Inteligência Artificial_Cap_1_e_2

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InteligênciaInteligência 
ArtificialArtificial
Prof.: Marcelo B. de AlmeidaProf.: Marcelo B. de Almeida
Capítulo 01Capítulo 01
 
IntroduçãoIntrodução
De todas as capacidades mentais que o homem possui sem De todas as capacidades mentais que o homem possui sem 
dúvida alguma a mais importante delas é a inteligência.dúvida alguma a mais importante delas é a inteligência.
É tão importante que chegamos a denominar a nossa espécie comoÉ tão importante que chegamos a denominar a nossa espécie como
 homo sapiens - Homem sábio. homo sapiens - Homem sábio. 
E durante milhares de anos, tentamos responder uma questão: Como o E durante milhares de anos, tentamos responder uma questão: Como o 
homem pode perceber, compreender, prever e manipular um mundo homem pode perceber, compreender, prever e manipular um mundo 
muito maior e mais complicado do que ele próprio.muito maior e mais complicado do que ele próprio.
Foi tentando responder a esta e a outras questões que surgiu aFoi tentando responder a esta e a outras questões que surgiu a
 Inteligência ArtificialInteligência Artificial
 
ObjetivoObjetivo
A Inteligência Artificial tenta não A Inteligência Artificial tenta não 
apenas compreender, mas também apenas compreender, mas também 
construir entidades inteligentes.construir entidades inteligentes. 
 
AplicabilidadeAplicabilidade
Atualmente a I.A. está presente desde áreas Atualmente a I.A. está presente desde áreas 
de uso geral, como aprendizado e percepção, de uso geral, como aprendizado e percepção, 
até tarefas específicas como jogos de xadrez, até tarefas específicas como jogos de xadrez, 
demonstração de teoremas matemáticos, demonstração de teoremas matemáticos, 
criação de poesia e diagnósticos de doenças.criação de poesia e diagnósticos de doenças.
 
Antes de começar...Antes de começar... 
Antes de começarmos a falar de Inteligência Antes de começarmos a falar de Inteligência 
Artificial temos que trabalhar com alguns conceitos Artificial temos que trabalhar com alguns conceitos 
que podem facilitar o entendimento são eles:que podem facilitar o entendimento são eles:
O que é Inteligência?O que é Inteligência?
O que é Raciocínio?O que é Raciocínio?
O que é Razão?O que é Razão?
 
O que é O que é 
Inteligência?Inteligência?
Capacidade de resolver situações problemáticas novas mediante Capacidade de resolver situações problemáticas novas mediante 
reestruturação dos dados perceptivos. (Aurélio, 1999 )reestruturação dos dados perceptivos. (Aurélio, 1999 )
De uma maneira bastante simplista ser inteligente é:De uma maneira bastante simplista ser inteligente é:
Saber resolver problemas de forma racionalSaber resolver problemas de forma racional
 
Raciocínio – Operação mental pela qual, de dois ou mais Raciocínio – Operação mental pela qual, de dois ou mais 
juízos, se tira outro por conclusão.juízos, se tira outro por conclusão.
Ex.: Sócrates é um homem; todos os homens são mortais; Ex.: Sócrates é um homem; todos os homens são mortais; 
então, Sócrates é mortal. então, Sócrates é mortal. 
Racional – Quem Racional – Quem raciocinaraciocina ou faz uso da ou faz uso da razãorazão. . 
Razão – Faculdade do espírito com que o homem reflete, Razão – Faculdade do espírito com que o homem reflete, 
compara, conhece, julga. compara, conhece, julga. 
Saber resolver problemas de forma racionalSaber resolver problemas de forma racional
O que é ser racional?O que é ser racional?
 
Uma experiência simplesUma experiência simples
Observe as operações abaixoObserve as operações abaixo
 11 x 11 =11 x 11 = 121 121
 111 x 111 =111 x 111 = 12321 12321
 1111 x 1111 =1111 x 1111 = 1234321 1234321
Agora responda qual é o resultado da seguinte operação:Agora responda qual é o resultado da seguinte operação:
111111111 x 111111111 111111111 x 111111111 
O resultado e 12345678987654321O resultado e 12345678987654321
Como foi que você resolveu?Como foi que você resolveu? 
 
Agora que temos um pouco de Agora que temos um pouco de 
conhecimento sobre o que é conhecimento sobre o que é 
inteligência podemos definir inteligência podemos definir 
Inteligência Artificial.Inteligência Artificial.
O começoO começo
 
Definição de I.A.Definição de I.A.
O conceito de I.A. varia em torno de duasO conceito de I.A. varia em torno de duas
 perspectivas:perspectivas:
- Quanto aos processos de pensamento humano- Quanto aos processos de pensamento humano
- Quanto ao comportamento- Quanto ao comportamento
 
Sistemas que pensam 
como seres humanos
Sistemas que pensam 
racionalmente
“o novo e interessante esforço para fazer os 
computadores pensarem… máquinas com mentes, 
no sentido literal.” (Haugeland, 1985)
“O estudo das faculdades mentais pelo uso de 
modelos computacionais.” (Charniak e McDermott, 
1985)
“[Automatização de] atividades que associamos ao 
pensamento humano, atividades como a tomada 
de decisões, a resolução de problemas, o 
aprendizado…” (Bellman, 1978)
“O estudo das computações que tornam possível 
perceber, raciocinar e agir.” (Winston, 1992)
Sistemas que atuam 
como seres humanos
Sistemas que atuam 
racionalmente
“A arte de criar máquinas que executam funções 
que exigem inteligência quando executadas por 
pessoas” (Kurzweil, 1990)
“A inteligência Computacional é o estudo do projeto 
de agentes inteligentes.” (Poole et al., 1998)
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Processos de pensamento e raciocínioProcessos de pensamento e raciocínio
ComportamentoComportamento
 
As abordagensAs abordagens
- Agindo de forma humana: a abordagem do teste de Turing- Agindo de forma humana: a abordagem do teste de Turing
- Pensando de forma humana: a estratégia de modelagem cognitiva- Pensando de forma humana: a estratégia de modelagem cognitiva
- Pensando racionalmente: a abordagem das “Leis do pensamento”- Pensando racionalmente: a abordagem das “Leis do pensamento”
- Agindo racionalmente: a abordagem de agente racional- Agindo racionalmente: a abordagem de agente racional
Baseado na tabela anterior temos quatro abordagens:Baseado na tabela anterior temos quatro abordagens:
 
Examinando as quatro Examinando as quatro 
abordagensabordagens
1 - Agindo de forma humana: a abordagem do teste de Turing1 - Agindo de forma humana: a abordagem do teste de Turing
O teste de Turing consiste em um interrogador humano, depois de O teste de Turing consiste em um interrogador humano, depois de 
propor algumas perguntas por escrito, não descobrir se as propor algumas perguntas por escrito, não descobrir se as 
respostas escritas vem de uma pessoa ou não. Para este teste o respostas escritas vem de uma pessoa ou não. Para este teste o 
computador precisaria ter as seguintes características:computador precisaria ter as seguintes características:
Processamento de linguagem naturalProcessamento de linguagem natural para permitir que ele para permitir que ele 
se comunique com sucesso em um idioma natural.se comunique com sucesso em um idioma natural.
Representação de conhecimentoRepresentação de conhecimento para armazenar o que sabe ou ouve. para armazenar o que sabe ou ouve. 
Raciocínio automatizadoRaciocínio automatizado para usar as informações para usar as informações 
armazenadas com finalidade de responder perguntas e tirar armazenadas com finalidade de responder perguntas e tirar 
novas conclusões.novas conclusões.Aprendizado de máquina para se adaptar a novas circunstâncias e Aprendizado de máquina para se adaptar a novas circunstâncias e 
para detectar e extrapolar padrões.para detectar e extrapolar padrões.
 
Examinando as quatro Examinando as quatro 
abordagensabordagens
Teste Total de TuringTeste Total de Turing
O Teste Total de Turing além das características anterior inclui também:O Teste Total de Turing além das características anterior inclui também:
Visão computacionalVisão computacional para perceber objetos paraperceber objetos
RobóticaRobótica para manipular objetos e movimentar-se para manipular objetos e movimentar-se
Apesar de permanecer relevante durante 50 anos, os pesquisadores têm Apesar de permanecer relevante durante 50 anos, os pesquisadores têm 
dedicado pouco esforço à aprovação no teste total de Turing, dedicado pouco esforço à aprovação no teste total de Turing, 
acreditando que é mais importante estudar os princípios básicos da acreditando que é mais importante estudar os princípios básicos da 
inteligência do que reproduzir em exemplar. inteligência do que reproduzir em exemplar. 
O desafio do “vôo artificial” teve sucesso quando os pesquisadores O desafio do “vôo artificial” teve sucesso quando os pesquisadores 
pararam de imitar os pássaros e estudaram a aerodinâmica. Os pararam de imitar os pássaros e estudaram a aerodinâmica. Os 
textos de engenharia aeronautica não definem como objetivo de textos de engenharia aeronautica não definem como objetivo de 
seu campo criar “máquinas que voem exatamente como pombos a seu campo criar “máquinas que voem exatamente como pombos a 
ponto de poderem enganar até mesmo outros pombos”.ponto de poderem enganar até mesmo outros pombos”.
 
