Inteligência artificial

Informática. Eletrônica. Automação. Robótica. História. Máquinas automáticas. Álgebra de Boole

  • Enviado por: Carlos Rios
  • País: Chile Chile
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Inteligência Artificial

Quando a computação começou a surgir como uma ciência, se começaram a dar conta de que os robôs podia realizar tarefas bem mais complexas do que eles imaginavam; interessaram-se no conceito do "raciocínio Humano"; deram-se conta de que se pudessem "aprender" de seu médio, poderia ser realizado o sonho de qualquer cientista daquela época: criar vida artificial, e desta maneira fazer com que os robôs pensassem e pudessem razoar.

A inteligência humana tem maravilhado aos homens desde o princípio dos tempos, sempre tratou da imitar, igualar e mecanizarla para seus próprios propósitos. Começou por desenvolver algoritmos capazes de resolver problemas específicos, interessou-se em aplicar a Lógica Matemática na resolução de ditos problemas, e é aqui onde começou a se desenvolver a I.A.

Podemos definir a Inteligência Artificial (IA) como o ramo da Ciência Informática dedicada ao desenvolvimento de agentes racionais não vivos" ou dito de outro como "ao estudo das maneiras nas quais os computadores podem melhorar as tarefas cognoscitivas, nas quais, atualmente, a gente é melhor." Desta maneira podemos ver que o entendimento de alguma linguagem natural, reconhecimento de imagens, encontrar a melhor maneira de resolver um problema de matemáticas, encontrar a rota ótima para chegar a um objetivo específico, etc., são parte do raciocínio humano, e que até agora o homem desejou poder a imitar desenvolvendo a Inteligência Artificial.

 

História da Inteligência Artificial

As raízes da inteligência artificial acham-se na história mesma da humanidade, e não só em sua história, também nos mitos e lendas de muitas culturas. Conquanto estas culturas não falavam como tal de computadores pensantes, sim se observou que se mencionam inteligências artificiais ou criadas por humanos. Isto é, que a idéia de inteligências criadas artificialmente sempre acordou interesse na raça humana. Pela primeira vez, quiçá estejamos cerca de conseguir este tipo de inteligências.

Encontramos um primeiro exemplo na mitología grega. Hera tem um filho chamado Hephaestus, quem criou um homem feito de bronze chamado Talos. A missão de Talos era proteger Creta. Aqui, ao que parece, em termos modernos, temos a história de um androide protetor.

Outro mito é o de Pygmalión, um rei-artista que cria uma escultura de marfim na qual representa seu ideal de mulher. A deusa Afrodita concede-lhe vida à escultura e dá-lhe como nomeie Galatea.

Sabe-se também que Dédalo, um famoso inventor da Antiguidade, criava gente artificial. Ao que parece, a criação desta classe de seres constitui uma inquietude presente a engenheiros, inventores e escritores. Mas a construção de uma máquina que só se assemelhe ao ser humano não resulta suficiente, o que em realidade se buscou é que tenha inteligência.

Estes mitos não se param na Antiga Grécia. Conta-se que o papa Silvestre II construiu um artefato que podia predizer o futuro. Este aparelho era uma cabeça humana mecânica, capaz de pronunciar duas palavras: sim e não. A gente perguntava-lhe, e a cabeça contestava, predizendo desta maneira o futuro.

Ao que parece, uma máquina que dizia duas palavras não resultou suficiente. Também sabemos que astrólogos árabes da Antiguidade construíram um artefato conhecido como Zairja, que supostamente já apresentava inteligência. Ademais, têm-se notícias de uma máquina similar telefonema Ars Magna, mas de origem cristão, com caraterísticas parecidas.

O homunculus foi criado por Paracelsus e era um homem pequeñito. O rabbi Judah ben Loew também tinha interesse na criação de seres artificiais e, utilizando varro, criou um pequeno homem vivente. Este homem tinha por nome Jospeh Golem, e tinha-se-lhe encomendado uma missão de espionagem em Praga. Por alguma razão, o homem de varro voltou-se violento e agressivo, pelo que teve que o destruir.

