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Apol Inteligência artificial aplicada Questão 1/5 - Inteligência Artificial Aplicada Na execução de um AG, considere os seguintes cromossomos: Cromossomo 1: 110001001 Cromossomo 2: 101111101 Considerando o ponto de corte após o gene de número 5, como seriam os descendentes destes cromossomos em caso de crossover? Nota: 20.0 A 110111101 e 101001001 B 110001101 e 101111001 Você acertou! O processo de crossover faz a operação ilustrada a seguir, invertendo a segunda parte do cromossomo após o gene de número “5”: C 110000101 e 101110001 D 110011101 e 101101001 E 101101001 e 110011101 Questão 2/5 - Inteligência Artificial Aplicada Examine o quadro a seguir, contendo a representação do cromossomo e o resultado da avaliação pela função objetivo durante uma geração qualquer, em um processo de maximização por AG, e responda às questões: Cromossomo Função objetivo 001011 5 111001 -3 011011 0 001010 2 111110 -4 011111 -1 Assinale a alternativa que conterá, após a reordenação, 33% da população a qual será considerada para a próxima geração: Nota: 20.0 A 001011 (5) e 001010 (2) Você acertou! A reordenação por ordem descendente fará com que a população seja ordenada como 5, 2, 0, -1, -3 e -4. Como 33% refere-se a dois indivíduos da população, a próxima geração contará com os indivíduos 5 e 2. B 111110 (-4) e 111001 (-3) C 001011 (5) e 111110 (-4) D 011011 (2) e 001010 (0) E 011011 (3) e 001000 (4) Questão 3/5 - Inteligência Artificial Aplicada Relacione os conceitos de AG com as afirmações a seguir e depois marque a alternativa correta: I. Seleção II. Crossover III. Mutação IV. Gene V. Fitness ( ) Compõe um cromossomo, referindo-se geralmente a um bit. ( ) Altera levemente a característica de um individuo. ( ) Uma medida de quão boa é a adaptação ou adequação de um indivíduo. ( ) Ocorre pela mistura de dois (ou mais) indivíduos. ( ) Análogo à sobrevivência dos mais adaptados no mundo natural. Nota: 20.0 A V-III-IV-I-II B IV-V-II-I-III C III-V-II-IV-I D IV-III-V-II-I Você acertou! A seleção é análoga à sobrevivência dos mais adaptados no mundo natural. O crossover ocorre pela mistura de dois (ou mais) indivíduos. A mutação altera levemente a característica de um individuo. Um gene compõe um cromossomo, referindo-se geralmente a um bit. O fitness é uma medida de quão boa é a adaptação ou adequação de um indivíduo. Questão 4/5 - Inteligência Artificial Aplicada Assinale as afirmações sobre Algoritmos Genéticos (AG) a seguir com “V” para verdadeiro ou “F” para falso e depois marque a alternativa correta: ( ) Um AG é considerado um algoritmo de busca em feixe estocástica, onde os estados sucessores são criados a partir da combinação de dois (ou mais) estados “pais”. ( ) AG usa estruturas de neurônios para executar a sua busca por um estado ótimo. ( ) Um AG contém regras com premissas e consequentes para executar o seu algoritmo. ( ) Os AG perfazem uma busca cega, sendo a única exigência o conhecimento da função objetivo de cada indivíduo. ( ) Um AG procura uma solução dentro de um espaço para um problema de otimização. Nota: 20.0 A V-V-F-F-V B V-F-V-V-F C V-F-F-V-V Você acertou! Um AG é considerado um algoritmo de busca em feixe estocástica, onde os estados sucessores são criados a partir da combinação de dois (ou mais) estados “pais”. AG não usa estruturas de neurônios como as RNA para executar a sua busca por um estado ótimo. Também, um AG contém regras com premissas e consequentes para executar o seu algoritmo. Os AG perfazem uma busca cega, sendo a única exigência o