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Inglês e Inteligência Artificial: Pronúncia Perfeita Jones Granatyr Rebeca Gonçalves Conteúdo • Pronúncia básica do inglês – As 20 vogais – The Magic Five • Pronúncia dos termos de IA em inglês Conteúdo – Áreas IA • Sistemas especialistas • Aquisição de conhecimento • Buscas • Algoritmos genéticos • Lógica nebulosa • Raciocínio baseado em casos • Sistemas multiagente • Aprendizagem de máquina (naïve bayes, árvores de decisão, instâncias, regressão logística, máquinas de vetores de suporte, redes neurais) • Processamento de linguagem natural • Visão computacional • Robótica • Profissões IA • Ferramentas IA Informações • Pré-requisitos – Inteligência Artificial (desejável) – Não é necessário saber inglês • O que não veremos – Teoria completa sobre IA – Implementações – Gramática ou básico do inglês – Terminologia de “todas” as palavras • Aumentar a velocidade do player • Avaliação 1o Passo: Pronúncia Correta do Inglês Base da Pronúncia Pronúncia das Terminologias 2o Passo: 1. As 20 Vogais 2. The Magic Five 2 Grupos Essenciais que são a Base para a Pronúncia Correta do Inglês: 1o Passo: Base da Pronúncia Todos os 20 Fonemas das Vogais em Inglês 1. As 20 Vogais Os 20 Sons das Vogais • BAT • BET • BEND • BIT • BOT • BORED • BUT • BAIT • BAR • BARE • BEAT • BOOK • BEER • BURN • BITE • BOOM • BOIL • BOUND • BONE • BEAUTY Intelligence O Som Secreto do Inglês O Som Secreto do Inglês • Schwa = som de “ã” = IPA symbol “ə” • 2+ sílabas = FORTE FRACA Stressed Unstressed • Redução das vogais + Y à “ã” • Intonação + Ritmo O Som Secreto do Schwa Exemplos: • HARMONY • PRESENT • DIFFERENT • WIZARD O Som Secreto do Schwa COMEÇO • America • Allow • Event MEIO • Family • Melody • Syringe FINAL • Fusion • Action • Brother 2x Schwa • Banana • London Ex. à The teacher went around the room Sons da Vogal “A” Sons da Vogal A CURTO • æ (a/é) – Cat • ɛ (é) – Said • ɒ (ó) – Watch • ə (ã) – Again LONGO • ɑ: (aa) – Dark – Car • ɔ: (óó) – Talk – Water DITONGO • eɪ (ei) – Day – Wait • eə (éã) – Fairy – Chair (British) Sons da Vogal “E” Sons da Vogal E CURTO • ɛ (é) – Send – Better – Check – Ready LONGO • ɪ: (ii) – Need – Please • ɜ: (ãã) – Nerd – Early • ɑ: (aa) – Heart DITONGO • eɪ (ei) – Eight – Break • ju (iu) – Beautiful • aɪ (ai) – Neither – Either Sons da Vogal “I” Sons da Vogal I CURTO • ɪ (î) – Sit (vs. Seat) – Hit (vs. Heat) – Live (vs. Leave) LONGO • ɪ: (ii) – Niece – Priest • ɜ: (ãã) – Bird – First DITONGO • aɪ (ai) – High – Right – Pie – Mind – J Sons da Vogal “O” Sons da Vogal O CURTO • ɒ (ó) – Stop – Not • ʊ (û) – Look – Book • ə (ã) – Love – Blood LONGO • ɜ: (ãã) – Word – Work • u: (uu) – Boot – Loop • ɔ: (óó) – More – Door DITONGO • əʊ/oʊ (ãu/ou) – No – Go – Stone • ɔɪ (ói) – Toy – Noise – J Sons da Vogal “U” Sons da Vogal U CURTO • ʊ (û) – Put – Push • ɪ (î) – Busy – Build • e (é) – Bury – Burial LONGO • ɜ: (ãã) – Turn – Burn • u: (uu) – Flute – Dude DITONGO • ju (iu) – Cute – Union • Silent U (U mudo) – Guess – Guard – Guide Sons da Semi-Vogal “Y” Sons da Semi-Vogal Y CURTO • i (i) – Happy – Lucky • ɪ (î) – Mystery – Symphony LONGO • j (ii) – Year (vs. Ear) – Yeast (vs. East) – Yellow DITONGO • aɪ (ai) – Why – Apply – Cycle Combinações de Vogais com “W” Combinações de Vogais com “W” AW • ɔ: (óó) – Draw – Claw – Yawn EW • u: (uu) – Screw – Flew – New • ju (iu) – Few – Newt OW • əʊ/oʊ (ãu/ou) – Grow – Blow • aʊ (au) – Crowd – Down Resumo dos 20 Sons das Vogais Resumo dos 20 Sons das Vogais CURTO • æ (a/é) – Mat • ɛ (é) – Pet • ɪ (î) – Ship • ɒ (ó) – Pot • ʊ (û) – Cook • ʌ (ã) – Sun • ə (ã) – Away LONGO • ɑ: (aa) – Dark • ɜ: (ãã) – Nerd • ɪ: (ii) – Sheep • ɔ: (óó) – More • u: (uu) – Loop DITONGO • aɪ (ai) – Sky • aʊ (au) – Crown • eɪ (ei) – Day • ɛə (éã) – Wear (Br) • ɪə (îã) – Here (Br) • ɔɪ (ói) – Toy • əʊ/oʊ (ãu/ou) – Go • ʊə (ûã) – Tour The Magic