Inteligência Artificial
Objetivos
- Paradigmas, áreas e aplicações da Inteligência Artificial.
- Algoritmos de procura cega, informada e local. Heurística e função de avaliação. Complexidade.
- Inferência em lógica proposicional, de 1ª ordem e em redes Bayesianas. Limitações.
- Linguagem de planeamento e algoritmos para construção de planos.
- Abordagens da aprendizagem automática e algoritmos essenciais.
- Modelar problemas de procura, especificar heurísticas e avaliar o seu comportamento.
- Implementar algoritmos de procura. Parametrização e experimentação dos algoritmos.
- Modelar e resolver problemas com Programação em Lógica.
- Modelar conhecimentos com redes Bayesianas. Efetuar inferência preditiva e de diagnóstico.
- Escolher apropriadamente instrumentos pesando a qualidade da solução e o tempo/espaço necessário para a obter.
- Justificar ou selecionar soluções.
- Trabalhar em equipa com a escrita de relatórios.
- Capacidade de modelação abstracta.
Caracterização geral
Código
1712
Créditos
6.0
Professor responsável
João Alexandre Carvalho Pinheiro Leite
Horas
Semanais - 5
Totais - 69
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
A disponibilizar brevemente
Bibliografia
O manual adoptado é [Stuart Russell & Peter Norvig, 2010].
Alguns tópicos são somente tratados em [Costa & Simões, 2008].
Os restantes livros são de leitura opcional.
Adoptados
- Stuart Russel and Peter Norvig. Artificial Intelligence. A Modern Approach, 3rd edition. Prentice-Hall, Inc., 2010.
- E. Costa e A. Simões. Inteligência Artificial. Fundamentos e Aplicações. 2ª edição, FCA, 2008.
- L. Sterling and E. Shapiro. The Art of Prolog (2nd Ed.). MIT Press, 1994.
Complementares
- Matt Ginsberg. Essentials of Artificial Intelligence. Morgan Kaufmann, 1994
- Nils J. Nilson. Artificial Intelligence: A new synthesis. Morgan Kaufmann, 1998
- I. Bratko. Prolog Programming for Artificial Intelligence, 3rd Edition, Pearson-Education, 2001.
- P. Blackburn, J. Bos, e K. Striegnitz. Learn prolog Now! College Publications, 2006.
Método de ensino
Nas aulas teóricas são expostos os pontos essenciais da matéria que deverão ser complementados com a leitura do manual aconselhado. As aulas laboratoriais destinam-se à apresentação e realização dos trabalhos práticos sobre diversos temas, acompanhadas pelos docentes. Algumas das aulas práticas destinam-se à modelação e realização de exercícios selecionados de exames anteriores, em particular de redes Bayesianas e Procura com adversários. Alguns trabalhos terminam com um mini-teste para aferir o desempenho dos alunos.
Os alunos têm ao seu dispor uma página da cadeira que mantém informação atualizada sobre o seu funcionamento.
A avaliação é contínua e composta por uma componente sumativa que inclui a participação activa nas aulas práticas e a realização dos trabalhos (30% da nota final), 2 testes (35% da nota final cada) durante o semestre ou um exame final (70% da nota em substituição dos testes). É necessário ter média dos testes ou nota de exame superior a 9,5 valores.
Método de avaliação
Avaliação
A unidade curricular tem duas componentes de avaliação que contribuem para a aprovação e classificação final:
- Componente de Avaliação Teórico-Prática
- Componente de Avaliação Sumativa
Componente de Avaliação Teórico-Prática
Poderá ser realizada através de dois testes teórico-práticos, em datas a indicar no CLIP, contribuíndo os dois testes com peso igual para a nota desta componente. Poderá ainda ser realizada através de um exame na época de recurso, em data a indicar no CLIP. A componente de avaliação Teórico-Prática, bem como cada uma das suas partes (testes e exame), é classificada com uma nota de 0-20 valores, arredondada à primeira casa decimal.
Os testes e o exame decorrerão de forma presencial. Na eventualidade de tal não ser possível, e tiverem que ser realizados a distância, será usada a ferramenta de proctoring adoptada pela FCT NOVA - possivelmente a ferramenta Respondus (Lock Down Browser + Respondus Monitor) ou semelhante.
No 2º teste e no exame é recomendada a utilização de máquina de calcular, desde que seja uma máquina de calcular científica. Não serão permitidas máquinas de calcular com funções gráficas e/ou capacidade de programação e/ou capacidade de ligação à net e/ou telemóveis.
Componente de Avaliação Sumativa
Para esta componente da avaliação contribuirá o desempenho dos alunos nas aulas práticas, incluindo a assiduidade, a participação activa nas tarefas dadas (exercícios de modelação, de implementação, etc.), e a resposta a pequenos questionários (quiz).
A componente de avaliação sumativa é classificada com uma nota de 0-20, arredondada à primeira casa decimal.
Condições para Aprovação e Classificação Final
Para se obter aprovação à unidade curricular exige-se, cumulativamente, uma classificação não inferior a 9.5 valores na componente de avaliação Teórico-Prática, e uma classificação final não inferior a 10 valores, sendo esta obtida através da média ponderada das duas componentes de avaliação, arredondada às unidades, com os seguintes pesos relativos:
- Componente de Avaliação Teórico-Prática: 70%
- Componente Sumativa: 30%
Notas de trabalhos realizados em edições anteriores
As notas da componente prática desta disciplina obtidas nos anos lectivos de 2012/2013 a 2021/2022 são válidas para a componente de avaliação Sumativa deste ano. Os alunos que pretendam manter a nota desta componente não se poderão inscrever em turnos práticos.
Conteúdo
Teóricas:
1.Panorâmica e breve história da IA e suas aplicações
2.Resolução de problemas
2.1.Agentes e problemas de procura
2.2.Procura cega
2.3.Procura heurística em espaços de estados. Algoritmo A*.
2.4.Procura local e problemas de otimização
2.5.Agentes adaptativos
2.6.Problemas de Satisfação de Restrições
2.7.Procura com Adversários
3.Representação do Conhecimento e Raciocínio
3.1.Lógica Proposicional
3.2.Lógica de Predicados de Primeira Ordem
3.3.Programação em Lógica
4.Planeamento
4.1.Representação de problemas de planeamento clássicos
4.2.Linguagens e algoritmos de planeamento
4.3.GRAPHPLAN
5.Incerteza e raciocínio probabilístico
5.1.Teoria das Probabilidades e Regra de Bayes
5.2.Redes Bayesianas
6.Aprendizagem Automática
6.1.Abordagens ao problema da aprendizagem
6.2.Aprendizagem conceptual e indutiva
6.3.Redes Neuronais
7.Conclusão
Aulas práticas:
Procura informada em espaços de estados
Procura local
Procura com adversários
Programação em lógica
Planeamento
Incerteza e raciocínio probabilístico
Aprendizagem automática
Cursos
Cursos onde a unidade curricular é leccionada: