sistemas de informação de negócios especializados
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Sistemas de Informação de Negócios Especializados. Inteligência Artificial Sistemas Especialistas Realidade Virtual e Aumentada. Inteligência Artificial. História. 1941 – Primeiro computador eletrônico; 1949 – Primeiro programa armazenado em computador; - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Sistemasde
Informação de Negócios
Especializados
1Sistemas de Informação - FATEC SP
- Inteligência Artificial
- Sistemas Especialistas
- Realidade Virtual e Aumentada
2Sistemas de Informação - FATEC SP
INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL
3Sistemas de Informação - FATEC SP
1941 – Primeiro computador eletrônico; 1949 – Primeiro programa armazenado
em computador; 1950 – Primeiros sinais de IA Norbert
Wiener e a FeedbackTheory;
1955 – Primeiro programa deIA, The Logic Theorist, porWiener e Simon;
História
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O que é Inteligência?
“Errar é humano, mas repetir o erro é burrice”
Definição de Inteligente: Dotado de inteligência, capaz de compreender, esperto, habilidoso [Larousse];
Definição de Inteligência: Faculdade de conhecer, de aprender, de conceber, de compreender: a inteligência distingue o homem do animal [Larousse];
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1956 – John McCarthy cria o nome Inteligência Artificial;
1957 – Primeira versão do GPS –GeneralProblem Solver; 1958 – É criada a Linguagem LISP, por John
McCarthy; 1963 – O MIT recebe investimento
americano para pesquisas na área de IA; 1963-1969 – Surgem diversos programas
como SHRDLU, STUDENT e SIR;
“Um programa de computador capaz deagir inteligentemente no mundo deve possuir uma representação geral do mundo em termos da qual são interpretadas suas entradas.”
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1970s – Surgem os sistemas especialistas, o sistema de visão, a linguagem PROLOG e a Frames Theory por Minsky;
1980 – 1985 – Grande alta nas aquisições de sistemas especialistas e dos sistemas de visão, utilizando a teoria de Minsky;
1986 – 1993 – Queda nademanda por sistemasinteligentes e IA;
1994 a atual – Recuperaçãodos sistemas em IA pelo uso deredes neurais, iniciada em 1943.
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O que é Inteligência Artificial?
É a tentativa de formalizar a criação de um “cérebro eletrônico”
Definição de Inteligência Artificial: Conjunto de teorias e de técnicas empregadas com a finalidade de desenvolver máquinas capazes de simular a inteligência humana [Larousse];
Definição de Inteligência Artificial: A Inteligência Artificial é uma área de estudos da computação que se interessa pelo estudo e criação de sistemas que possam exibir um comportamento inteligente e realizar tarefas complexas com um nível de competência que é equivalente ou superior ao de um especialista humano [Nikolopoulos].
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Turing Test
1950 - Computing Machineryand Intelligence – Can a machine think?
Alan Turing
1990 – The Cambr idge Center for Behav iora l S tud ies e Hugh Loebner cr iam o Loener Pr ize
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Turing Test Definição de inteligência de Turing: “a
habilidade de obter uma performances de nível humano em todas as tarefas cognitivas de forma a enganar um interrogador humano.”
Computador e um humano seriam interrogados por um humano por algum tipo de rede • Turing sugeriu o teletipo;• Hoje, pensamos na Internet.
Computador passa no teste se interrogador não consegue distinguir entre computador e ser humano.
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Turing Test Será que ele realmente denota
inteligência?• Concentra-se demais no comportamento• Pessoa com excessivo conhecimento
pode parecer um computador.• Não diz nada sobre a capacidade de
aprender e de lidar com situações novas.
Possibilidade de passar: • fazer uma árvore com todas as
possibilidades de conversação • fazer o computador percorrê-la
conforme a conversação progride.
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Turing TestFalha como instrumento científico
• Informal;• Impreciso;• Não é desenvolvido para reaplicação;• Testa apenas um conjunto de
características associadas com inteligência;• Não há incremento no desafio.
