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das A Gabarito utoatividades INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL Centro Universitário Leonardo da Vinci Rodovia , nº .BR 470 Km 71, 1 040 Bairro Benedito - CEP 89130-000 I daialn - Santa Catarina - 47 3281-9000 Elaboração: Revisão, Diagramação e Produção: Centro Universitário Leonardo da Vinci - UNIASSELVI 2017 Prof. Cristiano Roberto Franco 3UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L GABARITO DAS AUTOATIVIDADES DE INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL Centro Universitário Leonardo da Vinci Rodovia , nº .BR 470 Km 71, 1 040 Bairro Benedito - CEP 89130-000 I daialn - Santa Catarina - 47 3281-9000 Elaboração: Revisão, Diagramação e Produção: Centro Universitário Leonardo da Vinci - UNIASSELVI 2017 UNIDADE 1 SEÇÃO 1 1 No exemplo do aspirador existe um problema na ação dele em uma situação específica que resultará em ações desnecessárias. Identifique qual a situação problemática e sugira uma maneira para corrigir através da adição ou remoção de ações. R.: A situação problemática ocorre quando os lados A e B estiverem limpos. Neste caso, o aspirador ficará se movimentando da esquerda para a direita indefinidamente sem razão. Uma solução possível seria adicionar uma ação de verificação de A enquanto o aspirador estiver em B e de B enquanto o aspirador estiver em A. Com base nessas ações, deve-se ainda adicionar uma ação de parada para quando o aspirador perceber que os dois lados estão limpos. Outra classificação comum dos agentes computacionais é de acordo com suas propriedades, conforme descrito na Tabela 3. Por exemplo, um agente é classificado como autônomo quando consegue tomar decisões para o cumprimento de seu objetivo sem a interferência do usuário final, e confiável quando suas informações são verídicas e suas ações em conformidade com o que foi predefinido. 2 Considerando as definições de tipo de ambiente vistas nesta seção, cite um jogo de video game ou computador que você conheça e classifique-o de acordo com os critérios mostrados na Tabela 4. R.: O jogo de video game Super Mário Bros, por exemplo. Ele é completamente observável, determinístico, dinâmico, contínuo e de agente único. 4 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L SEÇÃO 2 1 Explique, detalhadamente, as diferenças entre as redes semânticas e os quadros, fornecendo exemplos. R.: As redes semânticas demonstram o relacionamento entre entidades e conceitos individuais, sendo mais granuladas e exigindo maior elementos para representar determinado cenário. Por exemplo, a definição de um animal como mamífero ou réptil. Os quadros permitem representar o relacionamento entre entidades e conceitos de forma menos granulada, onde uma entidade possui atributos e ações dentro dela e os relacionamentos ocorrem somente com entidades externas. O mesmo exemplo da definição de um animal como mamífero ou réptil teria uma representação mais simples através de quadros do que por meio de redes semânticas. 2 Considerando um problema cujo espaço de busca de soluções é composto por uma árvore que possui um número muito grande de níveis e baixo grau de ramificação, assinale a alternativa CORRETA: ( ) Para que a busca seja eficiente, deve ser aplicado um algoritmo de busca cega. ( ) Neste caso específico, uma busca em profundidade seria mais eficiente do que uma busca em largura. (x) Neste caso específico, uma busca em largura seria mais eficiente que uma busca em profundidade. ( ) Neste caso, poder-se ia optar por qualquer estratégia de busca, pois o desempenho na busca da resposta seria idêntico. ATIVIDADES DE APRENDIZAGEM DA UNIDADE 1 1 Considerando um jogo de dardos, no qual o objetivo é atirar o dardo o mais próximo possível do centro do alvo, classifique esse jogo de acordo com os seguintes critérios, justificando: Completamente ou parcialmente observável. Determinístico ou estocástico. Discreto ou contínuo. R.: O jogo de dardos é completamente observável, pois não exige conhecimento do que aconteceu nos arremessos anteriores para o arremesso do próximo dardo. Ele é estocástico, pois não podemos garantir que dois 5UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L arremessos atinjam exatamente o mesmo local no alvo. Finalmente, ele é contínuo, pois não é possível determinar o número exato de estados possíveis. 