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A CCE1611 / INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL APLICADA À ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Nome: Matrícula: ________________ Disciplina: CCE1611 / IA APLICADA À ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Data: ___ /___ /______ Período: 2023.2 / AV Turma Integrada Leia com atenção as questões antes de responder. É proibido o uso de equipamentos eletrônicos portáteis e consulta a materiais de qualquer natureza durante a realização da prova. Boa prova. 1. 1 PONTO Considerando a função de pertinência da variável fuzzy “umidade” é definida pelo gráfico a seguir, pode-se afirmar que: A variável umidade pode ser, baixa, média ou alta. Mas logicamente não pode ser baixa e média ao mesmo tempo. A umidade é baixa entre 0 e 50, média entre 25 e 75 e alta de 75 em diante. Como existem faixas onde a variável pode ser baixa e média ou média e alta ao mesmo tempo, isso é um erro e não pode acontecer em sistemas Fuzzy. Se a umidade for 30 ela será baixa (0,8) e média (0,2), onde os números entre parênteses representam a pertinência, ou seja, o quanto a umidade é baixa ou média. Se a umidade for 50 ela será baixa e média com a mesma pertinência. Considerando que essa é uma variável de entrada em um sistema fuzzy, a modelagem de baixa, média e alta deverá ser ajustada para valores que sejam incompatíveis com a linguagem e expressão humana. 2. 1 PONTO Um sistema fuzzy é modelado com as regras abaixo: 1. Se temperatura é fria e umidade é baixa então o ventilador deve ser ligado no mínimo. 2. Se temperatura é média e umidade é média então o ventilador deve ser ligado no médio. 3. Se temperatura é quente e umidade é baixa então tempo o ventilador deve ser ligado no máximo. Dessa forma, podemos afirmar que: 201908073063Isabela Cristina Andrade Alves de Souza 09 11 2023 X isouza1 Realce isouza1 Realce isouza1 Realce Se a temperatura for fria (0,6) e média (0,4) e a umidade for média (0,3) e baixa (0,2) então o ventilador deverá ser ligado no máximo. Como existem claramente 3 classificações para umidade e 3 para temperatura são necessárias 9 regras para definir o sistema, sendo seu funcionamento impossível com apenas 3 regras. Se a temperatura for média (0,6) e quente (0,2) a umidade for média (0,3) então apenas a regra 1 estará ativa e o ventilador deverá ser ligado no médio. Se a temperatura for média (0,6) e a umidade for média (0,3) e quente (0,4) então apenas a regra 2 estará ativa e o processo de defuzzificação deve ser feito para calcular qual a velocidade do ventilador. Se a temperatura for média (0,6) e a umidade for média (0,3) então apenas a regra 3 estará ativa e o ventilador deve ser ligado no médio. 3. 1 PONTO O processo abaixo é uma saída de um sistema fuzzy de controle. A variável de saída representa o quanto em porcentagem, será feita a irrigação de uma plantação. Dessa forma pode-se afirmar que: A inferência de regras concluiu que a irrigação, variável de entrada, é pequena com 50% de pertinência, ou seja, deve ser grande ou média (e outras classes) com 50% restantes. No gráfico da esquerda, a inferência de regras definiu a parte vermelha como a área de irrigação pequena e no gráfico da direita é feita outra inferência, onde a parte vermelha é a irrigação pequena e a parte verde a irrigação não-pequena. A irrigação seria 15% se o resultado da inferência fosse pequeno com pertinência 1. Se a irrigação for 70, ela sempre será considerada apenas pequena no sistema fuzzy mostrado acima. Os pontos “x” do gráfico da esquerda são os centros de gravidade de um retângulo e triângulo, que combinados poderão calcular o centro de gravidade do trapézio do gráfico da esquerda, que é o processo para calcular o quanto de irrigação, em %, será aplicado na saída do sistema fuzzy. 4. 1 PONTO Uma rede neural MLP (Multi-Layer Perceptron) é utilizada para previsão de séries temporais, dessa forma, pode-se afirmar que: Deve-se separar a série em pelo menos duas partes, um para o treinamento e outra para o teste. O teste poderá ser feito analisando, por exemplo, RMSE, ou raiz quadrada da média dos erros quadrados. Utiliza-se a curva ROC e a matriz de confusão para verificar o desempenho da rede. A rede levará sempre em consideração apenas 1 valor anterior (t-1) para prever a série em t. O desempenho da rede MLP, é o método neural mais simples, será sempre inferior ao de redes mais complexas. Redes MLP não podem ser utilizadas para previsão de funções, pois são usadas primariamente para classificação. X X x isouza1 Realce isouza1 Realce isouza1 Realce 5. 1 PONTO O que é a função de pertinência em um sistema de lógica fuzzy? A função de pertinência é usada para calcular o grau de verdade de uma proposição na lógica fuzzy. A função de pertinência é uma função que descreve a relação entre as variáveis de entrada e de saída em um sistema de controle fuzzy. A função de pertinência é uma técnica de defuzzificação que converte valores fuzzy em valores nítidos ou clássicos. A função de pertinência é um método de fusão de regras em um sistema de inferência fuzzy. A função de pertinência é uma técnica de interpolação que mapeia um valor de entrada em um grau de pertencimento em relação a um conjunto fuzzy. 6. 1 PONTO Uma rede neural é utilizada para classificar imagens em duas classes: gato e não-gato, a matriz de confusão de saída é a mostrada abaixo. Qual a sua utilidade? A matriz de confusão é uma matriz que armazena as ativações de todas as unidades de uma rede neural. A matriz de confusão é usada para rastrear o tempo de execução de uma rede neural durante o treinamento. A matriz de confusão é uma matriz que compara as classificações da rede com os rótulos reais, permitindo a avaliação do desempenho do modelo. A matriz de confusão é uma matriz usada para inicializar os pesos da camada de saída da rede. A matriz de confusão é uma matriz que confunde a rede neural para que a rede não decore os resultados. 7. 1 PONTO O que é Overfitting em redes neurais de classificação e como pode ser evitado? É quando a rede neural não consegue aprender a partir dos dados de treinamento e não é um problema comum em redes neurais. É um problema em que a rede neural se ajusta excessivamente aos dados de treinamento, memorizando os dados. Pode ser necessário a redução do número de neurônios. Ocorre quando a rede neural generaliza os dados de treinamento, mas não consegue se adaptar a novos dados. Pode ser evitado aumentando o número de camadas ocultas. É o resultado de treinar a rede neural por um período muito curto de tempo. Pode ser evitado treinando a rede mais vezes. Ocorre quando a rede neural não possui complexidade suficiente para entender o treinamento. 8. 1 PONTO Sobre os fatores chave da sociedade do conhecimento pode se afirmar que: X X X isouza1 Realce isouza1 Realce isouza1 Realce O conhecimento tácito é aquele que um indivíduo consegue transmitir para outro, podendo repassar e ensinar o que lhe foi passado. O conhecimento explícito é aquele que só o indivíduo possui, não sendo possível repassar para os demais. É um conhecimento intrínseco. Os dados, a informação, a propaganda e o software e são bens tangíveis e considerados fatores de produção da indústria 4.0. A criatividade é o dom que nasce com todo indivíduo, mas que ao longo dos anos pode ser diminuída devido às imposições da sociedade. O lucro é o valor mais importante que uma empresa “learning organization” deve focar para se suceder na sociedade do conhecimento. 9. 1 PONTO O Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC) estima que o benefício esperado com a Internet das Coisas (IoT) poderá chegar a US$ 200 bilhões por ano em 2025, o que representa 10% do Produto Interno Bruto (PIB) atual doBrasil. Dessa forma, verifique quais afirmações estão corretas: I. A Internet das Coisas é que uma extensão da Internet atual, que proporciona aos objetos do dia a dia se conectarem à Internet com capacidade computacional e de comunicação. II. A conexão da Internet das Coisas com a rede mundial de computadores viabilizará controlar remotamente os objetos. III. A privacidade sempre será preservada para que não haja interferência social na vida dos indivíduos. IV. Com a criptografia há muita confiabilidade e segurança nos softwares impedindo completamente as fraudes. V. Existe uma maior quantidade de equipamentos conectados à Internet com o uso do IPV6. Estão corretas as afirmações I, II, IV e V. Estão corretas as afirmações I, II e V. Estão corretas as afirmações II, IV. Estão corretas as afirmações I, III, IV. Estão corretas as afirmações I, III, V. 10. 1 PONTO A Quarta Revolução Industrial é uma expressão que engloba algumas tecnologias para automação e troca de dados e utiliza conceitos de Sistemas ciberfísicos. Sobre o conceito de ciberfísico é correto afirmar: A descentralização é a habilidade dos sistemas ciberfísicos de tomarem decisões sem intervenção humana. A interoperabilidade é a adaptação flexível das Fábricas Inteligentes para requisitos mutáveis através da reposição ou expansão de módulos individuais. A orientação a o serviço é uma cópia criada por sensores de dados interconectados que monitoram processos físicos com modelos de plantas virtuais e de simulação. A virtualização é a capacidade em tempo real de coletar e analisar dados e entregar conhecimento derivado dessas análises. A modularidade é a habilidade dos sistemas ciberfísicos dos humanos e das Fábricas Inteligentes de possuírem a Computação em Nuvem. Campus: MARACANÃ RENATA MERCANTE X X X isouza1 Realce isouza1 Realce isouza1 Realce isouza1 Realce
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