Examinando as quatro Examinando as quatro 
abordagensabordagens
2 - Pensando de forma humana: a estratégia de modelagem cognitiva2 - Pensando de forma humana: a estratégia de modelagem cognitiva
Se pretendemos dizer que um dado programa pensa como um ser Se pretendemos dizer que um dado programa pensa como um ser 
humano, temos de ter alguma forma de determinar como os seres humano, temos de ter alguma forma de determinar como os seres 
humanos pensam. humanos pensam. 
A ciência cognitiva reúne modelos computacionais da I.A. e técnicas A ciência cognitiva reúne modelos computacionais da I.A. e técnicas 
experimentais da psicologia para tentar construir teorias precisas e experimentais da psicologia para tentar construir teorias precisas e 
verificáveis a respeito dos processos de funcionamento da mente verificáveis a respeito dos processos de funcionamento da mente 
humana.humana.
A ciência cognitiva de verdade se baseia necessariamente na A ciência cognitiva de verdade se baseia necessariamente na 
investigação experimental de seres humanos ou animais.investigação experimental de seres humanos ou animais.
 
Examinando as quatro Examinando as quatro 
abordagensabordagens
3 - Pensando racionalmente: a abordagem das “Leis do pensamento”3 - Pensando racionalmente: a abordagem das “Leis do pensamento”
O filósofo grego Aristóteles foi um dos primeiros a tentar a O filósofo grego Aristóteles foi um dos primeiros a tentar a 
codificar o “pensamento correto”, baseado em seus silogismo codificar o “pensamento correto”, baseado em seus silogismo 
Aristóteles afirmava que: argumentos corretos sempre Aristóteles afirmava que: argumentos corretos sempre 
surgiam de premissas corretas. Ex.:surgiam de premissas corretas. Ex.:
Sócrates é um homem; todos os homens são mortais; então, Sócrates é um homem; todos os homens são mortais; então, 
Sócrates é mortal.Sócrates é mortal.
Segundo Aristóteles essas leis do pensamento deveriam governar a Segundo Aristóteles essas leis do pensamento deveriam governar a 
operação da mente; seu estudo deu início ao campo da Lógica.operação da mente; seu estudo deu início ao campo da Lógica.
Obstáculos encontrados:Obstáculos encontrados:
Nem todo conhecimento informal pode ser expresso em termos Nem todo conhecimento informal pode ser expresso em termos 
formais exigidos pela notação lógica.formais exigidos pela notação lógica.
Diferença entre ser capaz de resolver um problema em princípio e Diferença entre ser capaz de resolver um problema em princípio e 
resolvê-lo na prática.resolvê-lo na prática.
 
Examinando as quatro Examinando as quatro 
abordagensabordagens
4 - Agindo racionalmente: a abordagem de agente racional4 - Agindo racionalmente: a abordagem de agente racional
Um agente é algo que age.Um agente é algo que age.
Um agente computacional difere de programas comuns nos Um agente computacional difere de programas comuns nos 
seguintes aspectos:seguintes aspectos:
- Ser autônomo;- Ser autônomo;
- Perceber seu ambiente;- Perceber seu ambiente;
- Persistir por um determinado período de tempo;- Persistir por um determinado período de tempo;
- Adaptar-se a mudanças;- Adaptar-se a mudanças;
- Ser capaz de assumir metas de outros.- Ser capaz de assumir metas de outros.
Um agente computacional age para alcançar o melhor resultado ou Um agente computacional age para alcançar o melhor resultado ou 
o melhor resultado esperado.o melhor resultado esperado.
 