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Sala Chinesa
J.R. Searle (O problema da sala chinesa)“suponha alguém trancado em uma sala com um manual de intruções, em sua língua de origem (que supõe-se não seja chinês), que informam como correlacionar certos símbolos em chinês de maneira a produzir novos símbolos em chinês. A pessoa ignora o significado dos símbolos e por isto não vê sentido nas regras, no entanto, para um observador externo que compreenda chinês a troca de símbolos simula uma conversa inteligente.”
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Autômato : uma máquina abstrata caracterizada por um estado interno e que, a cada entrada recebida, produz uma saída e muda para um novo estado, deterministicamente especificados pelo estado atual do autômato e pelo valor da entrada.
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• Pa i da In te l igênc ia Ar t ifi c ia l ;• Parcer ia com Misnky e McCarthy;• Cr iador da Teor ia Probab i l í s t i ca ;• Infl uenc iou I saac As imov, c r iadorda sér ie sobre robôs que pensam que deram or igem ao fi lme “Eu,Robô” .
Ray Solomonoff
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Inteligência Natural x Inteligência
Artificial
Comportamento Inteligente: • Aprender com as experiências e aplicar o
conhecimento adquirido;• Lidar com situações complexas;• Resolver problemas quando faltam informações
importantes;• Determinar o que é importante;• Reagir com rapidez e corretamente em novas
situações;• Entender imagens visuais;• Processar e manipular símbolos;• Ser criativo e imaginativo;• Usar heurísticas.
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Natural Artificial
Capacidade de usar sensores alta baixa
Capacidade de ser criativo e alta baixaImaginativo
Capacidade de aprender com alta baixaa experiência
Capacidade de ser adaptativo alta baixa
Capacidade de suportar os alta baixacustos de adquirir inteligência
Inteligência Natural x Inteligência Artificial
18Sistemas de Informação - FATEC SP
Capacidade de usar diversas fontes de informações Alta Alta
Capacidade de adquirir grandequantidade de informações externas Alta Alta
Capacidade de efetuar cálculosComplexos Baixa Alta
Capacidade de transferir informações Baixa Alta
Capacidade de efetuar um série decálculos rapidamente e com precisão Baixa Alta
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Robótica21Sistemas de Informação - FATEC SP
Objetivos e Previsões
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Objetivos e Previsões
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Sistema de Visão e Percepção
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Robô NAO
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Sistemas de Aprendizado
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www.20q.net27Sistemas de Informação - FATEC SP
Retroprojetor
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46Sistemas de Informação - FATEC SP
AI Simbólica x AI Conexionista
47Sistemas de Informação - FATEC SP
Redes Neurais
48Sistemas de Informação - FATEC SP
Estrutura semelhante ao cérebro
49Sistemas de Informação - FATEC SP
Funcionamento
50Sistemas de Informação - FATEC SP
Estrutura
51Sistemas de Informação - FATEC SP
Sistemas Especialistas
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O que são?
São sistemas que replicam a decisão humana para problemas pontuais e bem definidos.
53Sistemas de Informação - FATEC SP
Para que servem?
Basicamente, para permitir ao usuário do sistema ter o desempenho de um especialista na resolução de um determinado problema;
54Sistemas de Informação - FATEC SP
Qual a diferença em relação à SIs Convencionais?
Sistema Convencional: a solução de problemas é buscada quase sempre a partir de resoluções algorítmicas com base em cálculos numéricos;
Sistema Especialista: as soluções são buscadas já a partir do raciocínio simbólico.
www.eps.ufsc.br/disserta98/maia/cap3a.html
55Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs - Características
Vantagens
Podem lidar com incerteza e informações imprecisas utilizando de probabilidade e heurística;
Podem apresentar comportamento inteligente e extrair conclusões de relacionamentos complexos;
Podem explicar seu raciocínio e o porque de suas decisões/sugestões;
56Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs – Características
Desvantagens
Por ser pouco utilizado pelas organizações, os SEs geralmente não são amplamente testados;
São difíceis de usar e manter;
São limitados a problemas estreitos ou muito específicos;
Não podem refinar seu próprio conhecimento;
Podem ter altos custos de desenvolvimento;
Levantam questões ÉTICAS.
57Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs - Características
Desvantagens
Possibilidade de erros: Como a fonte fundamental do conhecimento de um SE é um especialista humano, se houver falha ou o conhecimento for incompleto, o SE será negativamente afetado;
Podem ter altos custos de desenvolvimento;
58Sistemas de Informação - FATEC SP
Por que usar um SE?
Alto retorno potencial ou redução significativa de risco;
Retorno mais consistente e mais rápido do que os especialistas humanos;
Captura e preservação de material humano insubstituível;
Experiência humana disponibilizada para o uso de uma grande quantidade de pessoas;
59Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs - Recursos
Definição estratégica de objetivos;
Planejamento;
Projeto;
Tomada de decisões;
Controle e monitoramento de qualidade;
Diagnóstico.
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SEs - Recursos
Definição Estratégica de objetivos
Um SE pode: Sugerir objetivos estratégicos; Analisar pontos fortes da organização; Identificar oportunidades de mercado; Medir poder e posição dos concorrentes;
61Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs - Recursos
PlanejamentoA capacidade de atingir objetivos gerais corporativos, o impacto do uso dos recursos organizacionais e as formas como os planos específicos ajudam uma organização a competir no mercado, podem ser analisadas com a ajuda de um SE e esses dados podem ajudar a definir o planejamento da empresa.
62Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs - Recursos
Projeto
Um SE pode ajudar no desenvolvimento de um produto com base no julgamento e entendimento do mercado consumidor.
63Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs - Recursos
Tomada de Decisões
Um SE age como um conselheiro, exibindo qual a melhor decisão a ser tomada e quais informações o levaram a constatar isso.
64Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs - Recursos
Monitoramento de qualidade
Medir a qualidade de produtos e serviços, determinar se um sistema computacional está funcionando como o esperado e determinar a eficácia de determinados serviços, são algumas das funções do recurso de monitoramento de qualidade do SE.
65Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs - Recursos
Diagnóstico
A partir do monitoramento da situação, os SEs podem identificar problemas e suas causas e sugerir possíveis soluções.
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Netflix
Criada em 1997, a Netflix é uma empresa americana de locação de filmes;
Tem 1644 funcionários;
Seu site recebe 75 milhões de acessos diariamente.
Lucro líquido anual de U$ 115.9 milhões.
67Sistemas de Informação - FATEC SP
Netflix – Nível 1
Sistema Informatizado
Controle de Logística
Usuário
68Sistemas de Informação - FATEC SP
Netflix – Nível 2
“Cinematch”
SPT
ERP
Base de Dados
69Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs - Componentes
Recursos para explicações
Máquina de Inferências
Interface com o usuário
Recursos para aquisição de
conhecimento
UsuárioEspecialistas
Base de Conhecimento
70Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs – Componentes
Base de Conhecimento
Armazena todos os elementos relevantes: informações, dados, regras, casos e relacionamentos utilizados pelo SE.Base de dados
Dados Brutos
Suporte a informações e decisões
Informações
Base de Conhecimento
Padrões e relacionamentos
71Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs – Componentes
Características da Base de conhecimento
Uso de regras;
Uso de lógica difusa;
Uso de casos;
Base de Conhecimento
72Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs – Componentes
Recursos para aquisição do conhecimento
Seu objetivo geral é oferecer recursos convenientes e eficientes capturar e armazenar as regras e dados da base de conhecimento. Para isso, o SE pode apresentar menus para que o próprio usuário faça pequenas parametrizações na base.
