximações ou valores subjectivos </li></ul></ul></ul></ul>assim, usando Lógica Difusa, as organizações podem criar SI que capturam o conhecimento tácito onde existe ambiguidades linguística
  • 20. u
  • 21. Técnicas Inteligentes baseadas em IA :: Redes Neuronais <ul><ul><li>Descobrem o conhecimento usando hw e sw para emular os modelos de processamento do cérebro </li></ul></ul><ul><ul><li>“ aprendem” modelos em grandes quantidades de dados </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Buscando por relacionamentos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Separando o “joio” do trigo </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Construindo modelos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>e corrigindo os erros do modelo ciclicamente </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><li>Possui uma rede de nós de processamento e detecção </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>que interagem continuamente entre uns e outros </li></ul></ul></ul>Nós “treinamos” a rede alimentando-a com um conjunto de dados nos quais os inputs produzem um conjunto de resultados ou conclusões conhecidas
  • 22. <ul><ul><li>O computador aprende a solução correcta através dos exemplos </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Renda – 4000, Débitos – 800, Idade 33, Pagamentos - em dia </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Então, a rede neuronal aprende que > bom risco de crédito! </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Quando o computador é alimentado com mais dados </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>cada caso será comparado com a saída conhecida.. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Se difere, uma correção é calculada e aplicada aos nós na camada escondida até uma condição (correção < x, por exemplo) ser alcançada </li></ul></ul></ul></ul>
  • 23. Técnicas Inteligentes baseadas em IA :: Redes Neuronais <ul><ul><li>Existem aplicações de RN emergentes em </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Medicina, Ciência e Negócios </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>para resolver problemas de classificação de modelos, previsões, análise financeira, controle e optimização </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Exemplo </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>VISA Internacional usa redes neurais para detectar fraudes </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>monitoriza todas transacções para detectar mudanças repentinas nos modelos de compras dos donos de cartões </li></ul></ul></ul></ul></ul>Diferente de Sistemas Especialistas (que possui explicações para suas soluções), as RN nem sempre podem explicar porque chegaram a uma solução! Também não pode garantir chegar à mesma solução com a entrada dos mesmos dados | ou garantir que encontrou a melhor solução! Na maioria das aplicações, as RN são usadas para auxiliar as decisões humanas ao invés de substitui-las!
  • 24. Técnicas Inteligentes baseadas em IA :: Algoritmos Genéticos (ou Computação Adaptativa) (é da família de algoritmos evolutivos) <ul><ul><li>são usados para encontrar a solução óptima para um problema específico examinando-se uma grande quantidade de soluções possíveis </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>as técnicas de solução dos problemas são conceptualmente baseadas nos métodos que os organismos vivos usam para adaptarem-se em seus ambientes </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>promove a evolução de soluções para problemas particulares </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>controlando a > geração > variação > adaptação e seleção </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>de possíveis soluções usando processos baseados em genética </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Aptidão > Seleção > Reprodução > Mutação </li></ul></ul></ul></ul></ul>técnica de programação que imita a evolução biológica como estratégia para resolver problemas
  • 25. <ul><ul><li>A população inicial é gerada </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Atribuindo-se aleatoriamente valores aos genes de cada cromossomo </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>A aptidão bruta de um indivíduo da população é medida por uma função de erro </li></ul></ul><ul><ul><li>Critérios de parada do algoritmo </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Aptidão do melhor indivíduo + limitação do número de gerações </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Erro abaixo de um valor especificado pelo projetista para um determinado parâmetro </li></ul></ul></ul>Custo computacional elevado devido ao grande número de variáveis (populações elevadas) e ao alto número de gerações para a cobertura do espaço de soluções
  • 26. <ul><li>representa informações como strings de 0s e 1s </li></ul><ul><li>uma possível solução pode ser representada por uma grande string destes dígitos </li></ul><ul><li>Os algoritmos genéticos fornecem métodos para pesquisar todas possíveis combinações de dígitos para identificar a string certa que representa a melhor estrutura possível para a solução do problema </li></ul>
  • 27. Técnicas Inteligentes baseadas em IA :: Algoritmos Genéticos (ou Computação Adaptativa) <ul><ul><li>Indicado para problemas de </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Minimização de custos, maximização de lucros, agendas eficientes, uso eficiente de recursos, etc. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Em problemas muito dinâmicos e complexos, envolvendo cetenas ou milhares de variáveis ou fórmulas </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>os AG podem expedir uma solução porque eles podem avaliar muitas soluções diferentes rapidamente para encontrar a melhor </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Melhor caminho, aplicações de GPS, etc.. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><li>Exemplos </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>General Electric – em motores a jacto, cada mudança no projecto requer mudança em 100 variáveis </li></ul></ul></ul>
  • 28. Técnicas Inteligentes baseadas em IA :: Agentes Inteligentes <ul><ul><li>são programas de sw que trabalham em background sem a intervenção humana </li></ul></ul><ul><ul><li>Trata de tarefas específicas, repetitivas e previsíveis para </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>um usuário individual </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>um processo de negócio </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>ou uma aplicação de sw </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Utilizam uma base de conhecimento limitada </li></ul></ul><ul><ul><li>Podem ser usados para tomar decisões baseadas nas preferencias dos usuários </li></ul></ul>Exemplos: deletar junk mail, agendar apontamentos, encontrar vôo + barato entre várias companhias, encontrar conferencias, etc.
  • 29. <ul><li>Economiza $300 milhões por ano </li></ul><ul><ul><li>Com um investimento total de menos de $3 milhões </li></ul></ul><ul><li>Descobriu que </li></ul><ul><ul><li>Podia despachar caminhões sem estarem cheios </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Menos gastos com combustíveis e com o tempo dos motoristas </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>entre outros.. </li></ul></ul>
  • 30. Técnicas Inteligentes baseadas em IA :: Sistemas Híbridos <ul><ul><li>Podemos integrar numa única aplicação </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Algoritmos Genéticos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Lógica Fuzzy </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Redes Neuronais </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>e Sistemas Especialistas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>para colher vantagens das melhores características destas tecnologias </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><li>Japão </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Electrodomésticos Mitsubishi, Sanyo, etc. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Matsushita (Panasonic) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Máquina de lavar “Neurofuzzy”, etc… </li></ul></ul></ul></ul>
  • 31. Técnicas Inteligentes baseadas em SD :: Computação GRID <ul><ul><li>Envolve a conexão de computadores remotos geograficamente </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>em uma única rede para criar um super-computador virtual </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Combinando o poder computacional de todos o computadores no GRID (grade) </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><li>Usamos um computador apenas 25% do tempo </li></ul></ul><ul><ul><li>Podemos utilizar o tempo “morto” em projectos humanitários transnacionais, Colmeia, etc. </li></ul></ul><ul><ul><li>conexões com alta largura de banda tornaram possíveis a Computação GRID </li></ul></ul>www.globus.org

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