Five 1- Palavras Terminadas em Consoante 1- Palavras Terminadas em Consoante • Job • Hand • Dog • Cliff à BOOK(i) • Check • Stop • Robot • Box Hip x Hippie Cat x Catchy à Exceção: “ing” 2 - Palavras Terminadas em “E” 2 - Palavras Terminadas em “E” • Name • Love • Give • Cage à LIKE • Face • House • Please • Ache (i) 3 - Palavras Terminadas em “M” e “N” 3 - Palavras Terminadas em “M” e “N” Sum Gym x Skim x Gum x à M Sun Gin Skin Gun à N x 4 - Palavras Terminadas em “L” e “LE” 4 - Palavras Terminadas em “L” e “LE” Brazil (“Braziu”) Wall Bowl x Bow Soul x Sew à L Bottle (bótəl) Table (teibəl) Smile (smaɪl) Scale (scaɪl) à LE 5 - Palavras com “TH” 5 - Palavras com “TH” COMEÇO Thief Thanks They That MEIO Method Cathedral Father Weather FINAL Cloth Health With Bathe à 2 tipos: θ (unvoiced) | ð (voiced) θ ð Terminologias da Inteligência Artificial Terminologia: Artificial Intelligence – General Terms Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Teste_de_Turing Inteligência Artificial – IA (Artificial Intelligence – AI) • Área da Ciência da Computação (Computer Science) responsável pelo desenvolvimento de sistemas que simulem a inteligência humana (human intelligence) para resolver problemas (problem solving) • Origens na Matemática (Mathematics), Psicologia (Psychology), Filosofia (Philosophy), Linguística (Linguistics) e Tecnologia (Technology) • Máquinas (machines) que aprendem (learning) com dados (data) • Inteligência computacional (Computational intelligence) • Teste de Turing (Turing Test) • IA Simbólica (Symbolic AI) x IA Conexionista (Cognitive AI) • Funções cognitivas (cognitive functions) Fonte: http://cognitive-id.com/ Fonte: https://western-hindu.org/2009/12/20/ethical-conversion/ Artificial Intelligence – General Terms • Artificial Intelligence (AI) • Computer Science • Mathematics • Psychology • Linguistics • Philosophy • Human intelligence • Computational intelligence • Machines • Data • Cognitive functions • Problem solving • Learning • Technology • Turing test • Symbolic AI • Cognitive AI Terminologia: Expert Systems Sistemas Especialistas (Expert Systems) • Sistemas baseados em conhecimento (knowledge based systems) resolvem problemas utilizando conhecimento específico do domínio • Sistema de raciocínio automático (automated reasoning system) para a habilidade de tomar decisões (decision-making ability) • Sistemas baseados em regras (rules) de produção (production rule system) do tipo “se-então” (if-then) • Prototipação rápida (rapid prototyping) e habilidade para explicar (abilities for explanation) as conclusões Fonte: https://www.caredash.com/articles/how-to-find-the-right-medical-specialist Fonte: https://www.lucidchart.com/blog/webinar-critical-elements-for-better-decision-making Fonte: https://sites.google.com/site/mrstevensonstechclassroom/hl-topics-only/4a-robotics-ai/5-expert-systems Sistemas Especialistas (Expert Systems) • Base de conhecimento (knowledge base) • Mecanismo de inferência (inference engine) • Interface de usuário (user interface) • Regras são consideradas como fatos (facts) • Encadeamento para frente (forward chaining) x encadeamento para trás (backward chaining) • Aquisição de conhecimento (knowledge acquisition) Fonte: https://sites.google.com/site/mrstevensonstechclassroom/hl-topics-only/4a-robotics-ai/5-expert-systems Expert Systems • Automated reasoning system • Abilities for explanation • Forward chaining • Backward chaining • Rapid prototyping • Knowledge acquisition • Production rule system • Knowledge based systems • Decision-making ability • Reasoning • Knowledge • If-then rules • Knowledge base • Inference engine • User interface • Facts Terminologia: Knowledge Acquisition Aquisição de Conhecimento (Knowledge Acquisition) • O engenheiro do conhecimento (knowledge engineer) é responsável por extrair o conhecimento • Algumas formas