Examinando as quatro Examinando as quatro 
abordagensabordagens
Pensar de forma racional é diferente de agir de forma racional.Pensar de forma racional é diferente de agir de forma racional.
Chegar a conclusões corretas é parte daquilo que caracteriza um Chegar a conclusões corretas é parte daquilo que caracteriza um 
agente racional. Por exemplo:agente racional. Por exemplo:
Afastar-se de uma situação perigosa não necessita de um pensamento Afastar-se de uma situação perigosa não necessita de um pensamento 
lógico mais elaborado no entanto, é uma forma de agir racionalmente.lógico mais elaborado no entanto, é uma forma de agir racionalmente.
Conclusões:Conclusões:
Todas as habilidades necessárias à realização do teste de Turing Todas as habilidades necessárias à realização do teste de Turing 
existem para permitir ações racionais.existem para permitir ações racionais.
Vantagens desta abordagem:Vantagens desta abordagem:
- Ela é mais geral do que a lei do pensamento;- Ela é mais geral do que a lei do pensamento;
- Ela é mais acessível ao desenvolvimento do que as estratégias - Ela é mais acessível ao desenvolvimento do que as estratégias 
baseadas no comportamento humano.baseadas no comportamento humano.
 
Os fundamentos da I.AOs fundamentos da I.A
As disciplinas que contribuíram com idéias, pontos de vista e As disciplinas que contribuíram com idéias, pontos de vista e 
técnicas para I.A. foram:técnicas para I.A. foram:
Filosofia:Filosofia:
 Regras formais podem ser usadas para obter conclusões válidas?Regras formais podem ser usadas para obter conclusões válidas?
 Como a mente ( o intelecto) se desenvolve a partir de um cérebro físico?Como a mente ( o intelecto) se desenvolve a partir de um cérebro físico?
 De onde vem o conhecimento?De onde vem o conhecimento?
 Como o conhecimento conduz à ação?Como o conhecimento conduz à ação?
Matemática:Matemática:
Quais são as regras formais para obter conclusões válidas?Quais são as regras formais para obter conclusões válidas?
O que pode ser computado?O que pode ser computado?
Como raciocinamos com informações incertas?Como raciocinamos com informações incertas?
Economia:Economia:
 Como devemos tomar decisões para maximizar o lucro?Como devemos tomar decisões para maximizar o lucro?
 Como devemos fazer isso quando outros não podem nos acompanhar?Como devemos fazer isso quando outros não podem nos acompanhar?
 Como devemos fazer isso quando o lucro pode estar distante no futuro?Como devemos fazer isso quando o lucro pode estar distante no futuro?
 
Os fundamentos da I.AOs fundamentos da I.A
Neurociência:Neurociência:
Como o cérebro processa informações?Como o cérebro processa informações?
Psicologia:Psicologia:
Como os humanos e os animais pensam e agem?Como os humanos e os animais pensam e agem?
Engenharia de computadores:Engenharia de computadores:
Como podemos construir um computador eficiente?Como podemos construir um computador eficiente?
Teoria de controle e cibernética:Teoria de controle e cibernética:
Como os artefatos podem operar sob seu próprio controle?Como os artefatos podem operar sob seu próprio controle?
Lingüística: Lingüística: 
Como a linguagem se relaciona ao pensamento?Como a linguagem se relaciona ao pensamento?
 
História da I.A.História daI.A.
O primeiro trabalho conhecido como I.A. foi realizado por O primeiro trabalho conhecido como I.A. foi realizado por 
McCulloch e Pitts (1943)McCulloch e Pitts (1943)
Esses dois pesquisadores propuseram um modelo de neurônios Esses dois pesquisadores propuseram um modelo de neurônios 
artificiais, no qual cada neurônio se caracteriza por estar “ligado” ou artificiais, no qual cada neurônio se caracteriza por estar “ligado” ou 
“desligado” “desligado” 
 
Inteligência 
Artificial
Prof.: Marcelo B. de Almeida
Capítulo 02Capítulo 02
 
Agentes Agentes 
inteligentesinteligentesUm agente é tudo que pode ser considerado capaz de perceber seu Um agente é tudo que pode ser considerado capaz de perceber seu 
ambiente por meio de sensores e de agir sobre esse ambiente por ambiente por meio de sensores e de agir sobre esse ambiente por 
intermédio de atuadores.intermédio de atuadores.
Um agente humano tem olhos, ouvidos e outros órgãos como sensores, e Um agente humano tem olhos, ouvidos e outros órgãos como sensores, e 
tem mãos, pernas, boca e outras partes do corpo que servem como tem mãos, pernas, boca e outras partes do corpo que servem como 
atuadores.atuadores.
Um agente robótico poderia ter câmeras e detectores de infravermelho Um agente robótico poderia ter câmeras e detectores de infravermelho 
funcionando como sensores e vários motores como atuadores.funcionando como sensores e vários motores como atuadores.
 