Base de Conheciment
o
Recursos para aquisição de
conhecimento
Especialista
73Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs – Componentes
Máquina de Inferência
O objetivo geral de uma máquina de inferência é buscar informações e relacionamentos na base de conhecimentos e oferecer respostas, sugestões ou previsões, assim como faria um especialista humano. Por exemplo sugerir vídeos com base nos outros já escolhidos pelo usuário.
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Inferência
“Os Bons Companheiros – (1990)”
75Sistemas de Informação - FATEC SP
Inferência
“Os Bons Companheiros – (1990)”
76Sistemas de Informação - FATEC SP
Inferência
“Os Bons Companheiros – (1990)” “Casino – (1995)”
77Sistemas de Informação - FATEC SP
Ind
icaçõ
es
“O Poderoso Chefão III – (1990)”
Inferência
78Sistemas de Informação - FATEC SP
Inferência
Ind
icaçõ
es
“Taxi Driver – (1976)”
79Sistemas de Informação - FATEC SP
Ind
icaçõ
es
“Os Infiltrados – (2006)”
Inferência
80Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs – Componentes
Recursos para explicações
Permite ao usuário entender como o SE chegou às conclusões ou resultados.
81Sistemas de Informação - FATEC SP
Recursos para explicação
Mesmo Gênero
82Sistemas de Informação - FATEC SP
Mesmo Gênero
Mesmo Ator
Recursos para explicação
83Sistemas de Informação - FATEC SP
Mesmo Gênero
Mesmo Ator
Mesmo Diretor
Recursos para explicação
84Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs – Componentes
Recursos para aquisição de conhecimento
Seu objetivo é oferecer formas eficientes de capturar e armazenar os componentes da base de conhecimento.
85Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs – Desenvolvimento
Os sistemas especialistas exigem uma abordagem sistemática de desenvolvimento. Isso inclui determinar requisitos para o SE, escolher especialistas da área investigada, construir os componentes e manter e revisar o sistema como um todo.
86Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs – O Processo de Desenvolvimento
Determinar requisitos
Identificar especialistas
Construir componentes do sistema especialista
Implementar Resultados
Manter e revisar Sistema
87Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs - Envolvidos no processso de desenvolvimento
Especialista de domínio: É o especialista na área do SE.
Engenheiro do conhecimento: É o profissional experiente no projeto, desenvolvimento e implemntação de um SE.
Usuário de conhecimento: É o usuário que utilizará o SE e será beneficiado com o conhecimento disponibilizado por ele.
88Sistemas de Informação - FATEC SP
SEs - Envolvidos no processso de desenvolvimento
Sistema Especialista
Especialista de domínio
Engenheiro do conhecimento
Usuário do conhecimento
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Realidade Virtual
90Sistemas de Informação - FATEC SP
O que é?
É uma tecnologia que simula um ambiente, incluindo imagens, sons e sensações do mundo simulado.
91Sistemas de Informação - FATEC SP
Origem Embora o conceito tenha sido
proposto em meados da década de 50, a realidade virtual foi comercializada pela primeira vez por Jaron Lanier, em 1989;
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“Estava interessado em achar um novo meio de melhorar a comunicação das pessoas com a matemática. Sempre achei o tema apaixonante. A matemática é fácil e humana como a música. A maioria das pessoas tem dificuldade em entendê-la, pois usamos a linguagem errada. Assim, comecei a tentar achar uma linguagem visual. No processo de construir máquinas tentei expressar a matemática no que foi possivelmente o primeiro sistema completo de realidade virtual.”
Jaron Lanier
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RealidadeVirtual
Não-Imersiva
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O que é?
A realidade virtual não-imersiva é realizada com o uso de monitores comuns, onde o usuário manipula o ambiente virtual através de dispositivos de entrada (sensor infravermelho, por exemplo).
Sistemas de Informação - FATEC SP 95
Medicina
Utilização de realidade virtual em ramos da medicina como:
• Ensino;• Simulação de cirurgias;• Cirurgias presenciais.
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Medicina
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Medicina Simulador de coleta de medula
óssea; Software dotado de dispositivos
que possibilita ao médico simular uma coleta em crianças.