para representar o conhecimento – Linguagemnatural (natural language) – Linguagem diagramática (diagrammatic language) – Linguagem formal (formal languages) – Linguagem de programação (programming language) Fonte: https://www.expertsystem.com/natural-language-processing/ Fonte: http://19.fgenb.kizilaymadensuyu.de/ver/what-is-a-schematic-diagram.html Fonte: https://sites.google.com/site/mrstevensonstechclassroom/hl-topics-only/4a-robotics-ai/5-expert-systems Knowledge Acquisition • Knowledge Engineer • Natural language • Diagrammatic language • Formal language • Programming language Terminologia: Search Busca (Search) • Grafos (graphs), vértices (vertex), aresta (edge), adjacente (adjacent) e vizinhos (neighbors) • Matrix de adjacência (adjacency matrix) • Problema do caixeiro viajante (traveling salesman problem) • Pilha, topo (stack, top) e fila (queue) Fonte: http://www.multiwingspan.co.uk/a23.php?page=graph A B C D E A 0 1 0 1 0 B 1 0 1 0 1 C 0 1 0 0 1 D 1 0 0 0 1 E 0 1 1 1 0 Fonte: https://www.mundojs.com.br/2018/02/05/pilhas-e-filas/ Busca (Search) • Mecanismos de busca (search engine) – Busca cega (blind search) • Busca linear (linear search) • Busca em largura (breadth-first search) • Busca em profundidade (depth-first search) – Buscas inteligentes • Gulosa (greedy) • A Estrela (a star) • Heurísticas (heuristics) e meta heurísticas (metaheuristics) • Subida da encosta (hill climbing) • Busca tabu (tabu search) • Recozimento simulado (simulated annealing) 15 34 08 12 32 67 43 Search • Linear search • Search engine • Breadth-first search • Depth-first search • Greedy • A Star • Hill climbing • Tabu Search • Simulated Annealing • Heuristics • Metaheuristics • Graphs • Vertex • Edge • Adjacent • Neighbors • Adjacency matrix • Stack • Top • Queue • Blind search • Traveling salesman problem Terminologia: Genetic Algorithms Geladeira Dako 0.751 m3 R$ 999,90 IPhone 6 0.0000899 m3 R$ 2.199,12 TV 55’ 0.400 m3 R$ 4.346,99 TV 50’ 0.290 m3 R$ 3.999,90 TV 42’ 0.200 m3 R$ 2.999,90 Notebook Dell 0.00350 m3 R$ 2.499,90 Ventilador Panasonic 0.496 m3 R$ 199,90 Microondas Electrolux 0.0424 m3 R$ 308,66 Microondas LG 0.0544 m3 R$ 429,90 Microondas Panasonic 0.0319 m3 R$ 299,29 Geladeira Brastemp 0.635 m3 R$ 849,00 Geladeira Consul 0.870 m3 R$ 1.199,89 Notebook Lenovo 0.498 m3 R$ 1.999,90 Notebook Asus 0.527 m3 R$ 3.999,00 Capacidade máxima: 3 m3 Algoritmos Genéticos (Genetic Algorithms) • Ramo dos algoritmos evolucionários (evolutionary algorithms) • Uma solução é representada por um indivíduo (individual), que possui um cromossomo (chromosome) sendo avaliado por uma função de avaliação (fitness function) 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 Valor total da carga: R$ 10.856,48 Metros cúbicos: 1,76 Algoritmos Genéticos (Genetic Algorithms) • É gerada uma população inicial (initial population) aleatória, na qual são aplicados os operadores genéticos (genetic operators) – Cruzamento (crossover) – Mutação (mutation) – Seleção (selection) • Término (termination) • Meta heurísticas (metaheuristics) • Elitismo (elitism) 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 Genetic Algorithms • Selection • Genetic operators • Termination • Heuristics • Chromosome • Elitism • Evolutionary algorithms • Individual • Fitness function • Crossover • Mutation • Population • Initial population Terminologia: Fuzzy Logic Lógica Nebulosa (Fuzzy Logic) • Regras “se-então” (if-then rules) com variáveis linguísticas (linguistic variables), ajudando na análise lógica (logical analysis) – Se custo-alto < 0.2 e benefício-alto > 0.8 então custo-benefício ALTO • Fuzzyficação (fuzzyfication) x Defuzzyficação (defuzzyfication) • Tipos – Proposicional (propositional) – Predicada (predicate) – Decidibilidade (decidability) Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%B3gica_difusa Fuzzy Logic • Linguistic