conhecimento da função objetivo de cada indivíduo, procurando uma solução dentro de um espaço para um problema de otimização. D F-F-F-V-F E V-V-V-F-F Questão 5/5 - Inteligência Artificial Aplicada No caso de um AG utilizar como alfabeto a numeração hexadecimal com 10 genes, qual o cromossomo abaixo seria um exemplo de representação de um indivíduo: Nota: 20.0 A 11AF09921B Você acertou! pois é a única que possui genes na faixa de representação hexadecimal (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F). B 11ABFH4550 C FE0033LH99 D A218FF3AAG E AA012345KJ Questão 4/5 - Inteligência Artificial Aplicada Suponha o sistema abaixo em PROLOG para a descoberta de conhecimento sobre árvore genealógica. Existe a cláusula “progenitor” indicando que o indivíduo no primeiro argumento é progenitor do indivíduo no segundo argumento. Duas regras são criadas para inferir “irmão” e “primo”, a partir de “progenitor”. progenitor(José, Luiz). progenitor(José, Carlos). progenitor(Carlos, Maria). progenitor(Luiz,Sandro). irmão(X,Y) :- progenitor(Z,X),progenitor(Z,Y). primo(X,Y) :- progenitor(Z,X),progenitor(W,Y), irmão(Z,W). Após a execução deste programa no PROLOG, assinale as consultas a seguir com “V” para verdadeira ou “F” para falsa: ( ) irmão(Maria,Sandro). ( ) primo(Maria, Sandro). ( ) progenitor(José, Y), com Y = Luiz, Y = Carlos. ( ) primo(Carlos, Luiz). ( ) progenitor(Maria,Y). Nota: 20.0 A V-V-V-F-F B F-V-V-F-F Você acertou! A consulta irmão(Maria,Sandro) não encontra um progenitor comum para instanciar na base. A consulta primo (Maria,Sandro)retorna verdadeira, pois as regras “irmão” e “primo” retornam verdadeiras, havendo fatos para “Maria” e “Sandro” com progenitores. Quando “progenitor(José, Y)” é executada, o PROLOG faz o backtracking encontrando para a variável Y os valores “Luiz” e “Carlos”. A consulta “primo(Carlos, Luiz)” retorna falsa, pois não consegue encontrar na base as cláusulas para os argumentos “Carlos” e “Luiz”. E por fim, “progenitor(Maria,Y)” não encontra cláusulas neste padrão dentro da base de conhecimento, retornando falsa. C F-V-V-V-F D F-V-V-F-V E F-F-F-V-V Questão 5/5 - Inteligência Artificial Aplicada Um perceptron simples, com duas entradas e uma saída para classificar “+1” ou “-1”, sem camada oculta, possui os valores de pesos e a tabela com as 4 (quatro) amostras descritos a seguir. Com base no preenchimento da tabela de amostras de acordo com as fórmulas o perceptron simples, marque as afirmações com “V” ou “F” e depois assinale a alternativa correta. w1 w2 w0 0.45 0.10 -1 Amostra x1 x2 d f o e e2 1 8 3 1 2 1 3 -1 3 4 2 -1 4 1 1 1 ( ) O perceptron classifica erroneamente as amostras “2” e “3”. ( ) O perceptron tem o somatório do erro quadrático igual a 8. ( ) As amostras “1” e “2” são classificadas corretamente. ( ) Para a amostra 2, d=2,9. ( ) Para a amostra “3”, d=1. Nota: 20.0 A V-V-V-F-F B F-F-F-V-V C F-V-V-F-V Você acertou! O perceptron classifica erroneamente as amostras “3” e “4”. O somatório do erro quadrático igual a 0+0+4+4=8. As amostras “1” e “2” são classificadas corretamente (1 e -1). Para a amostra 2, d=-0,25. E para a amostra “3”, d=1. D V-V-F-F-V E V-V-V-F-V Questão 1/5 - Inteligência Artificial Aplicada Examine o quadro a seguir, contendo a representação do cromossomo e o resultado da avaliação pela função objetivo durante uma geração qualquer, em um processo de maximização por AG, e responda às questões: Cromossomo Função objetivo 001011 5 111001 -3 011011 0 001010 2 111110 -4 011111 -1 Assinale a alternativa que conterá, após a reordenação, 33% da população a qual