Retomada aula. Introdução sobre Inteligência Artificial Abordagem sobre Agentes Resolução de problemas estratégias de busca - apresentação trabalhos

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1 Retomada aula Introdução sobre Inteligência Artificial Abordagem sobre Agentes Resolução de problemas estratégias de busca - apresentação trabalhos 1

2 Estratégias de busca Algoritmos de busca local e otimização: subida de encosta; têmpera simulada; feixe local; algoritmos genéticos 2

3 Agentes resolução de problemas É representado por um algoritmo de busca; Não possui acesso ao conhecimento do domínio de uma forma explícita O conhecimento do domínio aparece na definição de operadores e do teste de meta. Um agente baseado em conhecimento (KB) pode superar as limitações do agente que resolve problemas: Possui conhecimento sobre o mundo e suas próprias ações; Raciocina sobre as ações que ele pode executar. 3

4 Agentes baseado em conhecimento deve ser capaz de: Conhecer e representar estados, ações, etc; Incorporar novas percepções e atualizar representações internas do mundo; Inferir propriedades do mundo (não observáveis); Formular seus objetivos; Saber quais os efeitos de suas ações em diferentes estados. A base de conhecimento: É o principal componente do agente baseado em conhecimento; Consiste de um conjunto de fatos sobre o mundo. Cada fato é denominado de sentença. As sentenças são representadas numa linguagem de representação do conhecimento. 4

5 Representação do conhecimento - seres humanos sabem coisas e raciocinam - agentes artificiais também necessitam saber coisas (ter conhecimento) e raciocinar, pois isso permite comportamento bem sucedido. Agente baseado em conhecimento pode combinar o conhecimento geral com percepções correntes para deduzir outros aspectos do estado atual antes de selecionar ações. Ex. um médico ao diagnosticar um paciente antes de prescrever a receita. 5

6 Para todos os tipos de agentes, a linguagem natural também exige a dedução de estados ocultos. (conhecimento / ações) Ex. João viu a joia pela janela e a desejou. desejou o que? a refere-se a joia João lançou a pedra contra a janela e a quebrou. quebrou o que? a refere-se a janela Devemos passar o conhecimento e as metas de modo explícito, evitando ambiguidades (ou regras) da linguagem natural. 6

7 Agentes baseado em conhecimento tem duas tarefas: -Tarefa Tell: adiciona novas sentenças a base de conhecimento; - Tarefa Ask: questiona a base de conhecimento. A resposta resultante da tarefa ask deve ser obtida a partir do conhecimento previamente fornecido pela tarefa tell. Isto é obtido pelo uso de um mecanismo de inferência. 7

8 Agente baseado em conhecimento Níveis de descrição de um agente baseado em conhecimento: Nível do conhecimento ou epistemológico: descrição das categorias de conhecimento que um agente possui e como ele usa o conhecimento para raciocinar. Nível lógico: descreve como o conhecimento é representado formalmente e descreve o raciocínio do agente através de mecanismos de provas de teoremas. Nível de implementação: descreve o conhecimento e o raciocínio em termos de estruturas de dados e algoritmos. 8

9 Agente baseado em conhecimento Sistemas de representação de conhecimento: Mecanismo de inferência: algoritmos independentes de domínio Base de conhecimento: informação dependente de domínio. 9

10 Agente baseado em conhecimento A lógica é a linguagem utilizada para representar o conhecimento. Um modo de representar o conhecimento do agente lógico é por meio de proposições: que podem ser verdadeiras ou falsas. Usaremos a Lógica proposicional pois ilustra todos os conceitos básicos da lógica. Base de conhecimento é o elemento central do agente. Uma base de conhecimento é um conjunto de sentenças. Sentença é uma expressão declarativa que representa uma asserção sobre o mundo. 10

11 Agente baseado em conhecimento Exemplo do mundo de wumpus. É uma caverna que consiste de salas conectadas por passagens. Em algum lugar da caverna esta o wumpus monstro que devora qualquer um que entrar em sua sala. O wumpus pode ser atingido por um agente, mas o agente só tem uma flecha. Algumas salas contem poços sem fundo que qualquer um, exceto o wumpus, pode cair. Em alguma sala dessa caverna há um monte de ouro. O ouro é a motivação para os agentes entrarem no mundo de wumpus. 11