variables • Fuzzyfication • Defuzzyfication • If-then rules • Logical analysis • Propositional • Predicate • Decidability Terminologia: Case Base Reasoning Raciocínio Baseado em Casos (Case Based Reasoning - CBR) • Usa casos anteriores para inferir uma nova resposta • Processos – Recuperar (retrieve) – Reusar (reuse) – Revisar (revise) – Reter (retain) Fonte: https://www.cs.auckland.ac.nz/~ian/CBR/ Case Base Reasoning • CBR • Retrieve • Reuse • Revise • Retain Terminologia: Multi-agent system Sistemas Multiagente (Multi-agent system - MAS) • Agentes inteligentes (intelligent agent) ou agentes de software (software agent) que interagem no ambiente (environment) e são descentralizados (decentralization) • Auto direção (self-direction) e auto organização (self-organization) • Agentes passivos (passive agents) • Agentes ativos (active agents) • Agentes cognitivos (cognitive agents) Fonte: https://www.flightradar24.com/blog/the-evolution-of-flightradar24-coverage/ Sistemas Multiagente (Multi-agent system - MAS) • Autonomia (autonomy) • Visão local (local view) • Crenças (beliefs), desejos (desires) e intenções (intention) • Tipos de interação – Cooperação (cooperation) – Comunicação (communication) – Negociação (negotiation) Fonte: http://bipedrobotnewsjapan.blogspot.com/2010/10/animal-robot-soccer-of-22nd-kondo-cup.html Fonte: https://www.corelogic.com.au/resources/4-robots-you-can-use-real-estate-right-now Multi-agent system • Decentralization • Self-organization • Self-direction • Beliefs • Desires • Intention • Cooperation • Communication • Negotiation • MAS • Intelligent agent • Environment • Software agents • Passive agents • Active agents • Cognitive agents • Autonomy • Local views Terminologia: Machine Learning (General Terms) Aprendizagem de Máquina (Machine Learning) • Aprendizagem supervisionada (supervised learning) possui um supervisor (supervisor) • Aprendizagem não-supervisionada (unsupervised learning) – Regras de associação (association rules) e agrupamento (clustering) são métodos descritivos (descriptive methods) • Aprendizagem por reforço (reinforced learning) Aprendizagem de Máquina (Machine Learning) • Tipos de aprendizagem supervisionada (supervised learning) – métodos preditivos (predictive methods), previsão (prediction) – Classificação (classification) – classificador (classifier) – Regressão (regression) – regresor (regressor) Machine Learning (General Terms) • Reinforced learning • Classification (classifier) • Regression (regressor) • Association rules • Clustering • Supervised learning • Unsupervised learning • Supervisor • Predictive methods • Prediction • Descriptive methods Terminologia: Machine Learning – Naïve Bayes Naïve Bayes • Algoritmo baseado no Teorema de Bayes (Bayes Theorem) que computa probabilidades (probability, likelihood) • Probabilidade apriori (prior) e retorna da probabilidade posteriori (posterior) • Tipos: Gaussiano (gaussian), Multinomial (multinomial) e Bernoulli História do crédito Dívida Garantias Renda anual Risco Ruim Alta Nenhuma < 15.000 Alto Desconhecida Alta Nenhuma >= 15.000 a <= 35.000 Alto Desconhecida Baixa Nenhuma >= 15.000 a <= 35.000 Moderado Desconhecida Baixa Nenhuma > 35.000 Alto Desconhecida Baixa Nenhuma > 35.000 Baixo Desconhecida Baixa Adequada > 35.000 Baixo Ruim Baixa Nenhuma < 15.000 Alto Ruim Baixa Adequada > 35.000 Moderado Boa Baixa Nenhuma > 35.000 Baixo Boa Alta Adequada > 35.000 Baixo Boa Alta Nenhuma < 15.000 Alto Boa Alta Nenhuma >= 15.000 a <= 35.000 Moderado Boa Alta Nenhuma > 35.0000 Baixo Ruim Alta Nenhuma >= 15.000 a <= 35.000 Alto Risco de crédito História do crédito Dívida Garantias Renda anual Boa 5 Desconhecid a 5 Ruim 4 Alta 7 Baixa 7 Nenhum a 11 Adequad a 3 < 15000 3 >= 15000 <= 35000 4 > 35000 7 Alto 6/14 1/6 2/6 3/6 4/6 2/6 6/6 0 3/6 2/6 1/6 Moderad o 3/14 1/3 1/3 1/3 1/3 2/3 2/3 1/3 0 2/3 