será considerada para a próxima geração: Nota: 20.0 A 001011 (5) e 001010 (2) Você acertou! A reordenação por ordem descendente fará com que a população seja ordenada como 5, 2, 0, -1, -3 e -4. Como 33% refere-se a dois indivíduos da população, a próxima geração contará com os indivíduos 5 e 2. B 111110 (-4) e 111001 (-3) C 001011 (5) e 111110 (-4) D 011011 (2) e 001010 (0) E 011011 (3) e 001000 (4) Questão 2/5 - Inteligência Artificial Aplicada Relacione os conceitos de AG com as afirmações a seguir e depois marque a alternativa correta: I. Seleção II. Crossover III. Mutação IV. Gene V. Fitness ( ) Compõe um cromossomo, referindo-se geralmentea um bit. ( ) Altera levemente a característica de um individuo. ( ) Uma medida de quão boa é a adaptação ou adequação de um indivíduo. ( ) Ocorre pela mistura de dois (ou mais) indivíduos. ( ) Análogo à sobrevivência dos mais adaptados no mundo natural. Nota: 20.0 A V-III-IV-I-II B IV-V-II-I-III C III-V-II-IV-I D IV-III-V-II-I Você acertou! A seleção é análoga à sobrevivência dos mais adaptados no mundo natural. O crossover ocorre pela mistura de dois (ou mais) indivíduos. A mutação altera levemente a característica de um individuo. Um gene compõe um cromossomo, referindo-se geralmente a um bit. O fitness é uma medida de quão boa é a adaptação ou adequação de um indivíduo. Questão 3/5 - Inteligência Artificial Aplicada No caso de um AG utilizar como alfabeto a numeração hexadecimal com 10 genes, qual o cromossomo abaixo seria um exemplo de representação de um indivíduo: Nota: 20.0 A 11AF09921B Você acertou! pois é a única que possui genes na faixa de representação hexadecimal (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F). B 11ABFH4550 C FE0033LH99 D A218FF3AAG E AA012345KJ Questão 4/5 - Inteligência Artificial Aplicada A aplicação de uma RNA a um problema qualquer com uma grande quantidade de sinais de entrada exige que seja feita a normalização para padronizar o cálculo internamente à RNA. Considerando a normalização de um sinal de entrada para um neurônio relativo à que tenha o valor mínimo de 100 (zero), o sinal máximo de 10000 e um valor qualquer de entrada de 3450, o valor normalizado para esta entrada específica (com duas casas decimais) será de: Nota: 20.0 A 0,56 B 0,38 C 0,34 Você acertou! Utiliza-se a fórmula para o cálculo da normalização de uma entrada de RNA: D 3,45 E 1,00 Questão 5/5 - Inteligência Artificial Aplicada Assinale as afirmações sobre Algoritmos Genéticos (AG) a seguir com “V” para verdadeiro ou “F” para falso e depois marque a alternativa correta: ( ) Um AG é considerado um algoritmo de busca em feixe estocástica, onde os estados sucessores são criados a partir da combinação de dois (ou mais) estados “pais”. ( ) AG usa estruturas de neurônios para executar a sua busca por um estado ótimo. ( ) Um AG contém regras com premissas e consequentes para executar o seu algoritmo. ( ) Os AG perfazem uma busca cega, sendo a única exigência o conhecimento da função objetivo de cada indivíduo. ( ) Um AG procura uma solução dentro de um espaço para um problema de otimização. Nota: 20.0 A V-V-F-F-V B V-F-V-V-F C V-F-F-V-V Você acertou! Um AG é considerado um algoritmo de busca em feixe estocástica, onde os estados sucessores são criados a partir da combinação de dois (ou mais) estados “pais”. AG não usa estruturas de neurônios como as RNA para executar a sua busca por um estado ótimo. Também, um AG contém regras com premissas e consequentes para executar o seu algoritmo. Os AG perfazem uma busca cega, sendo a única exigência o conhecimento da função