12 Definição do mundo de wumpus: Ambiente: uma malha 4x4 de salas. O agente começa no quadrado identificado como [1,1], voltado para a direita. As posições do ouro e do wumpus são escolhidas ao acaso, diferentes do quadrado inicial. Cada quadrado com exceção do inicial pode se um poço, com probabilidade 0,2. Atuadores: o agente pode mover-se para frente, virar 90 0 a direita ou 90 0 a esquerda. Pegar, deixar e atirar. A ação atirar pode ser usada para disparar uma flecha em linha reta diante do agente. A flecha continuará até atingir o wumpus ou atingir uma parede. O agente só tem uma flecha. 12

13 Definição do mundo de wumpus: Sensores: o agente tem cinco sensores que fornece uma única informação. - No quadrado contendo o wumpus e nos quadrados diretamente adjacentes, o agente perceberá um fedor; - - nos quadrados diretamente adjacente a um poço, o agente percebe uma brisa; - No quadrado onde esta o ouro, o agente percebe um resplendor; - Quando caminhar para uma parede, o agente recebe um impacto; - Quando o wumpus é morto, ele emite um grito que pode ser ouvido em qualquer lugar da caverna. As percepções são dadas ao agente sob a forma de lista de cinco símbolos. - Se houver um fedor e uma brisa, mas nenhum resplendor, impacto ou grito, ele receberá [fedor, brisa, nada, nada, nada] - Ao iniciar o jogo, o agente não sabe nada da configuração do ambiente. 13

14 Explorando o mundo de wumpus Para essa configuração inicial, baseado na lógica, descrever as percepções do agente. 14

15 Explorando o mundo de wumpus Primeira percepção: O jogo inicia com o agente posicionado na sala [1,1]. [nada, nada, nada, nada, nada] Deduz que: [1,2] e [2,1] são seguros, marca com ok. Supor que ele opte em ir para a sala [1,2] 15

16 Explorando o mundo de wumpus O agente detecta um fedor em [1,2], assim deve haver um wumpus nos quadros vizinhos Segunda percepção: [fedor, nada, nada, nada, nada] O wumpus não pode estar em [1,1], pela regra jogo. Logo, deve haver um wumpus em [1,3] ou [2,2] Dedução: wumpus em [1,3] ou [2,2] quadrado vazio em [2,1] O agente retorna a [1,1] e vai para a direção [2,1] 16

17 Explorando o mundo de wumpus Nesse momento há apenas um quadrado desconhecido que esta ok [2,1]. Nesse quadrado percebe-se uma brisa: [nada, brisa, nada, nada, nada] Nova dedução: brisa em [2,1] significa que deve haver um poço por perto, seja [3,1] ou [2,2]. O agente deve deduzir que [2,2] não tem wumpus como suposto, pois não sentiu fedor estando em [2,1]. Deduz também que [2,2] não é poço, pois não sentiu brisa quando estava em [1,2]. Assim o poço está em [3,1] e o wumpus em [1,3]. 17

18 Explorando o mundo de wumpus O agente segue para [2,2] que está ok. Percepção: [nada, nada, nada, nada, nada]. Supondo que o agente vá para [2,3]. O agente percebe um resplendor, deve agarrar o ouro e, consequentemente, encerrar o jogo. Neste quadro a percepção é: [fedor, brisa, resplendor, nada, nada] Em cada caso o agente tira uma conclusão a partir de informações disponíveis, essa conclusão tem a garantia de ser correta se as informações disponíveis estiverem corretas. Essa é uma propriedade fundamental do raciocínio lógico. 18

19 Resolva o problema do mundo de wumpus para a configuração dada, onde (P=poço, W=wumpus, O=ouro, A=agente) 4 P P 3 2 P O W 1 A

20 Próxima aula: Lógica proposicional 20