Agentes Agentes 
inteligentesinteligentes
??
AgenteAgente SensoresSensores
AtuadoresAtuadores
Am
b ien te
Am
b ien te
percepçõespercepções
AçõesAções
 
Agentes Agentes 
inteligentesinteligentes
Percepção – Chamaremos de percepção quando um agente receber em Percepção – Chamaremos de percepção quando um agente receber em 
qualquer momento informações do seu ambiente.qualquer momento informações do seu ambiente.
Seqüência de percepções – chamaremos de seqüência de percepções Seqüência de percepções – chamaremos de seqüência de percepções 
uma lista completa de tudo que um agente percebeu.uma lista completa de tudo que um agente percebeu.
Se pudermos descrever a escolha de ação do agente para tudo aquilo Se pudermos descrever a escolha de ação do agente para tudo aquilo 
que ele pode perceber, então poderemos dizer quase tudo a respeito que ele pode perceber, então poderemos dizer quase tudo a respeito 
desse agente.desse agente.
Função de agente – é a descrição do comportamento do agente de Função de agente – é a descrição do comportamento do agente de 
acordo a uma dada seqüência de percepções em que resulta em ações acordo a uma dada seqüência de percepções em que resulta em ações 
específicas.específicas.
 
Tabulação da função de agenteTabulação da função de agente
A tabulação da função de agente é uma tabela que contém todas as A tabulação da função de agente é uma tabela que contém todas as 
seqüências de percepções e suas respectivas açõesseqüências de percepções e suas respectivas ações
Seqüência de percepções Ação
[A,Limpo] Direita
[A,Sujo] Aspirar
[B,Limpo] Esquerda
[B,Sujo] Aspirar
[A,Limpo],[A,Limpo] Direita
[A,Limpo],[A,Sujo] Aspirar
...
[A,Limpo],[A,Limpo], [A,Limpo] Direita
[A,Limpo],[A,Limpo], [A,Sujo] Aspirar
...
AA BB
 
Função de agente x Programa de Função de agente x Programa de 
agenteagente
Função de agente é uma descrição matemática abstrata Função de agente é uma descrição matemática abstrata 
Programa de agente é a implementação da função de agente.Programa de agente é a implementação da função de agente.
 
Bom comportamentoBom comportamento
Agente Racional – é aquele que faz uma ação certa de acordo com uma Agente Racional – é aquele que faz uma ação certa de acordo com uma 
dada percepção.dada percepção.
Uma ação certa é aquela que fará o agente obter maior sucesso. Então, Uma ação certa é aquela que fará o agente obter maior sucesso. Então, 
neste caso precisaremos de algum método para medir este sucesso.neste caso precisaremos de algum método para medir este sucesso.
Este método fornecerá uma descrição completa da tarefaEste método fornecerá uma descrição completa da tarefa
 que o agente deve realizarque o agente deve realizar
Medidas de desempenho Medidas de desempenho 
Chamaremos de medida de desempenho o critério para se medir o Chamaremos de medida de desempenho o critério para se medir o 
sucesso do comportamento do agente.sucesso do comportamento do agente.
Ao ser inserido em um ambiente, um agente gera uma seqüência de Ao ser inserido em um ambiente, um agente gera uma seqüência de 
ações de acordo com as percepções que recebe. Estas ações fazem o ações de acordo com as percepções que recebe. Estas ações fazem o 
ambiente mudar de estado. Se estas mudanças são desejáveis, isto quer ambiente mudar de estado. Se estas mudanças são desejáveis, isto quer 
dizer que o agente funcionou bem. dizer que o agente funcionou bem. 
 
