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Universidade Federal do Pará Instituto de Ciências Exatas e Naturais Faculdade de Computação Disciplina: Inteligência Artificial Professor: Reginaldo Santos 1. Quais as vantagens de utilizar o algoritmo Simulated Annealing ao invés do Hill-climbing? Existe algum caso em que seria mais vantajoso utilizar Hill-climbing ao invés do Simulated Annealing? 2. Explique a(s) diferença(s) entre o Hill-climbing da encosta mais íngreme e o Hill-climbing estocástico? 3. No contexto dos algoritmos genéticos, defina com as suas próprias palavras: a) Codificação b) Indivíduo c) População d) Função objetivo (fitness) e) Seleção dos pais e sobreviventes f) Cruzamento g) Mutação 4. Considere o problema de maximização da função f(x) = x2. Sabendo-se que o intervalo de domínio da função é [0, 1023] e que os indivíduos foram representados com 10 bits cada, responda os seguintes itens. a) Indique a aptidão dos seguintes indivíduos: 0000110110 0010010101 0001111001 0010101101 b) Indique o resultado da aplicação de um operador de cruzamento nos pares de indivíduos abaixo: ◦ Cruzamento de 1 ponto de corte na posição 3: 0001100101 e 0011010001 ◦ Cruzamento de 2 pontos de corte nas posições 3 e 5: 0010110101 e 0001001100 ◦ Cruzamento uniforme com máscara 0010011010: 0010110101 e 0001001100 Universidade Federal do Pará Instituto de Ciências Exatas e Naturais Faculdade de Computação Disciplina: Inteligência Artificial Professor: Reginaldo Santos 5. Os algoritmos genéticos são técnicas de busca de Inteligência Artificial e tiveram um amplo impacto sobre problemas de otimização. Com relação à versão mais comum dessa técnica, considere as afirmativas a seguir. I. O funcionamento dos algoritmos genéticos começam com um conjunto de k estados gerados aleatoriamente chamado de população. II. Para cada par selecionado, é escolhido ao acaso um ponto de crossover dentre as posições na cadeia do indivíduo. III. A função fitness de cada indivíduo deverá definir qual é o melhor ponto de crossover dos pares selecionados. IV. A fase de mutação dos algoritmos genéticos é obrigatória e deve seguir uma ordem aleatória para garantir vantagens em seus resultados. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 6. No contexto de algoritmos genéticos, o cruzamento (ou crossover) é uma operação em que: a) A aptidão das soluções ao problema proposto é avaliada. b) As características dos indivíduos resultantes do processo de reprodução são alteradas, acrescentando assim variedade à população. c) As características das soluções escolhidas são recombinadas, gerando novas soluções. d) As condições de encerramento da evolução são verificadas. e) A seleção de indivíduos da atual geração é realizada para gerar novos indivíduos da próxima geração.