2 Classifique um robô que faz parte de um time que joga futebol de robôs de acordo com os seguintes critérios e justifique: a) Completamente ou parcialmente observável. b) Determinístico ou estocástico. c) Discreto ou contínuo. R.: O robô é completamente observável, pois não exige conhecimento do que aconteceu nas jogadas anteriores para o planejamento da próxima jogada. Ele é estocástico, pois é impossível prever exatamente onde um chute levará a bola; e contínuo, pois não é possível determinar o número exato de estados possíveis. 3 Considerando um agente que simulasse o comportamento de um jogador de dominó, avalie as seguintes afirmativas: I – Este agente está em um ambiente completamente observável. II – Este agente está em um ambiente estocástico. III – Este agente está em um ambiente cooperativo. IV – Este agente está em um ambiente estático. São VERDADEIRAS as afirmativas: a) ( ) I, II e III. b) ( ) I e III. c) ( ) I, II e IV. d) (x) I e IV. 4 Com relação à utilização de técnicas de busca na resolução de problemas de Inteligência Artificial, assinale a alternativa CORRETA: ( ) Uma heurística é uma técnica de busca com a qual todos os nós da árvore de solução são buscados sem critério de seleção até que uma solução seja encontrada. ( ) Na busca cega, inicialmente, são verificados todos os descendentes de determinado nó, para então proceder com a busca nos outros ramos das árvores. ( ) Na busca em profundidade, inicialmente, são buscados todos os nós de determinado nível para só então se passar ao nível seguinte. (x) As estratégias de IA que usam busca em uma árvore de possibilidades 6 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L para encontrar a solução de um problema são baseadas nos procedimentos normalmente adotados pela inteligência humana para a resolução de problemas. 5 Com relação aos conceitos de Inteligência Artificial relacionados à agente e ambiente, avalie as afirmações abaixo: I – um agente é um elemento que percebe um ambiente através de seus sensores e atua neste ambiente com seus atuadores, após tomar uma decisão; II – o ambiente é basicamente o problema a ser resolvido pelo agente; III – como exemplo de ambiente determinístico, discreto e competitivo podemos citar um jogo de tênis; IV – um ambiente pode ser cooperativo e competitivo ao mesmo tempo, dependendo do ponto de vista. Agora, assinale a alternativa que somente contém afirmações VERDADEIRAS: a) ( ) I, II, III e IV. b) ( ) II, III e IV. c) (x) I, II e IV. d) ( ) I e IV. UNIDADE 2 SEÇÃO 1 1 Existem dois métodos para encadeamento nos SE, sendo que cada um é mais adequado a algumas situações específicas. Diferencie conceitualmente os dois tipos de encadeamento, exemplificando as melhores situações para cada um deles. R.: Encadeamento progressivo: O raciocínio é feito para frente, ou seja, parte das premissas em sentido a uma conclusão. Como exemplo, podemos citar um sistema especialista para help desk. Encadeamento regressivo: O raciocínio é feito para trás, ou seja, parte de uma conclusão para então validar premissas. Como exemplo, podemos citar um sistema especialista de diagnóstico médico. 7UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L 2 Os Sistemas Especialistas (SE) essencialmente procuram reproduzir as respostas dadas por especialistas humanos na resolução de problemas. Para atingir isso, o conhecimento dos especialistas é extraído através de uma etapa chamada engenharia do conhecimento e armazenadoem um repositório com características especiais chamado de base de conhecimento. Com relação aos Sistemas Especialistas, avalie as afirmativas abaixo: I – A etapa mais crítica na criação dos SE é a implementação destes em alguma ferramenta computacional. II – O motor de inferência é a parte responsável por unir as regras da base de conhecimento com os fatos da memória de trabalho. III – A memória de trabalho é uma parte estática dentro dos SE. IV – Uma das maneiras de implementar o tratamento da incerteza nos SE é através do fator de confiança. Agora, assinale a alternativa que somente contém afirmações CORRETAS: a) ( ) I, II, III e IV. b) ( ) I, III e IV. c) ( ) I, II e III. d) (x) II e IV. SEÇÃO 2 1 Com base no exemplo acima, crie uma tabela semelhante à tabela 2 desta sessão. Sua tabela deve conter variáveis linguísticas e regras para definir um sistema especialista de lógica difusa que represente algum modelo de controle do mundo real. Em nosso exemplo fizemos um sistema para controlar o freio ABS de um automóvel. Use sua criatividade e exercite o conteúdo visto. R.: O(a) acadêmico(a) pode utilizar qualquer exemplo da vida real que trabalhe com variáveis interrelacionadas, em que a alteração de uma reflita em alterações nas outras duas. Para demonstrar novamente, coloco, a seguir, uma tabela que representa o funcionamento de um forno para assar pizzas. As variáveis são Tempo para assar (muito rápido, rápido, médio, demorado, muito demorado), Temperatura (baixa, média e alta) e Espessura da massa (fina, média e grossa). A variável representada dentro da tabela é o Tempo para assar. 8 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L 2 Modele uma rede causal para descrever a situação abaixo: Ao tentar ligar o carro pela manhã, percebo que ele não liga. Ouço o motor de arranque girar, o que indica que a bateria está carregada. Na noite anterior observei que o marcador de combustível marcava meio tanque, entretanto meu marcador está com defeito e pode ter mostrado errado. Os dois problemas que podem estar impedindo meu carro de ligar são as velas sujas e/ou o combustível ter sido roubado na noite anterior depois que eu olhei o marcador. As variáveis a serem consideradas são: Carro Liga, Marcador de Combustível, Velas Sujas e Existe Combustível. ATIVIDADES DE APRENDIZAGEM DA UNIDADE 2 1 Disserte sobre as técnicas de IA abaixo, citando exemplos de aplicação para cada uma delas: Temperatura Espessura da massa BAIXA MÉDIA ALTA FINA médio rápido muito rápido MÉDIA demorado médio rápido GROSSA muito demorado longo médio 9UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L • Sistemas Especialistas. • Sistemas Especialistas de Lógica Difusa. • Sistemas Especialistas Probabilísticos. R.: Os sistemas especialistas utilizam o conhecimento de um especialista na forma de regras e fatos para a resolução de problemas onde se tem certeza das informações. Um exemplo seria um sistema para help desk de usuários. Os sistemas de lógica difusa utilizam praticamente o mesmo princípio dos sistemas especialistas, com a exceção de que as informações podem ser menos “binárias”, ou seja, menos em termos de verdadeiro ou falso. Por esse princípio, podemos concluir que a lógica fuzzy permite uma representação mais precisa do mundo em que vivemos. Um exemplo seria um sistema para controle de freios ABS em automóveis. Os sistemas especialistas probabilísticos utilizam a probabilidade de ocorrência de eventos e a influência que estes terão em eventos futuros. São apropriados para situações nas quais dados estatísticos sejam conhecidos, por exemplo, sistemas de diagnóstico médico. 2 Os Sistemas Especialistas Probabilísticos (SEP) têm por base o raciocínio proposto por Thomas Bayes, em que eventos passados exercem influência em eventos correlacionados no futuro. Com relação aos SEP, seu modo de operação e suas características, assinale a alternativa CORRETA: ( ) Os SEP são utilizados, geralmente, para situações em que as informações são corretas e precisas. ( ) A defuzzificação é o mecanismo que faz o encadeamento das probabilidades nos SEP. ( ) A probabilidade a priori é a probabilidade de que um evento ocorra após a ocorrência de um evento causal relacionado. (x) Uma rede causal é um grafo dirigido que modela os eventos e seus relacionamentos na representação de um problema passível de resolução através dos SEP. 3 Avalie as afirmações abaixo sobre os SE: I – Os Sistemas Especialistas (SE) aplicam regras e conhecimento extraídos de especialistas humanos para resolver problemas da maneira mais semelhante possível a destes especialistas, fazendo parte de uma subárea da IA chamada de SBC. II – Um SE é composto por 3 elementos principais: base de conhecimento, motor de inferência e interface gráfica. 