objetivo de cada indivíduo, procurando uma solução dentro de um espaço para um problema de otimização. D F-F-F-V-F E V-V-V-F-F Questão 1/10 - Inteligência Artificial Aplicada Examine o quadro a seguir, contendo a representação do cromossomo e o resultado da avaliação pela função objetivo durante uma geração qualquer, em um processo de maximização por AG, e responda às questões: Cromossomo Função objetivo 001011 5 111001 -3 011011 0 001010 2 111110 -4 011111 -1 Assinale a alternativa que conterá, após a reordenação, 33% da população a qual será considerada para a próxima geração: Nota: 10.0 A 001011 (5) e 001010 (2) Você acertou! A reordenação por ordem descendente fará com que a população seja ordenada como 5, 2, 0, -1, -3 e -4. Como 33% refere-se a dois indivíduos da população, a próxima geração contará com os indivíduos 5 e 2. B 111110 (-4) e 111001 (-3) C 001011 (5) e 111110 (-4) D 011011 (2) e 001010 (0) E 011011 (3) e 001000 (4) Questão 2/10 - Inteligência Artificial Aplicada Suponha o sistema abaixo em PROLOG para a descoberta de conhecimento sobre árvore genealógica. Existe a cláusula “progenitor” indicando que o indivíduo no primeiro argumento é progenitor do indivíduo no segundo argumento. Duas regras são criadas para inferir “irmão” e “primo”, a partir de “progenitor”. progenitor(José, Luiz). progenitor(José, Carlos). progenitor(Carlos, Maria). progenitor(Luiz,Sandro). irmão(X,Y) :- progenitor(Z,X),progenitor(Z,Y). primo(X,Y) :- progenitor(Z,X),progenitor(W,Y), irmão(Z,W). Após a execução deste programa no PROLOG, assinale as consultas a seguir com “V” para verdadeira ou “F” para falsa: ( ) irmão(Maria,Sandro). ( ) primo(Maria, Sandro). ( ) progenitor(José, Y), com Y = Luiz, Y = Carlos. ( ) primo(Carlos, Luiz). ( ) progenitor(Maria,Y). Nota: 10.0 A V-V-V-F-F B F-V-V-F-F Você acertou! A consulta irmão(Maria,Sandro) não encontra um progenitor comum para instanciar na base. A consulta primo (Maria,Sandro)retorna verdadeira, pois as regras “irmão” e “primo” retornam verdadeiras, havendo fatos para “Maria” e “Sandro” com progenitores. Quando “progenitor(José, Y)” é executada, o PROLOG faz o backtracking encontrando para a variável Y os valores “Luiz” e “Carlos”. A consulta “primo(Carlos, Luiz)” retorna falsa, pois não consegue encontrar na base as cláusulas para os argumentos “Carlos” e “Luiz”. E por fim, “progenitor(Maria,Y)” não encontra cláusulas neste padrão dentro da base de conhecimento, retornando falsa. C F-V-V-V-F D F-V-V-F-V E F-F-F-V-V Questão 3/10 - Inteligência Artificial Aplicada No caso de um AG utilizar como alfabeto a numeração hexadecimal com 10 genes, qual o cromossomo abaixo seria um exemplo de representação de um indivíduo: Nota: 10.0 A 11AF09921B Você acertou! pois é a única que possui genes na faixa de representação hexadecimal (0,1,2,3,4,5,6, 7,8,9,A,B,C,D,E,F). B 11ABFH4550 C FE0033LH99 D A218FF3AAG E AA012345KJ Questão 4/10 - Inteligência Artificial Aplicada Podemos conceituar uma rede neural artificial como um processador maciçamente e paralelamente distribuído constituído de unidades de processamento simples, que têm a propensão natural para armazenar conhecimento experimental e torná-lo disponível para o uso. São propriedades de uma rede neural artificial: Nota: 10.0 A Não-linearidade, mapeamento entrada-saída, seleção, mutação e resposta a evidências B Não-linearidade, mapeamento entrada-saída, mecanismo de inferência e adaptabilidade C Não-linearidade, mapeamento entrada-saída, adaptabilidade e resposta a evidências Você acertou! Pela não-linearidade, os neurônios podem ser