Modelo2

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INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL
Francisco Barretto
kikobarretto@gmail.com
Aula 04: Definição de Problemas: Satisfação de
Restrições

Sumário
¨༊ 
¨༊ 
¨༊ 
¨༊ 
¨༊ 
¨༊ 

Preâmbulo
O que é um problema em IA?
Como formular um problema?
Tipos de problemas
Implementação
Como procurar a solução de um problema?
¤༊ 

Satisfação de restrições

Preâmbulo
¨༊ 

O agente reativo ...
¤༊ Escolhe

suas ações com base apenas nas percepções

atuais
¤༊  não tem estado interno
¤༊  portanto, não pode pensar no futuro
¤༊  Não sabe “aonde vai”

Preâmbulo
¨༊ 

O agente solucionador de problemas ...
¤༊  busca

uma seqüência de ações que leve a estados
desejáveis (objetivos)
C
C

Estado inicial

B
A
C

A
A
B
B

C
A
B

A



B

A
B

C

A
C

BC
C
B
A

B
A

C

A

A

A
A

Estado final

B
B
C

C

B
C

B

C
A

C

A

B
C
A

B

C
B

A
C
B

Preâmbulo
¨༊ 

Métodos de Busca
¤༊  Busca

é uma das mais poderosas abordagens para
resolução de problemas em IA
¤༊  Busca é um mecanismo de resolução de problemas
universal que:
n༆  Sistematicamente

explora as alternativas
n༆  Encontra aseqüência de passos para uma solução

Preâmbulo
¨༊ 

Espaço de problemas
¤༊  Uma

atividade simbólica orientada a objetivo ocorre
em um espaço de problemas
¤༊  Busca em um espaço de problemas é visto como um
modelo geral de inteligência

Preâmbulo
¨༊ 

Problemas clássicos
¤༊  Jogo

dos 8 números
¤༊  Torre de Hanoi
¤༊  Missionários e Canibais
¤༊  Jarro d’água
¤༊  Mundo doaspirador
¤༊  Mundo de Wumpus

•  Mundo dos blocos
•  Caixeiro viajante
•  Labirinto
•  Cripto-aritmética
•  Problema de Einstein
•  Xadrez, Bridge, etc

Preâmbulo
¨༊ 

Exemplo: O mundo do aspirador
¤༊  O

mundo consiste em duas salas
¤༊  Cada sala pode estar suja
¤༊  O agente pode estar em apenas uma das salas de
cada vez
¤༊  Existem 8 estados
possíveis
¤༊  O agente podeefetuar 3 ações:
Esquerda, Direita e
Limpar

O que é um problema em IA?
¨༊ 

Um problema em IA é definido em termos de...
¤༊  (1)

Um espaço de estados possíveis, incluindo:

n༆  um

estado inicial
n༆  um (ou mais) estado final = objetivo
n༆  espaço de estados: todas as cidades da região

Exemplo1: dirigir de Brasília a Goiânia
Exemplo2: jogo de 8 números


O que é um problemaem IA?
¨༊ 

Um problema em IA é definido em termos de...

¤༊  (2)

Um conjunto de ações (ou operadores) que permitem
passar de um estado a outro

Exemplo1: dirigir de uma cidade a outra
Exemplo2: regras de movimentação de peças no jogo de 8
números
¤༊  (3)

Um objetivo

n༆  Pode

ser uma propriedade abstrata
Exemplo1: condição de xeque-mate no Xadrez
n༆  Ou um conjunto deestados finais do mundo
Exemplo2: estar em Goiânia

O que é um problema em IA?
¨༊ 

Um problema em IA é definido em termos de...

¤༊  (4)

Uma solução

n༆  caminho

(seqüência de ações ou operadores) que leva do
estado inicial a um estado final (objetivo).

¤༊  (5)

Um espaço de estados

n༆  conjunto

de todos os estados alcançáveis a partir do
estado inicial por qualquerseqüência de ações.

Como formular um problema?
¨༊ 

Formulação do problema e do objetivo
¤༊  Quais

são os estados e as ações a serem consideradas?
¤༊  Qual é (e como representar) o objetivo?
¨༊ 

Busca (solução do problema)
¤༊  Processo

que gera/analisa seqüências de ações para
alcançar um objetivo
¤༊  Solução = caminho entre estado inicial e estado final.
¤༊  Custo do caminho =qualidade da solução
¨༊ 

Execução
¤༊  Executar

a solução completa encontrada ou
¤༊  Intercalar execução com busca: exige planejamento

Como formular um problema?
¨༊ 

Exemplos de formulação de problemas
¤༊  Jogo

dos 8 números

Estados = cada possível configuração do tabuleiro
n༆  Estado inicial = qualquer um dos estados possíveis
n༆  Teste de término = “ordenado, com vazio...
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