10 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L III – O raciocínio progressivo serve para determinar os sintomas de uma doença, a partir de um diagnóstico previamente obtido. IV – O engenheiro do conhecimento é responsável por traduzir o conhecimento do especialista para o formato de regras e fatos. Agora, assinale a alternativa que somente possui afirmações VERDADEIRAS: a) ( ) I, II e III. b) (x) I e IV. c) ( ) I, II, IV. d) ( ) I e II. 4 Avalie as afirmações abaixo sobre os sistemas especialistas de lógica difusa: I – Os sistemas especialistas de lógica difusa se baseiam na premissa de que praticamente todas as informações a serem utilizadas em um sistema podem ser representadas em função de verdadeiro e falso. II – Uma variável linguística é um conceito como “altura”, que pode ter um valor em uma faixa de valores nebulosos, como “alto”, “médio” e “baixo”. III – Da mesma forma que nos sistemas especialistas convencionais, o conhecimento do sistema é fornecido por especialistas ou retirado de análises numéricas. IV – A defuzzificação é a etapa da transformação dos valores numéricos em variáveis linguísticas. Agora, assinale a alternativa que somente possui afirmações VERDADEIRAS: a) ( ) I, II e III. b) ( ) I e IV. c) ( ) I, II, IV. d) (x) II e III. 5 Avalie as afirmações abaixo sobre os sistemas especialistas probabilísticos, colocando a letra V para afirmações VERDADEIRAS e a letra F para afirmações FALSAS: ( ) As redes bayesianas são usadas, principalmente, para lidar com situações em que não existem informações prévias sobre os eventos. ( ) A probabilidade a posteriori é aquela probabilidade de ocorrência de determinado evento antes que ele aconteça. ( ) Entre as principais aplicações das redes bayesianas, podemos citar: análise de risco de crédito e classificação de imagens. ( ) Uma rede causal é um grafo orientado no qual se percebe a relação entre eventos atuais e eventos futuros. 11UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) ( ) F – V – V – V. b) (x) F – F – V – V. c) ( ) F – V – F – V. d) ( ) F – V – V – F. UNIDADE 3 SEÇÃO 1 1 No que se refere ao aprendizado de máquina, assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) No aprendizado supervisionado, os dados são processados através de iterações na quais se procuram por padrões ocultos de semelhança. b) ( ) No aprendizado não supervisionado, os dados são agrupados em clusters, de acordo com suas semelhanças ou diferenças. c) ( ) A utilização de dados de treinamento é característica de sistemas que utilizam aprendizado de máquina não supervisionado. d) (x) A utilização de dados de treinamento é característica de sistemas que utilizam aprendizado de máquina supervisionado. 2 Avalie as afirmações abaixo, colocando V para as afirmações verdadeiras e F para as afirmações falsas. ( ) As árvores de decisão auxiliam os métodos de aprendizado de máquina não supervisionado. ( ) O algoritmo k-média se baseiana definição de centros e atualização da posição dos dados em relação a estes centros. ( ) Um outlier pode ser definido como uma informação que se diferencia das demais do grupo e, portanto, não tem influência no comportamento geral dele. ( ) Um dos objetivos do aprendizado supervisionado é permitir a classificação de informações que não fizeram parte do aprendizado de acordo com as classes de saída definidas nesta etapa. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) ( ) V – F – F – V. b) ( ) V – F – V – V. 12 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L SEÇÃO 2 1 Com relação às redes neurais artificiais, avalie as afirmações abaixo: I – A camada de entrada realiza o primeiro processamento das informações. II – Os pesos servem para fazer uma média aritmética dos valores das entradas. III – A função de ativação é a função que determina o valor que o neurônio artificial envia em sua saída. IV – Uma rede Perceptron pode representar seus valores somente no formato binário. Agora, assinale a alternativa que somente possui afirmações CORRETAS: a) ( ) I – II - III – IV. b) ( ) I - II – IV. c) ( ) I – II. d) (x) III – IV. 2 Por que, desta vez, não é necessário fazer a iteração nas 4 entradas do conjunto de treinamento, mas sim somente na primeira? R.: Desta vez não há a necessidade de se passar o conjunto inteiro de dados pelo treinamento, pois as demais entradas já foram submetidas ao treinamento com esses pesos e foram reconhecidas corretamente. ATIVIDADES DE APRENDIZAGEM DA UNIDADE 3 1 Analisando o conteúdo desta unidade, em sua opinião, o que diferencia, principalmente, as RNA das técnicas demonstradas na Inteligência Artificial Simbólica? R.: Enquanto a IA Simbólica utiliza o conhecimento estático para resolver problemas, as RNA se adequam aos problemas, realizando efetivamente o aprendizado. 2 Disserte sobre as diferenças principais entre as técnicas de aprendizado de máquina supervisionado e não supervisionado. c) ( ) F – F – F – V. d) (x) F – V – V – V. 13UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L R.: No aprendizado supervisionado, deve haver a intromissão de um ser humano, que fornece um conjunto de entradas e suas saídas respectivas, esperando que a máquina “aprenda” com base nestes padrões. No aprendizado não supervisionado, o próprio algoritmo deve avaliar os dados e identificar padrões desconhecidos, agrupando os dados de acordo com estes padrões. 3 Por que se diz que as técnicas de clusterização são extremamente úteis para as organizações hoje em dia? R.: O volume de dados com os quais as empresas devem lidar crescem rapidamente, e uma análise ágil e correta deles pode representar um diferencial competitivo. A clusterização é uma das técnicas utilizadas pelo aprendizado de máquina não supervisionado para identificar informações que estejam disseminadas nestes dados e que não são fáceis de encontrar por humanos. O Data mining pode ser citado como exemplo. 4 Com relação às RNA, avalie as afirmações abaixo: I - As redes Artificiais de Neurônios são modeladas de forma análoga ao cérebro humano, sendo compostas por vários neurônios artificiais. II – Uma RNA deve ser treinada com 100% de precisão para cada fato de entrada, garantindo desta forma um desempenho ótimo. III –O cérebro humano é mais eficiente do que o computador no que se refere ao reconhecimento de padrões. IV – O número de camadas de uma RNA deve ser definido antes de se saber quais são os dados de entrada para o treinamento. Agora, assinale a alternativa que somente contém afirmações CORRETAS: a) ( ) I, II, III, IV. b) ( ) I, II, IV. c) (x) I, III. d) ( ) III, IV. 5 Com relação às RNA do tipo Perceptron, assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) Os Perceptron representam somente as informações de entrada em formato binário, pois na saída não existe essa restrição. b) ( ) É através da função de ativação que se calcula o valor pelo qual as entradas são multiplicadas para ativar ou não o neurônio artificial. c) ( ) Uma vez que as informações são representadas em formato binário, o número máximo de camadas de uma RNA Perceptron é igual a dois. 14 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L d) (x) Os neurônios de entrada não realizam efetivamente nenhum processamento, servindo apenas para distribuir a informação para as demais camadas. UNIDADE 4 SEÇÃO 1 1 Acesse o site <http://www.blprnt.com/smartrockets/> e assista à evolução dos foguetes por algum tempo. Observe como, de início, os foguetes não conseguem sequer se aproximar do alvo, mas depois que, através da mutação aleatória, alguns deles o atingem, as próximas gerações começam a atingir o alvo com mais frequência. Use as setas para os lados do teclado