MAPA - INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL - 54_2026

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Projeto e Modelagem do Agente Monitor de UTI Pediátrica NeoGuard IA: Caracterização do Agente, Análise do Ambiente e Redesenho Arquitetural
Um agente inteligente atua sobre um ambiente a partir das informações que consegue perceber e das ações que pode executar. De acordo com os conceitos estudados na disciplina, os sensores são responsáveis pela obtenção de informações do ambiente, enquanto os atuadores permitem que o agente execute ações sobre esse ambiente. Além desses elementos, as medidas de desempenho e o próprio ambiente constituem características fundamentais para o projeto de um agente inteligente.
O comportamento esperado de um agente também depende das características do ambiente no qual ele está inserido. Entre essas características estão a observabilidade, a previsibilidade dos estados, a relação entre as percepções ao longo do tempo, as mudanças que ocorrem no ambiente durante a tomada de decisão e a natureza discreta ou contínua das informações percebidas.
Em ambientes nos quais o agente não consegue perceber, em determinado momento, todas as informações relevantes para a tomada de decisão, pode ser necessário manter uma representação interna do estado do ambiente. Essa característica diferencia os agentes que reagem apenas à percepção atual daqueles que utilizam informações anteriores para orientar suas ações.
Nesta atividade, esses conceitos serão aplicados ao projeto de um sistema inteligente fictício destinado ao monitoramento de uma UTI pediátrica.
Situação-problema
A empresa fictícia MedTech Vitalis desenvolveu o NeoGuard IA v1.0, um agente inteligente destinado ao acompanhamento contínuo de informações provenientes de sensores instalados nos leitos de uma UTI pediátrica.
O sistema recebe continuamente três tipos de dados:
indicador de saturação;
indicador de frequência cardíaca;
indicador de temperatura.
As leituras não são tratadas como um conjunto fechado de estados previamente enumerados. Cada indicador pode assumir diferentes valores ao longo do monitoramento. Além disso, suas combinações, associadas à movimentação do paciente, às alterações no contato dos sensores e à passagem do tempo, produzem uma grande variedade de percepções possíveis.
A primeira versão do NeoGuard foi desenvolvida utilizando a arquitetura de um Agente Reativo Simples. Cada nova leitura é analisada isoladamente e comparada com regras previamente cadastradas. Quando determinada condição é satisfeita, o sistema executa imediatamente uma ação correspondente, como apresentar um alerta visual ou emitir um sinal sonoro.
Durante os testes de validação, a equipe identificou dois problemas recorrentes.
Caso A – Alteração temporária de leitura
Em determinadas situações, um movimento do paciente provoca temporariamente uma leitura inválida em um dos sensores. Em um ciclo de monitoramento, o sistema recebe um valor muito diferente das leituras anteriores e, no ciclo seguinte, o valor retorna ao padrão anterior.
Como o NeoGuard IA v1.0 considera apenas a percepção atual, o sistema aciona imediatamente o mesmo alerta utilizado para uma alteração persistente.
Caso B – Possível desconexão de sensor
Quando um sensor perde contato ou é desconectado, pode produzir uma leitura abruptamente diferente da sequência registrada anteriormente.
Como o NeoGuard IA v1.0 não mantém um estado interno capaz de relacionar a percepção atual às percepções anteriores, uma possível falha de sensor pode ser interpretada da mesma forma que uma alteração efetiva do dado monitorado.
Diante desses problemas, a empresa decidiu desenvolver o NeoGuard IA v2.0 e solicitou uma análise da arquitetura atual antes de realizar o redesenho do sistema.
Sua responsabilidade será caracterizar o agente e o ambiente de tarefa, identificar as limitações da primeira versão e propor uma nova organização fundamentada na arquitetura de um Agente Reativo Baseado em Modelo.
Atividade
Elabore um Relatório Técnico de Modelagem do Agente NeoGuard IA, organizado nas quatro seções apresentadas a seguir.
Em cada seção, utilize as informações da situação-problema e os conceitos estudados na disciplina para construir uma análise lógica e fundamentada. Apresente as classificações solicitadas, justifique suas escolhas e demonstre como as relações entre percepção, estado interno, regras e ações podem orientar o redesenho do sistema.
Seção 1 – Caracterização do projeto do agente
Caracterize o NeoGuard IA v2.0 considerando as quatro características fundamentais do projeto de um agente inteligente:
a) Medidas de desempenho: apresente pelo menos duas medidas que possam ser utilizadas para avaliar o desempenho esperado do agente no cenário apresentado.
b) Ambiente: identifique o ambiente no qual o agente está inserido e os principais elementos com os quais ele interage.
c) Atuadores: identifique as formas pelas quais o agente pode executar ações ou apresentar respostas no ambiente.
d) Sensores: identifique as entradas utilizadas pelo agente para perceber o ambiente.