lineares ou não-lineares, deste forma permitindo aproximações robustas de funções de mapeamento que tenham característica não-linear. Pelo mapeamento entrada-saída, a rede aprende a partir de exemplos, estabelecendo mapeamento entre os padrões apresentados na entrada com as saídas dadas pelos exemplos. Pela adapta bilidade, as redes neurais podem ser treinadas e armazenar o conhecimento nos pesos sináp ticos, podendo adaptar-se caso o conjunto de amostras utilizado para o treinamento se modifi que ao longo do tempo. E pela resposta a evidências uma rede neural pode perfazer uma tare fa de seleção de um padrão, mas também informar sobre o garu de confiança ou crença refe rente ao padrão escolhido. D Seleção, mutação, crossover, população e fitness Questão 5/10 - Inteligência Artificial Aplicada Assinale as afirmações a seguir com “V” para verdadeiro ou “F” para falso e depois marque a alternativa correta: ( ) A separabilidade linear de um perceptron simples permite constatar se o mesmo conseguirá dividir corretamente o espaço de classificação com uma reta. ( ) O método de aprendizagem por correção de erros aumenta a força dos pesos positivamente correlacionados ou diminui daqueles negativamente correlacionados. ( ) A função sigmoide é um tipo de função de transferênciapara RNA. ( ) A taxa de aprendizagem permite que uma pequena parcela do erro de classificação seja propagada de volta no perceptron. ( ) O problema do XOR só consegue ser classificado corretamente por um perceptron simples se colocarmos uma camada oculta. Nota: 10.0 A V-F-V-V-V Você acertou! A separabilidade linear de um perceptron simples permite constatar se o mesmo conseguirá dividir corretamente o espaço de classificação com uma reta. No método de aprendizagem por correção de erros a informação do erro é utilizada para modificar os pesos sinápticos. A função sigmoide é um tipo de função de transferência para RNA. A taxa de aprendizagem permite que uma pequena parcela do erro de classificação seja propagada de volta no perceptron. O problema do XOR só consegue ser classificado corretamente por um perceptron simples se colocarmos uma camada oculta. B V-F-V-V-F C F-F-F-V-V D F-V-V-F-V E F-F-F-V-F Questão 6/10 - Inteligência Artificial Aplicada A arquitetura com camadas ocultas requer algoritmos de aprendizagem que contemplem a atualização dos pesos relacionados às camadas internas. O processo de ativação acontece primeiramente nas camadas ocultas para depois chegar até a camada de saída. A retroalimentação do erro também é feita nos pesos que conectam a(s) camada(s) oculta(s). O algoritmo mais comum utilizado para o treinamento de um perceptron multicamada é: Nota: 10.0 A Algoritmo de campo local induzido. B Algoritmo de sinal funcional. C Algoritmo de erro contínuo. D Algoritmo de retropropagação Você acertou! O algoritmo envolve o processo chamado de descida de gradiente. Este processo busca calcular o gradiente local do erro (a direção para onde tende a crescer o valor do erro médio calculado), utilizando-o para corrigir os pesos sinápticos na direção contrária a este gradiente, em busca do erro mínimo local. O cálculo do campo local induzido é somente uma parte do algoritmo de retropropagação, sendo a propagação do sinal dos neurônios para a próxima camada à frente. O sinal funcional é o sinal apresentado à camada de entrada referente aos atributos do vetor de amostras, que propaga-se para a frente na rede, nó por nó, ativando os neurônios até a camada de saída. E Algoritmo de biopropagação induzida. Questão 7/10 - Inteligência Artificial