para mudar o tipo de obstáculos no ambiente, e também use o mouse para reposicionar o alvo. Depois de já ter aprendido uma rota, os foguetes são capazes de se adaptar às mudanças no ambiente? Modifique os parâmetros de mutação, tamanho da população, combustível e tamanho do foguete, no canto inferior esquerdo da tela. Você consegue fazer com que os foguetes aprendam mais rapidamente o caminho para o alvo? R.: Sim, depois de a rota ter sido aprendida pelos foguetes, eles conseguem se adaptar às mudanças no ambiente. Modificando, principalmente, os parâmetros de mutação, o aprendizado do caminho para o alvo acontece mais rápido pelos foguetes. 2 Em qual tipo de problema pode ser enquadrado o exemplo dos foguetes? a) ( ) Análise. b) (x) Busca. c) ( ) Otimização. d) ( ) Nenhuma das anteriores. Para as duas questões a seguir, considere as versões (µ, λ) – ES e (µ + λ) – ES de Estratégias Evolutivas que foram descritas. Não deixe de reler a definição destas duas versões no texto. 15UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L 3 Qual das versões seria a mais adequada para utilização no exemplo de otimização de formato do bocal de jato? a) (x) A versão (µ, λ) – ES, pois ela é recomendada em casos onde não se tem noção do resultado desejado. b) ( ) A versão (µ + λ) – ES, pois ela é recomendada para problemas de refinamento e convergência. 4 E para o exemplo da otimização de cor, qual das versões seria a mais adequada para utilização? a) ( ) A versão (µ, λ) – ES, pois ela é recomendada em casos onde não se tem noção do resultado desejado. b) (x) A versão (µ + λ) – ES, pois ela é recomendada para problemas de refinamento e convergência. SEÇÃO 2 1 Releia, pesquise e discuta as similaridades e diferenças entre Estratégias de Evolução e Programação Evolutiva. R.: Uma característica importante das variantes da Computação Evolutiva é o fato de elas terem evoluído separadamente, em locais e épocas distintos. Apesar disso, todas elas compartilham da mesma ideia central (evolução para solução de problemas), e, por este motivo, não há uma divisão clara entre uma e outra. No caso das EE e da PE, várias são similaridades (KANTROVITZ, 1997): - Quando implementadas para resolver problemas de otimização de funções reais, ambas operam diretamente sobre os números reais. - Mutações Gaussianas são aplicadas a cada pai em uma população e um mecanismo de seleção é aplicado para determinar quais as soluções candidatas a serem removidas. - Utilização de métodos autoadaptáveis para determinar o tipo apropriado de mutação. No entanto, as principais diferenças entre EE e PE são, de acordo com Kantrovitz (1997): a) PE tipicamente, usa seleção estocástica através de um “torneio” para escolher as soluções candidatas mais apropriadas (as melhores) para serem mantidas, enquanto EE usam seleção determinística para escolher as soluções menos adequadas (as piores) a serem eliminadas; e b) como as PE procuram abstrair a evolução a nível de espécie, a recombinação ou 16 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVINEAD I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L cruzamento não é utilizado, porque a recombinação entre espécies não ocorre. Em contraste, em EE algumas formas de recombinação podem ocorrer. 2 Discuta a convenção da Programação Evolutiva a respeito do cruzamento. R.: De acordo com a proposta da PE, a geração de novos indivíduos é realizada aplicando-se mutações diretamente aos indivíduos pais, sem fazer cruzamento de informações entre estes. Esta característica é coerente com a proposta geral da PE, que é promover a evolução dos indivíduos em nível macro, sem propor qualquer forma de modelagem ou representação dos mecanismos genéticos da evolução. 