Não podemos esquecer ao ser artificial mais conhecido de todos: Pinocho. Pinocho era um menino de madeira que obteve a vida graças à magia do Hada Azul. Na literatura, encontramos desenvolvida esta idéia. Frankenstein resulta quiçá o maior exemplo moderno da inquietude por parte de um cientista de criar um ser artificial. A partir do surgimiento da ciência ficção como gênero literário, aparecem, a cada vez com mais frequência, seres artificiais, robôs inteligentes e computadores com superinteligencia artificial. Recordemos a Isaac Asimov com seu famoso livro, Eu robô.

Nos últimos anos, o cinema retomou a idéia e mostrou uma evolução. Em filmes como IA e O homem do bicentenário, encontramos pinochos modernos. A tese destes filme não consiste somente na criação de um ser artificial; vai para além da máquina que luze como um homem, da inteligência artificial: é a máquina que tenta se converter em um ser humano.

Todo o anterior se refere a mitos e a personagens de ficção, mas nos permite começar a entender de onde vem a inteligência artificial, ao menos como uma inquietude da raça humana. Quiçá o homem, em seu interior, anseia ser como Prometeo e levar a inteligência a algum outro ser.

Não devemos esquecer que, historicamente, existiu uma tendência à rejeição das máquinas inteligentes. Esta tendência diminuiu durante os últimos @cincuenta anos, quiçá como compreende-se melhor o que é a inteligência humana e o que é uma inteligência artificial.

Na Antiguidade

Agora veremos a história da inteligência artificial desde a perspetiva de pessoas que realmente existiram. Novamente regressamos à Antiga Grécia.
Aristóteles foi um dos maiores filósofos de todos os tempos. Entre seus trabalhos encontramos a Física, onde descreve o estudo das coisas que mudam. É importante para nós porque faz a distinção entre a matéria e a forma, nos dando as bases para a computação simbólica e a abstração de dados. O abstraer a forma da matéria permite-nos representá-la e trabalhar sobre ela sem modificar sua matéria.

O contribua de Aristóteles não se limita à Física, já que na Metafísica encontramos idéias muito úteis para nossos fins. Também nos dá a Lógica, e a idéia de que o estudo do pensamento por si mesmo nos contribui a base de qualquer conhecimento. A lógica de Aristóteles permite-nos saber se algo é verdadeiro em relacionamento com outras coisas que consideramos verdadeiras.

Atualmente, podemos pensar que a Lógica de Aristóteles é básica, mas sentou as bases para as formas modernas de lógica e de raciocínio.

A Renascença brinda novas ferramentas mentais. Neste período, trata-se de entender à natureza de uma maneira empírica. Quiçá o pensamento mais importante para a inteligência artificial que surgiu nestes tempos é que qualquer processo pode ser analisado matematicamente. Desta maneira, permite ser compreendido e, ao ser compreendido, poderá ser reproduzido.

Cop érnico brinda-nos uma idéia reveladora: o que percebemos do mundo pode ser diferente do que realmente é. Isto cria uma divisão entre o que pensamos das coisas e o que são em realidade. Galileo, por médio da observação científica, confirmou isto e abriu a porta a uma nova era, na que as matemáticas começaram a se usar como uma ferramenta para definir ao mundo.

Continuando com nossa viagem, encontramos a Ren é Descarte quem, por médio da introspección, busca as bases da realidade. Descarte decide que a informação que obtém por médio dos sentidos pode enganar, pelo que a tomada como falsa. Desta maneira, começa sistematicamente a duvidar de tudo, inclusive de sua própria existência. Chega à conclusão de que sua existência somente pode ser justificada em termos de seu próprio pensamento. A Descarte recorda-lho por sua famosa frase: Cogito ergo sum, isto é, penso depois existo.