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Comunicação e acessibilidade
Projetos que utilizam a realidade virtual para traduzir a linguagem de sinais de surdos-mudos, como o TLIBRAS.
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Entretenimento
Setor promissor da realidade virtual, onde empresas investem cada vez mais na tecnologia, em busca de avanços e novos clientes.
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Entretenimento
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Entretenimento
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Dispositivos
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Visão Estereoscópica
Projeção de duas imagens de pontos de observação ligeiramente diferentes para cada olho, interpretadas pelo cérebro, proporcionando a visão em três dimensões.
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Interface Háptica
Proporciona sensação de toque e outras sensações físicas no mundo virtual. Com o uso de uma luva ou algum sensor, o computador localiza a mão do usuário e mede seus movimentos.
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Interface Háptica
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BOOM
Binocular Omni-Orientation Monitor
Consiste em um display montado em um braço mecânico, permitindo ao usuário uma visão estereoscópica.
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BOOM
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HMD
Head Mounted Display
Dispositivo que possui um visor direcionado para cada olho e monitora a posição e a direção da visão do usuário.
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HMD
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CAVE
Cave Automatic Virtual Environment
Pequena sala onde paredes, chão e teto funcionam como monitores. Com o uso de óculos, o usuário entra em um ambiente onde as imagens são projetadas estereoscopicamente.
Sistemas de Informação - FATEC SP 111
CAVE
Sistemas de Informação - FATEC SP 112
RealidadeVirtual
Imersiva
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O que é?
O conceito de realidade virtual imersiva baseia-se na capacidade de proporcionar ao usuário a sensação de estar dentro de um ambiente simulado e permiti-lo interagir com esse meio.
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Educação
Permite experiências com o conhecimento de forma interativa e imersiva, como, por exemplo, visitar virtualmente um lugar que talvez nunca fosse explorado no mundo real.
Sistemas de Informação - FATEC SP 115
Educação
No Brasil temos, por exemplo, a Caverna Digital, um complexo sistema que possibilita ao usuário interagir com um mundo sintético, criado pelo Laboratório de Sistemas Integráveis da USP para fins educacionais.
Sistemas de Informação - FATEC SP 116
Educação
Devido ao alto custo de implementação, a Caverna Digital é pouco acessível por entidades educacionais. Foi então criada a Gruta Digital, um sistema baseado na Caverna, porém, a um custo muito menor.
Sistemas de Informação - FATEC SP 117
Educação
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Treinamento VAMS (Virtual Aircraft Modeling and
Simulation), projeto da NASA de simulação de voos em aeronaves.
Sistemas de Informação - FATEC SP 119
Treinamento
Sistemas de Informação - FATEC SP 120
RealidadeAumentada
Sistemas de Informação - FATEC SP 121
O que é? A realidade aumentada funciona
através da sobreposição do mundo virtual com a realidade, proporcionando dados e informações através de recursos visuais.
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Manutenção Empresas empregam realidade
aumentada como forma de aumentar a precisão em reparos, diminuindo os riscos de erro;
A BMW, empresa automobilística, tem projetos de manutenção de carro baseados nessa tecnologia.
Sistemas de Informação - FATEC SP 123
Manutenção
Sistemas de Informação - FATEC SP 124
Educação
Na área da educação, a realidade aumentada já é empregada em livros didáticos, para que o aluno possa interagir com a matéria.
Sistemas de Informação - FATEC SP 125
Educação
Sistemas de Informação - FATEC SP 126
Entretenimento A realidade aumentada está sendo
explorada cada vez mais pelos setores de entretenimento;
Hoje, é possível encontrar desde grandes demonstrações do poder da realidade aumentada, quanto pequenas amostras, encontradas até mesmo em latas de refrigerante.
Sistemas de Informação - FATEC SP 127
Entretenimento
Sistemas de Informação - FATEC SP 128
Entretenimento
Sistemas de Informação - FATEC SP 129