3 Considere o problema de classificação de crédito de clientes que foi apresentado nesta seção. Discuta as semelhanças/diferenças e vantagens/desvantagens da utilização de PG para esta finalidade, em contraste com a utilização de AG. R.: A primeira grande diferença da utilização de Algoritmos Genéticos para Programação Genética, neste caso, é a finalidade da abordagem. Enquanto um AG em geral irá evoluir diversas soluções candidatas para obter ao final uma solução ótima, a PG irá evoluir programas para gerar soluções. Ao final da evolução, não será uma solução que será obtida, e sim um programa para gerar uma solução. Neste caso, que pode ser visto como um algoritmo de aprendizado para classificação de clientes, não se tem ideia inicial das “regras” que identificam um bom cliente de empréstimos. A utilização da PG é para se obter um programa que expresse um conjunto de regras capaz de fazer esta classificação. Ao final, este programa poderá ser utilizado quantas vezes for necessário, com conjuntos de dados semelhantes ao que foi usado para a evolução. Por outro lado, a utilização de AG seria mais adequada para criar uma única classificação dos dados iniciais. Caso fosse alterada a base de dados de clientes, seria necessário rodar novamente todo o processo de evolução, para obter um outro resultado. De acordo com Bäck; Fogel; e Michalewicz (2000), o que torna a Programação Genética interessante é a mudança conceitual do problema a ser solucionado pelo algoritmo genético. Um Algoritmo Genético busca por algo, e a Programação Genética desloca esta busca de “descoberta de parâmetros para um algoritmo existente” para uma busca de um “programa” para resolver o problema diretamente. 4 O que é usado geralmente para representar os indivíduos de uma população em um algoritmo de Programação Genética? 17UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L a) ( ) Números reais. b) ( ) Números inteiros. c) (x) Estruturas de árvore. d) ( ) Cadeias binárias. ATIVIDADES DE APRENDIZAGEM DA UNIDADE 4 1 Analise as seguintes afirmações a respeito da evolução dos seres vivos através da seleção natural: I - A evolução natural ainda é uma teoria não comprovada. II - Indivíduos mais aptos deixam uma prole maior, e com isso tendem a se sobressair em seu ambiente. III - A recombinação genética por meio da reprodução sexuada é um fator sem muito impacto na evolução natural. IV - Todas informações sobre a constituição de um ser vivo estão contidas em seus alelos, no núcleo de suas células. Agora, assinale a opção CORRETA: (a) ( ) Todas as afirmações são verdadeiras. (b) ( ) Apenas as afirmações I e II são verdadeiras. (c) ( ) Apenas as afirmações I e III são verdadeiras. (d) (x) Apenas as afirmações II e IV são verdadeiras. (e) ( ) Apenas as afirmações III e IV são verdadeiras. 2 Relacione as colunas de acordo com os tipos de representação utilizados em cada abordagem da Computação Evolutiva: (a) Algoritmos genéticos. (b) Números reais. (b) Estratégias de evolução. (d) Estruturas de árvore. (c) Programação Evolutiva. (a) Cadeias binárias. (d) Programação Genética. (c) Depende do domínio de aplicação. 3 Relacione as colunas de acordo com os fatos acerca de cada abordagem da computação evolutiva: (a) Algoritmos genéticos. (d) Surgiu cerca de 30 anos depois. (b) Estratégias de evolução. (c) É focada na macroevolução. 18 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T E L I G Ê N C I A A R T I F I C I A L (c) Programação evolutiva. (a) É a técnica de mais popular. (d) Programação genética. (b) Foi criada na Alemanha. 4 Relacione as colunas de acordo com os fatos acerca de cada abordagem da computação evolutiva: (a) Algoritmos genéticos. (b) A população inicial pode ser de um indivíduo. (b) Estratégias de evolução. (c) Não usa cruzamento. (c) Programação evolutiva. (a) Faz uso de cruzamento e mutação. (d) Programação genética. (d) Evolui programas, e não resultados. 5 Ordene as sentenças abaixo de acordo com o algoritmo que pode ser aplicado para a maioria das técnicas de Computação Evolutiva: (3) Reproduzir os indivíduos mais aptos, criando uma nova geração. (4) Determinar os organismos mais aptos, e: a) recomeçar o processo; ou b) concluir a evolução. (1) Criar uma população aleatória de soluções candidatas. (2) Escolher os indivíduos mais aptos de acordo com a função de adaptação, e eliminar os demais indivíduos.