Tudo isto nos levou paulatinamente a uma divisão entre a mente e o mundo físico. O processo do pensamento pode ser separado do meio físico onde ocorre. Isto é que o mundo das idéias não coincide necessariamente com elmundo físico. Os processos mentais têm sua própria existência e podem ser estudados por si mesmos. A partir de então, surgiram diferentes formas de reunificar a mente e o corpo.

Nas matemáticas

Um grande matemático, Gottfried Leibniz, criou o primeiro sistema formal de lógica. O importante de dito sistema reside em que pode ser utilizado para construir máquinas que realizem cálculos em forma automática. Euler, por sua vez, sentou as bases para a teoria de grafos, os quais se usam atualmente na inteligência artificial.

Charles Babbage criou a máquina diferencial, a qual se utilizava para calcular os valores de determinadas funções. Esta máquina resulta um ponto finque, já que senta as bases de processamento e cálculo realizado por máquinas, embora desde depois não podemos dizer que fosse inteligente. Também desenhou a máquina analítica, uma máquina programable de propósito geral, que apresenta as bases da arquitetura que posteriormente utilizariam os computadores como as conhecemos.

Outro matemático muito importante foi George Boole, já que sentou as bases para formalizar as leis da lógica por médio da criação do álgebra de Boole. Matemáticos posteriores tomaram seu trabalho e continuaram avançando neste campo.

Mais adiante, Gottlob Frege cria uma linguagem de especificações matemáticas para descrever a aritmética. Seu trabalho encontra-se na obra conhecida como Fundamentos de Aritmética. A linguagem de Frege conhece-se agora como cálculo de pregados de primeira ordem e se utiliza na inteligência artificial para inferir novas expressões verdadeiras.

Já no século passado, Russell & Whitehead trabalharam em um sistema matemático que pudesse representar às matemáticas por médio de operações e axiomas. Seu trabalho aplica-se na inteligência artificial, designadamente nos sistemas que permitem comprovar teoremas em forma automática.

Na ciência

Outros grandes cientistas contribuíram a criar esta disciplina, entre eles Alfred Tarski, Scout, Burstall, Plotkin.

No entanto, um cientista designadamente destaca-se na história da inteligência artificial, seu nome é Alan Turing. Este britânico interessava-se na possibilidade de criar uma verdadeira inteligência artificial. Escreveu um artigo no qual tratava de contestar a pergunta sobre se as máquinas podem pensar ou não, e onde se consideravam diferentes objeciones a esta possibilidade. Um dos pontos importantes residia na dificuldade para definir o que é a inteligência em si. Ainda se podemos a definir, a pergunta mais importante é: como reconhecer a inteligência artificial?

Para isto, Turing criou uma prova. Na prova conhecida como o teste de Turing,ele espera poder medir a suposta inteligência artificial em frente à inteligência de um ser humano. Já que este é o único parâmetro de inteligência com o que se conta.

Neste teste, tem-se uma pessoa chamada o interrogador que se encontra isolada em um quarto que contém, somente, um terminal de computador. Esse terminal está ligado a outro computador com um software de inteligência artificial e a outro terminal controlado por uma pessoa. O interrogador pode fazer qualquer pergunta e não sabe se a resposta que obtém é do computador ou da outra pessoa. Se devido às respostas pode deduzir facilmente quem é o computador, então suporemos que esse computador não é inteligente. No entanto, se não pode os diferenciar, então, assumiremos que o computador mostra inteligência.

O teste de Turing resulta interessante, mas teve muitas críticas ao longo do tempo. A principal é que a inteligência deve ser do estilo humano para que o teste funcione como está planejado. Isto nos abre à opção de que podemos encontrar ou criar inteligências que não necessariamente se amolden ao esquema humano.

Tecnologias Relacionadas

Existem diferentes tipos de tecnologias que fazem parte do que conhecemos como inteligência artificial.