1/3 Baixo 5/14 3/5 2/5 0 2/5 3/5 3/5 2/5 0 0 5/5 Machine Learning – Naïve Bayes • Bayes Theorem • Prior • Posterior • Probability • Gaussian Naïve Bayes • Multinomial NaïveBayes • Bernoulli Naïve Bayes • Likelihood Terminologia: Machine Learning – Decision Tree Árvore de Decisão (Decision Tree) • Podem ser usadas tanto para classificação (classification) quanto para regressão (regression) • Grafo de decisão (decision graph) com folhas (leaves) e nós (nodes) • Entropia (entropy), ganho de informação (information gain) e impureza de Gini (Gini impurity) História do crédito Dívida Garantias Renda anual Risco Ruim Alta Nenhuma < 15.000 Alto Desconhecida Alta Nenhuma >= 15.000 a <= 35.000 Alto Desconhecida Baixa Nenhuma >= 15.000 a <= 35.000 Moderado Desconhecida Baixa Nenhuma > 35.000 Alto Desconhecida Baixa Nenhuma > 35.000 Baixo Desconhecida Baixa Adequada > 35.000 Baixo Ruim Baixa Nenhuma < 15.000 Alto Ruim Baixa Adequada > 35.000 Moderado Boa Baixa Nenhuma > 35.000 Baixo Boa Alta Adequada > 35.000 Baixo Boa Alta Nenhuma < 15.000 Alto Boa Alta Nenhuma >= 15.000 a <= 35.000 Moderado Boa Alta Nenhuma > 35.0000 Baixo Ruim Alta Nenhuma >= 15.000 a <= 35.000 Alto Renda História crédito Dívida História crédito BaixoAlto Moderado ModeradoAlto BaixoModerado Alto < 15 >= 15 < 35 > 35 boa desconhecida ruim alta baixa boa desconhecida ruim Árvore de Decisão (Decision Tree) • Floresta randômica (random forest), escolhendo aleatoriamente k atributos (features) para construir florestas de decisão (decision forests) • Aprendizagem em conjunto (ensemble learning) • Ensacamento (bagging) e impulsionamento (boosting) Machine Learning – Decision Tree • Features • Random forest • Decision forests • Ensemble learning • Bagging • Boosting • Classification/regression trees • Leaves • Entropy • Information gain • Gini impurity • Decision graph • Node Terminologia: Machine Learning – Instance Based Learning Aprendizagem Baseada em Instâncias (Instance Based Learning) • K vizinhos mais próximos (k-nearest neighbors) • Aprendizagem baseada em memória (memory-based learning) • Distância Euclidiana (Euclidian distance) • Normalização (normalization) e padronização (padronization) ? 0.1 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 0.7 x = 5, 7 - y = 5, 5 5 – 5 = 0 7 – 5 = 2 02 = 0 22 = 4 0 + 4 = 4 Raiz(4) = 2 Idade Renda 60 30.000 35 45.000 20 29.500 Idade Renda 0,80 0,03 0,30 1,00 0,00 0,00 Machine Learning – Instance Based Learning • K-nearest neighbors • Memory-based learning • Euclidean distance • Normalization • Padronization Terminologia: Machine Learning – Logistic Regression Regressão Logística (Logistic Regression) • Função sigmoide (sigmoid function) – transformação logit • Combinação linear (linear combination) para classificação binária (binary) • Mínimos quadrados lineares (linear least squares) • Regressão logística multinomial (multinomial logistic regression) • Encontrar coeficientes (coefficients) História do crédito Dívida Garantias Renda anual Risco Ruim Alta Nenhuma < 15.000 Alto Desconhecida Alta Nenhuma >= 15.000 a <= 35.000 Alto Desconhecida Baixa Nenhuma >= 15.000 a <= 35.000 Moderado Desconhecida Baixa Nenhuma > 35.000 Alto Desconhecida Baixa Nenhuma > 35.000 Baixo Desconhecida Baixa Adequada > 35.000 Baixo Ruim Baixa Nenhuma < 15.000 Alto Ruim Baixa Adequada > 35.000 Moderado Boa Baixa Nenhuma > 35.000 Baixo Boa Alta Adequada > 35.000 Baixo Boa Alta Nenhuma < 15.000 Alto Boa Alta Nenhuma >= 15.000 a <= 35.000 Moderado Boa Alta Nenhuma > 35.0000 Baixo Ruim Alta Nenhuma >= 15.000 a <= 35.000 Alto Machine Learning – Logistic Regression • Logit • Sigmoid function • Binary • Linear combination • Multinomial logistic regression • Linear least squares • Coefficients Terminologia: Machine Learning – Support Vector Machines Máquinas de Vetores de Suporte (Support Vector Machines – SVM) • Encontrar