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Material de Estudo: Inteligência Artificial e Aprendizado de Máquina - 2 1. Um engenheiro de IA está desenvolvendo um sistema de reconhecimento de fala para um aplicativo de navegação automotiva. O sistema precisa identificar comandos de voz mesmo em ambientes ruidosos. Qual das seguintes técnicas de aprendizado de máquina seria mais eficaz para lidar com essa variação de ruído? a) Regressão linear simples. b) Árvores de decisão. c) Redes neurais convolucionais com aumento de dados de áudio. d) Agrupamento k-means. e) Análise de componentes principais (PCA). Resposta: c) Redes neurais convolucionais com aumento de dados de áudio. o Justificativa: Redes neurais convolucionais são eficazes para reconhecimento de padrões em dados de áudio, e o aumento de dados com ruído simula a variabilidade do ambiente real. 2. Um pesquisador está criando um modelo para prever a probabilidade de um paciente desenvolver uma doença cardíaca com base em dados de histórico médico, exames laboratoriais e estilo de vida. Qual métrica de avaliação seria mais apropriada para medir o desempenho do modelo em um cenário onde a identificação de falsos negativos (pacientes doentes não detectados) é crucial? a) Acurácia (accuracy). b) Precisão (precision). c) Sensibilidade (recall). d) Especificidade (specificity). e) F1-score. Resposta: c) Sensibilidade (recall). o Justificativa: Sensibilidade mede a capacidade do modelo de identificar corretamente todos os casos positivos (pacientes doentes), minimizando falsos negativos. 3. Uma empresa de comércio eletrônico deseja implementar um sistema de recomendação de produtos personalizado para seus clientes. Eles têm um grande conjunto de dados de histórico de compras, avaliações de produtos e comportamento de navegação. Qual algoritmo de aprendizado de máquina seria mais adequado para essa tarefa? a) Máquinas de vetores de suporte (SVM). b) Algoritmos de filtragem colaborativa (user-based ou item-based). c) Regressão logística. d) Análise de séries temporais ARIMA. e) Algoritmos de detecção de anomalias (anomaly detection). Resposta: b) Algoritmos de filtragem colaborativa (user-based ou item-based). o Justificativa: Algoritmos de filtragem colaborativa analisam padrões de comportamento do usuário para recomendar produtos relevantes. 4. Um pesquisador está investigando a aplicação de inteligência artificial na análise de imagens de satélite para monitorar o desmatamento em áreas de floresta tropical. Eles precisam segmentar as imagens para identificar áreas desmatadas com alta precisão. Qual arquitetura de rede neural seria mais apropriada para essa tarefa de segmentação semântica? a) Redes neurais recorrentes (RNNs). b) Redes neurais generativas adversárias (GANs). c) Redes neurais totalmente convolucionais (FCNs) ou U-Net. d) Redes de crenças profundas (DBNs). e) Mapas auto-organizáveis (SOMs). Resposta: c) Redes neurais totalmente convolucionais (FCNs) ou U-Net. o Justificativa: FCNs e U-Net são projetadas para tarefas de segmentação de imagens, atribuindo rótulos a cada pixel da imagem. 5. Um robô autônomo está sendo treinado para navegar em um ambiente desconhecido usando aprendizado por reforço. O robô recebe recompensas por alcançar determinados objetivos e penalidades por colisões ou comportamentos indesejados. Qual algoritmo de aprendizado por reforço seria mais adequado para essa tarefa, considerando que o ambiente é contínuo e a ação do robô precisa ser contínua? a) Q-learning. b) SARSA. c) Deep Deterministic Policy Gradient (DDPG). d) Monte Carlo Tree Search (MCTS). e) Algoritmos genéticos. Resposta: c) Deep Deterministic Policy Gradient (DDPG). o Justificativa: DDPG é adequado para espaços de ação contínuos, combinando redes neurais profundas com aprendizado por reforço. 6. Um analista de dados está explorando um conjunto de dados de clientes de uma empresa de telecomunicações para identificar grupos de clientes com comportamentos semelhantes. Qual algoritmo de aprendizado de máquina não supervisionado seria mais eficaz para essa tarefa de agrupamento? a) Regressão linear múltipla. b) Classificação Naive Bayes. c) Agrupamento hierárquico ou DBSCAN. d) Análise de variância (ANOVA). e) Redução de dimensionalidade t-SNE. Resposta: c) Agrupamento hierárquico ou DBSCAN. o Justificativa: Algoritmos de agrupamento hierárquico e DBSCAN são eficazes para identificar grupos de clientes com base em similaridades em seus dados.