Bom comportamentoBom comportamento
Não existe uma medida fixa apropriada para todos os agentes.Não existe uma medida fixa apropriada para todos os agentes.
Esta medida deve ser imposta pelo projetistaEsta medida deve ser imposta pelo projetista
No exemplo do aspirador de pó poderíamos medir o desempenho pela No exemplo do aspirador de pó poderíamos medir o desempenho pela 
quantidade de sujeira coletada durante um período de tempo.quantidade de sujeira coletada durante um período de tempo.
As conseqüências deste método seria:As conseqüências deste método seria:
Depois da sala limpa o agente despejaria tudo no chão e Depois da sala limpa o agente despejaria tudo no chão e 
tornaria a limpar novamentetornaria a limpar novamente
O mais apropriado seria recompensar o agente por deixar o chão O mais apropriado seria recompensar o agente por deixar o chão 
limpo. Ex.: Ele poderia ser recompensado por cada quadrado limpo limpo. Ex.: Ele poderia ser recompensado por cada quadrado limpo 
em cada período de tempo.em cada período de tempo.
 
Bom comportamentoBom comportamento
Como regra geral é melhor projetar medidas de desempenho de Como regra geral é melhor projetar medidas de desempenho de 
acordo com o resultado realmente desejado no ambiente.acordo com o resultado realmente desejado no ambiente.
Racionalidade Racionalidade 
Racionalidade é – Dada uma seqüência perceptiva, o agente escolhe, Racionalidade é – Dada uma seqüência perceptiva, o agente escolhe, 
segundo seus conhecimentos, as ações que satisfazem melhor seu segundo seus conhecimentos, as ações que satisfazem melhor seu 
objetivo.objetivo.
Onisciência, aprendizado e autonomiaOnisciência, aprendizado e autonomia
Onisciência seria ter conhecimento de absolutamente tudo o que acontece Onisciência seria ter conhecimento de absolutamente tudo o que acontece 
em voltaem volta
Ex.: os dois amigos..porta do avião.Ex.: os dois amigos..porta do avião.
Racionalidade não é o mesmo que perfeição. A racionalidade maximiza Racionalidade não é o mesmo que perfeição. A racionalidade maximiza 
o desempenho esperado, enquanto a perfeição maximiza o o desempenho esperado, enquanto a perfeição maximiza o 
desempenho real.desempenho real.
 
Bom comportamentoBom comportamento
 Aprendizado – A configuração inicial do agente poderia refletir algum conhecimentoAprendizado – A configuração inicial do agente poderia refletir algum conhecimento
anterior do ambiente, mas à medida que o agente ganha experiência, isso pode ser anterior do ambiente, mas à medida que o agente ganha experiência, isso pode ser 
modificado e ampliado. modificado e ampliado. 
Ex.: Caso do besouro... rola fezes!!! tirou o esterco e ele não percebe Ex.: Caso do besouro... rola fezes!!! tirou o esterco e ele não percebe 
Autonomia – Quando um agente se baseia em suas próprias percepções.Autonomia – Quando um agente se baseia em suas próprias percepções.
 
A natureza dos ambientesA natureza dos ambientes
 
A natureza dos A natureza dos 
ambientesambientes
Ambiente de tarefas são essencialmente os problemas para os quais osAmbiente de tarefas são essencialmente os problemas para os quais os 
agentes são as soluções.agentes são as soluções.
Especificando o ambiente de tarefasEspecificando o ambiente de tarefas
Nas discursões anteriores, especificamos a medida de desempenho, o Nas discursões anteriores, especificamos a medida de desempenho, o 
ambiente, atuadores e sensores do agente. Ao agrupamento de todos ambiente, atuadores e sensores do agente. Ao agrupamento de todos 
esses itens daremos o nome de ambiente de tarefas.esses itens daremos o nome de ambiente de tarefas.
Ao projetar um agente, a primeira etapa deve ser especificar o ambiente Ao projetar um agente, a primeira etapa deve ser especificar o ambiente 
de tarefa de forma tão completa possível.de tarefa de forma tão completa possível.
 