o melhor hiperplano/margens (hard-margin/soft-margin) • Truque do kernel (kernel trick) – SVM linear (linear svm) – Sigmoide (sigmoid) – Polinomial (polynomial) – Gaussiano (gaussian) – Função de base radial (radial basis function) – Tangente hiperbólica (hyperbolic tangent) • Custo (cost) e redes de vetores de suporte (support-vector networks) Machine Learning – Support Vector Machines • Polynomial • Gaussian • Radial basis function • Hyperbolic tangent • Cost • SVM • Support-vector networks • Hard-margin • Soft-margin • Kernel trick • Linear SVM • Sigmoid Terminologia: Machine Learning – Neural Networks Redes Neurais (Neural Networks) • Fundamentação biológica (biological) para simular o cérebro (brain) e os neurônios (neuron) • Axônio (axiom) e sinapses (synapses) • Perceptron • Ajuste dos pesos (weight update) -1 7 5 ∑ f 0.8 0.1 0 Entradas (inputs) Pesos (weights) Função soma Função de ativação (activation function) soma = (-1 * 0.8) + (7 * 0.1) + (5 * 0) = -0,1 Saída (output) = 0 Redes Neurais (Neural Networks) • Camadas (layers) – camada escondida (hidden layer) • Redes neurais multicamada (multilayer perceptron) • Aprendizagem profunda (deep learning) • Tempo de treinamento (training time), épocas (epochs), passos (steps) • Reduzir o erro (error) utilizando uma função de custo (loss function) • Descida do gradiente (gradient descent), retropropagação (backpropagation), descida do gradiente estocástico (stochastic gradient descent) e cálculo da derivada (derivative) • Taxa de aprendizagem (learning rate), momento (momentum), viés (bias), função identidade (identity), função degrau (step function), função sigmoide (sigmoid function), solucionador (solver), tamanho do lote (batch size), iterações máximas (max iteration), estado randômico (random state) e parada antecipada (early stopping) Fonte: https://hackernoon.com/challenges-in-deep-learning-57bbf6e73bb Redes Neurais (Neural Networks) • Redes neurais convolucionais (convolutional neural networks) – Pooling, achatamento (flattening), rede neural densa (dense neural network) e aumento (augmentation) • Redes neurais recorrentes (recurrent neural network), LSTM (long-short term memory) e problema do gradiente desaparecendo (vanish gradient problem) • Rede de crença profunda (deep belief network) • Mapas autoorganizados (self organizing map) • Boltzmann machines • Autoencoders • Redes adversarias generativas (adversarial generative networks) Fonte: https://towardsdatascience.com/a-comprehensive-guide-to-convolutional-neural-networks-the-eli5-way-3bd2b1164a53 Fonte: http://www.cis.hut.fi/research/som-research/worldmap.html Machine Learning – Neural Networks • Epochs • Steps • Backpropagation • Gradient descent • Stochastic gradient descent • Derivative • Weight update • Activation function • Perceptron • Neuron • Brain • Axiom • Biological • Synapses • Weights • Inputs • Outputs • Layers • Training time Machine Learning – Neural Networks • Sigmoid function • Solver • Batch size • Max iteration • Random state • Early stopping • Deep learning • Convolutional neural network • Pooling • Multilayer perceptron (MLP) • Hidden layer • Error • Learning rate • Momentum • Loss function • Bias • Identity • Step function Machine Learning – Neural Networks • Self organizing map • Boltzmann machines • Autoencoders • Adversarial generative networks (GAN) • Flattening • Dense neural network • Augmentation • Recurrent neural network • Long short-term memory (LSTM) • Gradient vanish problem • Deep belief network Terminologia: Machine Learning – Various Terms Aprendizagem de Máquina (Machine Learning) • Regras de associação para mineração de padrões (pattern mining) – Algoritmo apriori (apriori), suporte (support), confiança (confidence), lift, conjunto de itens frequentes (frequent item sets) • Agrupamento – K-médias (K-means) – Agrupamento