“Algoritmo”

A I.A. é constituída por algoritmos.

Um algoritmo é uma sequência finita de ações executáveis que visa obter uma solução para um determinado tipo de problema.

Os algoritmos estão presentes não só na matemática como também no nosso dia-a-dia em pequenas ações simples como:

Dobrar roupa: processo que implica uma sequência de movimentos para que, no caso, a roupa fique dobrada como era pretendido

Regra de 3 simples: é uma instrução de operações com números, com vista a chegar a um resultado representado pela incógnita

Spam: a partir de alguns dados, o algoritmo decide o que é spam:

Lavar os dentes: Neste caso, os movimentos implicam pegar na escova de dentes, colocar a pasta na escova e escovar os dentes para que fiquem como esperado

Email:

Input- O que é recebido pelo endereço;

Output- Decisão Spam;

Caixa de entrada.

Tipos de Algoritmos

1. Algoritmos simbolistas:

Pressuposto: todo o pensamento é uma manipulação (jogo) de símbolos

Caraterísticas dos algoritmos:

Simboliza-se alguns conhecimentos;
Joga-se com esses símbolos, segundo regras, até se obter o símbolo da informação pretendida. Por exemplo: a resolução de uma equação; ou, mediante uma árvore de procura, simbolizar "dor de cabeça" por "11",... até "1" por "paracetamol".

Árvore de procura

2. Algoritmos evolucionistas:

Pressuposto: a aprendizagem também evolui por seleção natural.

Características dos algoritmos:

Desenvolvem os próprios programas, tal como a Natureza desenvolve as espécies e os respetivos cérebros.

1. Variação;

2. Seleção;

3. Confirmação.

3. Algoritmos estatísticos / bayesianos:

Pressuposto: todo o conhecimento é incerto.

Teorema de Bayes – cálculo da probabilidade de um acontecimento (A), dados certos conhecimentos prévios (B).

Características dos algoritmos:

Usam médias, medianas, variâncias… para calcularem a correspondência do output ao input.

4. Algoritmos que estabelecem analogias:

Pressuposto: aprende-se pelo encontro de semelhanças.

Características dos algoritmos:

Perante alguma informação sobre um caso novo, procuram-se no Conjunto de treino (v. abaixo) os casos mais parecidos segundo alguma caraterística;
E prevê-se que o 1º caso terá outras características dos casos semelhantes.

5. Algoritmos conexionistas:

Atualmente, cada rede visa um tipo de problemas apenas – ex. condução automática, jogos de tabuleiro…

Caraterísticas dos algoritmos:

Compara-se o output de um sistema com a situação pretendida;
Mudam-se as relações entre os input até se obter esse output desejado.

Aprendizagem Automática

Estimar (calcular por aproximação) a correspondência entre uma informação de entrada (input) e uma informação de saída (output).

Elementos da aprendizagem automática:

“Conjunto de treino” – informações de casos dadas ao sistema para este calcular as correspondências visadas; por exemplo, os pesos de muitas crianças em diversas idades para se calcular a correspondência normal entre peso e idade.

“Conjunto de teste” – informações de casos, dadas posteriormente ao sistema, para este confirmar ou ajustar o seu desempenho.

Exemplo:

Quando uma pessoa está a conduzir tem que controlar a direção do carro com o volante, o avanço com o acelerador e a travagem com o travão. Pode-se atribuir um número às posições do volante e de cada um dos pedais.

Imaginemos que uma pessoa acabou de iniciar a travessia na passadeira no lado direito da faixa de rodagem, estando a imagem do peão nas posições 12 (eixo dos xx) e 1 (eixo dos yy) no para-brisas.

O volante estava centrado na posição 0 (Posição inicial). Posteriormente, o condutor irá rodar o volante para o lado esquerdo, para a posição -1 (Posição final). Quanto aos pedais, o travão estava na posição 0 (Pi), e passa a estar na posição 4 (Pf); e o acelerador estava na posição 2 (Pi), e passa a estar na posição 0 (Pf), para que o carro consiga parar a tempo e desviar-se.

O algoritmo faz corresponder um trio de números, que assinala as posições do volante e dos pedais, a um par de números, que assinala a posição do peão, conforme as posições finais que os condutores dos casos no conjunto de treino atribuem ao volante e pedais quando veem pelo para-brisas objetos, neste caso, no lado direito.