A natureza dos ambientesA natureza dos ambientes
Por exemplo:Por exemplo:
um motorista de táxi automatizado.um motorista de táxi automatizado.
1ª etapa: Definir a medida de desempenho (o critério utilizado para medir o 1ª etapa: Definir a medida de desempenho (o critério utilizado para medir o 
sucesso do agente)sucesso do agente)
Chegar ao destino correto?Chegar ao destino correto?
Minimizar o consumo de combustível e desgaste?Minimizar o consumo de combustível e desgaste?
Minimizar o tempo e/ou custo de viagem?Minimizar o tempo e/ou custo de viagem?
Maximizar a segurança e o conforto dos passageiros e maximizar os Maximizar a segurança e o conforto dos passageiros e maximizar os 
lucros?lucros?
2ª etapa: Definir o ambiente (quais as dificuldades existentes)2ª etapa: Definir o ambiente (quais as dificuldades existentes)
O táxi deve lidar com tipos de estradas diferentes?O táxi deve lidar com tipos de estradas diferentes?
A estrada contém tráfego?(animais, pedestres, buracos, policiamento)A estrada contém tráfego?(animais, pedestres, buracos, policiamento)
O táxi deve interagir com passageiros potenciais e reais?O táxi deve interagir com passageiros potenciais e reais?
Obs.: quanto mais restrito o ambiente, mais fácil se torna o problema de Obs.: quanto mais restrito o ambiente, mais fácil se torna o problema de 
projetarprojetar
 
A natureza dos A natureza dos 
ambientesambientes
3ª etapa: Os atuadores (quais os sensores utilizados)3ª etapa: Os atuadores (quais os sensores utilizados)
Controle do acelerador?Controle do acelerador?
Controle sobre a direção e frenagem?Controle sobre a direção e frenagem?
Sistema de comunicação com o passageiro?Sistema de comunicação com o passageiro?
GPS para a localização?GPS para a localização?
Sensores no motor? (para saber o estado mecânico do motor)Sensores no motor? (para saber o estado mecânico do motor)
Sonar ou infravermelho? (para calcular distancias e detectar barreiras)Sonar ou infravermelho? (para calcular distancias e detectar barreiras)
Um periférico de entrada para o passageiro possa solicitar um destino Um periférico de entrada para o passageiro possa solicitar um destino 
 
A natureza dos A natureza dos 
ambientesambientesDescrição do ambiente de tarefa para um táxi automatizadoDescrição do ambiente de tarefa para um táxi automatizado
Tipo de Agente Medida de 
desempenho
Ambiente Atuadores Sensores
Motorista de 
táxi
Viagem 
segura, rápida, 
dentro da lei, 
confortável, 
maximizar 
lucros
Estradas, 
outros tipos de 
tráfego, 
pedestres, 
clientes
Direção, 
Acelerador, 
freio, sinal, 
buzina, visor
Câmeras, 
sonar, 
velocimetro, 
GPS, 
hodometro, 
acelelometro, 
sensores do 
motor, teclado
 
A natureza dos ambientesA natureza dos ambientes
Outros exemplos:Outros exemplos:
Tipo de Agente Medida de 
desempenho
Ambiente Atuadores Sensores
Sistema de 
diagnóstico médico
Paciente saudável, 
minimizar custo, 
processos judiciais
Paciente, hospital, 
equipe
Exibir perguntas, 
testes, 
diagnósticos, 
tratamento, 
indicações
Entrada pelo 
teclado para 
sintomas, 
descobertas, 
respostas do 
paciente
Sistema de análise 
de imagem de 
satélite
Definição correta 
da categoria da 
imagem
Link de 
transmissão de 
satélite em órbita
Exibir a 
categorização da 
cena
Arrays de pixels 
em cores
Robô de seleção 
de peças
Percentagem de 
peças em 
bandejas corretas
Correia 
transportadora 
com peças; 
bandejas
Braço e mão 
articulados
Câmera, sensores 
angulares 
articulados
Controlador de 
refinaria
Maximizar pureza, 
rendimento, 
segurança
Refinaria, 
operadores
Válvulas, bombas, 
aquecedores, 
mostradores
Sensores de 
temperatura, 
pressão, produtos 
químicos. Entrada 
pelo teclado
Instrutor de inglês 
interativo
Maximizar a nota 
do aluno em teste
Conjunto de 
alunos, testes de 
agência 
Exibir exercícios, 
sugestões, 
correções
Entrada pelo 
teclado
 
A natureza dos A natureza dos 
ambientesambientes
Propriedade de um ambientePropriedade de um ambiente
Os ambientes de tarefa podem ser divididos em:Os ambientes de tarefa podem ser divididos em:
Completamente observável x parcialmente observávelCompletamente observável x parcialmente observável
Deterministico x EstocásticoDeterministico x Estocástico
Episódico x SeqüencialEpisódico x Seqüencial
Estático x DinâmicoEstático x Dinâmico
Discreto x ContínuoDiscreto x Contínuo
 