hierárquico (hierarquical clustering) • Redução de dimensionalidade (dimensionality reduction) – Análise de componentes principais (principal component analysis - PCA) – Análise discriminante linear (linear discriminat analysis - LDA) • Registros fora do padrão (outliers) – Gráfico de caixa (boxplot) – Gráfico de dispersão (scatterplot) Aprendizagem de Máquina (Machine Learning) • Sobre-ajuste (overfitting) e sub-ajuste (underfitting) • Amostragem (sampling) estratificada (stratified), dividido (split), treinamento (train), teste (test) e validação cruzada (cross validation) • Matriz de confusão (confusion matrix) e pontuação de precisão (accuracy score) • Teste de Friedman (Friedman Test) e Teste de Nemenyi (Nemenyi Test) – ranqueamento (ranking) • Salvar (save) e carregar (load) o modelo já treinado Fonte: https://towardsdatascience.com/cross-validation-explained-evaluating-estimator-performance-e51e5430ff85 Fonte: http://minerandodados.com.br/index.php/2018/01/16/matriz-de-confusao/ Aprendizagem de Máquina (Machine Learning) • Previsão (forecast) de séries temporais (time series) • Análise de redes sociais (social network analysis) • Visualização (visualization) e dashboards • Grafos (graphs) e histograma (histogram) Fonte: https://usaidlearninglab.org/lab-notes/demystifying-social-network-analysis-development-five-key-design-considerations Fonte: https://www.idelonline.com.br/loja/catalogo/excel-dashboard_91/reviews/add/ Machine Learning – Various Terms • Dimensionality reduction • Principal component analysis (PCA) • Linear discriminant analysis (LDA) • Outliers • Boxplot • Scatter plot • Confusion matrix • Accuracy score • Apriori • Support • Confidence • Lift • Frequent • Item sets • Pattern mining • K-means • Hierarchical clustering Machine Learning – Various Terms • Cross validation • Overffiting • Underffiting • Stratified • Ranking • Save • Load • Friedman test • Nemenyi test • Sampling • Train • Test • Split • Time series • Forecast • Social network analysis • Visualization • Dashboard • Graphs • Histogram Terminologia: Natural Language Processing Processamento de Linguagem Natural (Natural Language Processing) • Máquina de tradução (machine translation) • Robôs de conversa (chatbot) • Reconhecimento óptico de caracteres (optical character recognition – OCR) • Fala automática (speech) • Criação de diálogo (dialogue) Processamento de Linguagem Natural (Natural Language Processing – NLP) • Tratamento de texto (text) – Palavras (words), frases (phrases), sentenças (sentence) • Pré-processamento (pre-processing) – Limpeza (cleaning), palavras “sem sentido” (stop words), radical das palavras (stemming) • Modelo “saco de palavras” (bag of words) • Indução gramatical (grammar induction), lematização (lemmatization), segmentação morfológica (morphological segmentation), análise (parsing) • Processamento de linguagem natural profundo (deep natural language processing) • Modelo Seq2Seq Fonte: https://slideplayer.com/slide/7073400/ Natural Language Processing • Deep Natural Language Processing • Seq2Seq Model • Bag of words • Grammar induction • Lemmatization • Morphological segmentation • Parsing • NLP • Words • Phrases • Text • Sentence • Pre processing • Cleaning • Stop words • Stemming Natural Language Processing • Machine translation • Chatbot • Sentiment analysis • Optical Character recognition (OCR) • Speech • Dialogue Terminologia: Computer Vision Visão Computacional (Computer Vision) • Imagens digitais (digital images) e vídeos (videos) • Simulação do sistema visual humano (human visual system) • Algumas aplicações – Análise de movimento (motion analysis) – Reconstrução de cena (scene reconstruction) – Detecção de faces (facial detection) – Detecção de objetos (object detection) – Reconhecimento facial (facial recognition) • Alguns algoritmos – Haarcascades, Eigenfaces, Fisherfaces, Local