Apresente os quatro elementos de maneira organizada e explique a função de cada um no funcionamento lógico do NeoGuard IA.
Seção 2 – Classificação do ambiente de tarefa
Classifique o ambiente de tarefa do NeoGuard IA de acordo com as cinco características estudadas:
totalmente observável ou parcialmente observável;
determinístico ou estocástico;
episódico ou sequencial;
estático ou dinâmico;
discreto ou contínuo.
Para cada classificação, apresente uma justificativa relacionando a definição do conceito às características descritas na situação-problema.
Não basta indicar apenas a categoria escolhida. A classificação deverá ser fundamentada na relação lógica entre o cenário apresentado e os conceitos estudados no Livro Base.
Seção 3 – Análise das limitações do NeoGuard IA v1.0
Explique por que a arquitetura de um Agente Reativo Simples apresenta limitações para o cenário descrito.
Em sua análise, contemple obrigatoriamente:
a relação entre a percepção atual e as regras de condição-ação;
a limitação desse tipo de agente diante de um ambiente que não pode ser considerado totalmente observável;
a relação entre a ausência de memória das percepções anteriores e as respostas inadequadas observadas no Caso A e no Caso B.
Demonstre por que analisar uma percepção de forma isolada pode levar a uma decisão diferente daquela que seria obtida caso a percepção atual fosse relacionada às informações registradas anteriormente.
Seção 4 – Proposta de redesenho do NeoGuard IA v2.0
Proponha o redesenho conceitual do sistema utilizando a arquitetura de um Agente Reativo Baseado em Modelo.
Sua proposta deverá explicar:
qual será a função do estado interno do agente
como o agente poderá utilizar informações anteriores para manter uma representação do estado do ambiente;
quais são as duas informações adicionais necessárias para que um agente baseado em modelo mantenha essa representação:
como o mundo evolui quando o agente não consegue perceber integralmente o ambiente;
como as ações realizadas pelo agente afetam o mundo;
como essa estrutura poderá ser aplicada ao Caso A, relacionando percepções sucessivas para diferenciar uma alteração isolada de uma sequência persistente de alterações;
como essa estrutura poderá ser aplicada ao Caso B, relacionando a nova percepção ao estado interno para reconhecer uma possível inconsistência no funcionamento do sensor e selecionar uma ação adequada.
Importante: não é necessário desenvolver código, estabelecer diagnósticos ou definir protocolos médicos. A proposta deve permanecer no nível conceitual de modelagem de agentes inteligentes, conforme os conteúdos estudados na disciplina.Produto final esperado
O produto final será o Relatório Técnico de Modelagem do Agente NeoGuard IA, contendo obrigatoriamente:
caracterização das quatro características fundamentais do projetodo agente;
classificação justificada das cinco características do ambiente de tarefa;
análise das limitações do Agente Reativo Simples no cenário apresentado;
proposta de redesenho conceitual utilizando um Agente Reativo Baseado em Modelo.
Estrutura do documento
O relatório deverá apresentar:
título da atividade;
Seção 1 – Caracterização do Projeto do Agente;
Seção 2 – Classificação do Ambiente de Tarefa;
Seção 3 – Análise das Limitações do NeoGuard IA v1.0;
Seção 4 – Proposta de Redesenho do NeoGuard IA v2.0;
referência bibliográfica utilizada.
As informações das Seções 1 e 2 poderão ser apresentadas em quadros, listas organizadas ou texto estruturado, desde que todas as classificações e justificativas solicitadas estejam presentes.
Orientações gerais
Utilize os conceitos e a terminologia apresentados no Livro Base da disciplina.
Leia integralmente a situação-problema antes de elaborar suas respostas.
Relacione as informações apresentadas no cenário antes de realizar as classificações e propor o redesenho.
Justifique todas as classificações. A simples indicação de uma categoria, sem explicação, não atende integralmente à proposta da atividade.
Utilize os dados médicos exclusivamente como elementos do cenário fictício. Não é necessário pesquisar protocolos clínicos, valores fisiológicos ou tecnologias médicas externas aos conteúdos da disciplina.
Não acrescente modelos, técnicas ou arquiteturas de Inteligência Artificial que não sejam necessários para responder às tarefas propostas.
Organize o relatório de acordo com as quatro seções obrigatórias.
Responda a todos os itens em um único documento.
Utilize o Template de entrega da atividade MAPA, disponível no Material da Disciplina.
Ao finalizar, revise cuidadosamente o texto, verificando se todas as questões foram respondidas e se as citações e referências seguem as normas da Instituição.
Salve o arquivo no formato solicitado no ambiente da disciplina e realize o envio pelo STUDEO.
Após o envio, não serão permitidas alterações no arquivo. Portanto, confira cuidadosamente o documento antes de finalizar a entrega.
Em caso de dúvidas relacionadas ao conteúdo da atividade, entre em contato com a mediação pelo Fale com o Mediador.
Bons estudos!
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