Sistema inteligente para busca de rota ideal

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Sistema Inteligente de Busca Informada para Rotas de Trânsito em João pessoa
Raul Felipe de M. Fernandes, Vinícius Antônio C. Fagundes
Centro de Informática – Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
CEP – 58051-900 – João Pessoa – PB – Brasil
{raulfelipe,viniciuscfagundes}@di.ufpb.br

Abstract. This paper presents an intelligent system to try to improve the public transport service in thecity of João Pessoa. The proposal is to offer the user the best route possible between two distinct points of a grid of points previously defined, through the use of informed search concepts from the artificial intelligence field.
Resumo. Este artigo visa apresentar um sistema inteligente para tentar aprimorar o serviço de transporte público na cidade de João Pessoa. A meta consiste em propor aousuário a melhor rota dentre as possíveis entre dois pontos distintos de uma malha de pontos previamente definida, através da utilização de conceitos de busca informada oriundos da área de inteligência artificial.
1. Introdução
Um dos principais serviços que uma cidade deve apresentar para qualquer cidadão é o sistema de transporte público que, se utilizado de forma eficiente, diminui o fluxo dotráfego urbano e a poluição produzidos pela grande malha de carros.
Devido a sua importância, o seu uso deve ser constantemente incentivado, tanto para os que já são usuários quanto para os que por algum motivo não se sentem a vontade de adotá-lo como alternativa. Esse incentivo deve vir por meio da criação de programas que facilitem a utilização do serviço ou de ferramentas que auxiliemusuários inexperientes.
Na procura de criar uma ferramenta auxíliar para os usuários inseguros, desenvolveu-se o sistema inteligente a ser apresentado neste artigo, cujo intuito é selecionar a melhor rota entre dois pontos distintos de uma malha de pontos baseada no mapa da cidade, através da aplicação de um algoritmo de busca informada que também será abordado neste artigo.
2.Fundamentação Teórica
A Inteligência Artificial é uma grande área da computação que elabora conceitos, métodos e sistemas para resolver problemas de forma inteligente e autônoma. Várias definições para a área podem ser encontradas desde a sua criação, dentre elas "IA consiste na automatização das atividades que associamos com o pensamento humano, atividades tais como a tomada de decisões, resolução deproblemas, aprendizagem..." [Bellman, 1978] e "IA é o estudo de como fazer que os computadores façam coisas nas quais, por enquanto, as pessoas são melhores." [Rich e Knight, 1991].
Uma das subáreas importantes da IA é a busca por soluções otimizadas, que procura definir a melhor dentre as possíveis soluções para um problema. A forma mais comum de se fazer isso é através do mapeamentodo problema em uma estrutura do tipo árvore, na qual a melhor solução será o caminho que liga o nó inicial ao nó objetivo de acordo com o contexto ao qual foi aplicado.
Dois são os métodos de se realizar buscas em uma árvore, a busca não-informada, que não enxerga o custo de onde se está até o objetivo mas apenas diferencia o estado atual do estado final, e a busca informada que usaconsiderações e pesos para os nós que são percorridos e leva em conta o custo do nó atual para o final desde o inicio da busca. Os custos nos quais a busca informada se baseia são estimados por uma função heurística, definida de acordo com as necessidades do problema.
O método escolhido para o contexto que este artigo aborda foi o de busca informada, onde encontra-se o algoritmo A* aplicadoneste problema. Seu funcionamento mistura conceitos de busca informada e não-informada, onde o nó a ser expandido será aquele que tenha o menor custo do caminho entre o estado anterior e o atual somado ao custo do caminho entre o estado atual e o objetivo.
3. Sistema Inteligente para Rotas Urbanas
A principal ideia do sistema é definir a melhor dentre as rotas existentes em uma malha de pontos...
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