Binary Patterns Histograms (LBPH) Fonte: https://www.visionsystech.com/applications/motion-analysis Fonte: https://graphics.stanford.edu/~mdfisher/SceneReconstruction.html Fonte: https://towardsdatascience.com/face-recognition-for-beginners-a7a9bd5eb5c2 Fonte: https://hackernoon.com/how-visual-object-detection-can-transform-manufacturing-industries-8b6698cc0a47 Computer Vision • Object detection • Face recognition • Haarcascade • Eigenfaces • Fisherfaces • Local Binary Patterns Histograms (LBPH) • Digital images • Videos • Human visual system • Motion analysis • Scene reconstruction • Image restoration • Face detection Terminologia: Robotics Robótica (Robotics) • Robôs (robots) construídos com Engenharia mecânica (Mechanical Engeneering), Mecatrônica (Mechatronics), Nonotecnologia (Nanotechnology), Bioengenharia (Bioengineering) • Interação com o ambiente com motores (motors), braços (arms), pernas (legs) e visão (vision) • Uso militar (military) militarmente (militarily) Fonte: https://tek.sapo.pt/noticias/negocios/artigos/boston-dynamics-google-vende-empresa-de-robots-a-softbank Robotics • Motors • Arms • Legs • Vision • Robot • Mechanical engeneering • Military • Militarily • Mechatronics • Nanotechnology • Bioengineering Terminologia: Outros Termos (Other Terms) Outros termos (Other terms) • Mineração de texto (text mining) • Mineração de dados (data mining) • Big data • Computação afetiva (affective computing) • Estatística (statistics) • Ciência de Dados (data science) Fonte: https://towardsdatascience.com/organizing-your-first-text-analytics-project-ce350dea3a4a Fonte: https://www.telegraph.co.uk/technology/2016/01/21/affective-computing-how-emotional-machines-are-about-to-take-ove/ Outros Termos (Other Terms) • Text mining • Data mining • Big data • Affective computing • Statistics • Data Science Terminologia: Profissões IA (AI Professions) Profissões IA (AI Professions) • Engenheiro de Aprendizagem de Máquina (Machine Learning Engineer) • Cientista de Dados (Data Scientist) • Pesquisa Científica (Research Scientist) • Engenheiro de Sistemas Distribuídos (Distributed System Engineer) • Programador de Computador (Computer programmer) • Designer de Inteligência (Intelligence Designer) – desenvolvimento de componentes de IA em sistemas complexos • Curador de Dados (Data Curator) – preparação de dados para uso em IA • Evangelista de Dados (Data Evangelist) – ensinar as organizações sobre quais dados estão disponíveis, como e quando devem ser usados Profissões IA (AI Professions) • Cientista de Dados de Aprendizagem de Máquina (Machine Learning Data Scientist) – implementação, treinamento do sistema e fornecer análise de dados • Analista de Processos Robóticos (Robotics Process Analyst) – identificação de áreas para automação • Gerente de Conhecimento Digital (Digital Knowledge Manager) – como os sistemas (robôs de conversa) gerenciam as informações • Designer de Interação de IA (AI Interaction Designer) – interfaces gráficas • Copywriter Cognitivo (Cognitive Copywriter) – funções de processamento de linguagem natural, focado na experiência do usuário • Engenheiro de Visão Computacional (Computer Vision Engineer) • Engenheiro de Dados (Data Engineer) – encontrar tendências e desenvolver algoritmos • Estatístico (Statistician) Profissões IA (AI Professions) • Machine Learning Data Scientist • Robotics process analyst • Digital knowledge manager • AI interaction designer • Cognitive copywriter • Computer vision engineer • Data engineer • Statistician • Machine Learning engineer • Data scientist • Research scientist • Distributed system engineer • Computer programmer • Intelligence designer • Data curator • Data evangelist Terminologia: Ferramentas (Tools for AI) Ferramentas (Tools for AI) • NumPy • R • Java • TensorFlow • PyTorch • PyBrain • Python • Scikit Learn (SKLearn)