Aplicada Considere o sistema especialista descrito abaixo para o comportamento de um robô, com um sensor de distância equipado na frente e movido com rodas, monitorando o nível de tensão da bateria e o movimento (se está movendo-se à frente ou está parado). Uma variável guarda a velocidade do robô, que pode ser 5 cm/s ou 10 cm/s. O robô pode se movimentar em um ambiente retangular com paredes. Este sistema é composto das seguintes regras: I. SE distância < 10cm E estado = movendo à frente ENTÃO pare o movimento II. SE distância < 10cm E estado = parado ENTÃO dê gire aleatoriamente III. SE distância >= 10cm E estado = parado ENTÃO mova-se para frente IV. SE nível da bateria < 2 Volts ENTÃO velocidade = 5 cm/s V. SE nível da bateria >= 2 Volts ENTÃO velocidade = 10 cm/s Supondo que o monitoramento dos sensores alimente os seguintes fatos ao sistema especialista: Distância = 12cm. Estado parado. Nível da bateria = 2,5 Volts. Velocidade = 10 cm/s. Assinale a alternativa que contém quais as regras que serão executadas: Nota: 10.0 A I, II e III B II e IV C III e IV D III e V Você acertou! Como a distância é maior do que 10 cm e o estado é parado, a regra III será executada, com o robô fazendo agora o movimento à frente com a velocidade de 10 cm/s. Como o nível da bateria está em 2.5 Volts, a regra V será executada, mantendo a variável de velo cidade em 10 cm/s. E I e V Questão 8/10 - Inteligência Artificial Aplicada A aplicação de uma RNA a um problema qualquer com uma grande quantidade de sinais de entrada exige que seja feita a normalização para padronizar o cálculo internamente à RNA. Considerando a normalização de um sinal de entrada para um neurônio relativo à que tenha o valor mínimo de 100 (zero), o sinal máximo de 10000 e um valor qualquer de entrada de 3450, o valor normalizado para esta entrada específica (com duas casas decimais) será de: Nota: 10.0 A 0,56 B 0,38 C 0,34 Você acertou! Utiliza-se a fórmula para o cálculo da normalização de uma entrada de RNA: D 3,45 E 1,00 Questão 9/10 - Inteligência Artificial Aplicada Assinale as afirmações a seguir com “V” para verdadeiro ou “F” para falso e depois marque a alternativa correta: ( ) Num sistema PROLOG, o componente de controle estabelece como a solução pode ser obtida. ( ) Num sistema PROLOG, o componente lógico estabelece como a solução pode ser obtida. ( ) Uma cláusula pode ser um fato, regra ou consulta. ( ) “filho(X,Y) :- pai(Y,X). “ é um fato. ( ) A programação procedural é o paradigma fundamental da programação em lógica. Nota: 10.0 A F-V-V-F-F B V-F-V-F-V C V-F-V-V-F D V-F-V-F-F Você acertou! Num sistema PROLOG, o componente de controle estabelece como a solução pode ser obtida. Num sistema PROLOG, o componente lógico corresponde à definição do que deve ser solucionado. Uma cláusula pode ser um fato, regra ou consulta.A cláusula “filho(X,Y) :- pai(Y,X). “ é uma regra.A programação declarativa é o paradigma fundamental da programação em lógica. E V-V-V-V-F Questão 10/10 - Inteligência Artificial Aplicada Na execução de um AG, considere os seguintes cromossomos: Cromossomo 1: 110001001 Cromossomo 2: 101111101 Considerando o ponto de corte após o gene de número 5, como seriam os descendentes destes cromossomos em caso de crossover? Nota: 10.0 A 110111101 e 101001001 B 110001101 e 101111001 Você acertou! O processo de crossover faz a operação ilustrada a seguir, invertendo a segunda parte do cromossomo após o gene de número “5”: C 110000101 e 101110001 D 110011101 e 101101001 E 101101001 e 110011101
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