Propriedades de um Propriedades de um 
ambienteambiente
Completamente observável x parcialmente observávelCompletamente observável x parcialmente observável
O ambiente é completamente observável se os sensores do agente O ambiente é completamente observável se os sensores do agente 
detectam todos os aspectos que são relevantes para a escolha da ação.detectam todos os aspectos que são relevantes para a escolha da ação.
Ambientes completamente observáveis são convenientes porque o Ambientes completamente observáveis são convenientes porque o 
agente não precisa manter qualquer estado interno para controlar o agente não precisa manter qualquer estado interno para controlar o 
mundo. (Ex.: Jogo de xadez – vejo todas as peças do adversário) mundo. (Ex.: Jogo de xadez – vejo todas as peças do adversário) 
Um ambiente é parcialmente observável devido ao ruído e a sensores Um ambiente é parcialmente observável devido ao ruído e a sensores 
imprecisos. imprecisos. 
(jogo de poquer – não tenho acesso as cartas do adversário)(jogo de poquer – não tenho acesso as cartas do adversário)
Ex.: Aspirador de pó com apenas um sensor de sujeira local não pode Ex.: Aspirador de pó com apenas um sensor de sujeira local não pode 
saber se há sujeiras em outros quadrados.saber se há sujeiras em outros quadrados.
 
Propriedades de um Propriedades de um 
ambienteambiente
Deterministico x Estocástico Deterministico x Estocástico 
Se o próximo estado do ambiente é completamente determinado pelo Se o próximo estado do ambiente é completamente determinado pelo 
estado atual e pela ação executada pelo agente, dizemos que o estado atual e pela ação executada pelo agente, dizemos que o 
ambiente é deterministico.(ex.: Jogo de xadrez – uma jogada ambiente é deterministico.(ex.: Jogo de xadrez – uma jogada 
determina a próxima) determina a próxima) 
Caso contrário ele é estocástico. (ex.: motorista de táxi... Ondas do Caso contrário ele é estocástico. (ex.: motorista de táxi... Ondas do 
mar, folhas que caem) mar, folhas que caem) 
 
Propriedades de um Propriedades de um 
ambienteambiente
Episódico x Seqüencial Episódico x Seqüencial 
No ambiente episódico a experiência do agente é dividido em episódios. No ambiente episódico a experiência do agente é dividido em episódios. 
Cada episódio consiste em o agente perceber e então agir. Cada episódio Cada episódio consiste em o agente perceber e então agir. Cada episódio 
não depende das ações que ocorreram em episódios anteriores. (Ex.: Robô não depende das ações que ocorreram em episódios anteriores. (Ex.: Robô 
de seleção de peças)de seleção de peças)
Caso contrário ele é seqüencial (Ex.: Jogo de xadrez) Caso contrário ele é seqüencial (Ex.: Jogo de xadrez) 
 
Propriedades de um Propriedades de um 
ambienteambienteEstático x Dinâmico Estáticox Dinâmico 
Estático – o ambiente não muda enquanto o agente escolhe a ação a Estático – o ambiente não muda enquanto o agente escolhe a ação a 
realizar. (ex.: jogo de xadrez sem relógio)realizar. (ex.: jogo de xadrez sem relógio)
 semi-estático - Se o ambiente não muda enquanto o agente semi-estático - Se o ambiente não muda enquanto o agente 
delibera, mas o “escore” do agente muda.(ex.: jogo de xadrez com delibera, mas o “escore” do agente muda.(ex.: jogo de xadrez com 
relógio) relógio) 
Dinâmico – quando o ambiente muda enquanto o agente escolhe a ação Dinâmico – quando o ambiente muda enquanto o agente escolhe a ação 
a realizar. (ex.: Motorista de táxi)a realizar. (ex.: Motorista de táxi)
 
Propriedades de um Propriedades de um 
ambienteambienteDiscreto x contínuo Discreto x contínuo 
Discreto - quando existe um o número limitado de ações e percepções Discreto - quando existe um o número limitado de ações e percepções 
distintas claramente definidas. (ex.: jogo de xadrez)distintas claramente definidas. (ex.: jogo de xadrez)
Contínuo – percepção e ações mudam em uma faixa contínua de Contínuo – percepção e ações mudam em uma faixa contínua de 
valores. (ex.: motorista de táxi)valores. (ex.: motorista de táxi)
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