Por um lado, existem os sistemas experientes, programas de cómputo que têm conhecimentos específicos sobre um tema. Estes conhecimentos são dados por experientes humanos em uma área designadamente e colocados dentro do programa junto de regras e heurísticas. Estes programas tendem a focar-se diretamente no tema sobre o qual se especializam e não têm a faculdade de aprender de sua experiência.

A estatística também é usada na inteligência artificial, principalmente quando o sistema se enfrenta à incerteza produzida pela falta de informação. Nestes casos, o sistema é capaz de tomar uma decisão ainda tendo dados incompletos.

O software de inteligência artificial pode ter mecanismos que lhe permitam a aprendizagem, como é o caso das redes neuronales. Quando se requeira um sistema de controle singelo, pode ser usado uma máquina de estados finitos.

Algumas vezes, é necessário trabalhar com dados dos quais não conhecemos os valores exatos; nestes casos, utilizamos a lógica difusa. Por sua vez, os algoritmos genéticos podem chegar a soluções para um problema designadamente.

Aplicações

A inteligência artificial tem muitas aplicações, de fato é muito possível que neste momento tenhamos em casa aparelhos eletrônicos que utilizem algum tipo de tecnologia relacionada com a inteligência artificial.

Um calentador de água pode usar uma máquina de estados finitos para seu controle. A máquina de lavar automática de roupa pode utilizar lógica difusa para selecionar o ciclo de lavagem, a temperatura da água e a quantidade de detergente.

As câmeras de video e de fotografia também podem fazer uso da lógica difusa para focar a imagem e outro tipo de tecnologia para selecionar as caraterísticas necessárias para tomar a melhor foto.

Os automóveis modernos usam sistemas inteligentes para fornecer um melhor freado, e evitar os derrapes em curvas e caminhos nos dias de chuva. Os videojogos atuais fazem uso da inteligência artificial de muitas maneiras diferentes: a seleção da estratégia por utilizar, a busca do jogador adentro de um ambiente complexo, o evitar a colisão com o jogador, o controle das personagens, etcétera.

Sistemas de inteligência artificial usam-se nos mercados financeiros ou como apoio em consultas médicas para a avaliação dos sintomas.

Um sistema de inteligência artificial pode ser usado para controlar o rego e a distribuição de fertilizantes nas plantações. Inclusive, usa-se nas máquinas de busca em Internet para dar melhores resultados e encontrar páginas significativas.

 

'Inteligencia artificial'

A evolução da I.A. deve-se ao desenvolvimento de programas para computadores capazes de traduzir de um idioma a outro, jogos de ajedrez, resolução de teoremas matemáticos, etc. Ao redor de 1950, Alan Turing desenvolveu um método para saber se uma máquina era ou não "inteligente" denominado "Teste de Turing", "no qual um operador tem que manter uma conversa em dois sentidos com outra entidade, através de um teclado, e tentar que a outra parte lhe diga se se trata de uma máquina ou de outro ser humano.

Sobre este teste circulam muitas histórias fictícias, mas nossa favorita é a que trata sobre uma pessoa que buscava trabalho e ao que se lhe deixa adiante de um teclado para que se desenvolva só. Naturalmente, dá-se conta da importância deste teste para suas perspetivas de carreira e portanto luta valentemente para encontrar o segredo, aparentemente sem sucesso. No entanto, depois de verdadeiro tempo, a pessoa que realizava a entrevista volta, lhe estreita a mão, e lhe felicita com estas palavras: `Muito bem, amigo, a máquina não pôde decifrar se Ud. era uma pessoa; precisamente é o que precisávamos para um posto de Inspetor de Fazenda'".

Mas de que serve criar algoritmos capazes de imitar a inteligência e o raciocínio humano; é aqui onde a I. A. e a Robótica têm um ponto em comum.

'Inteligencia artificial'

A I.A. tem aplicação na Robótica quando se requer que um robô "pense" e tome uma decisão entre duas ou mas opções, é então quando principalmente ambas ciências compartilham algo em comum. A I.A. também se aplica aos computadores, já sejam PC's , servidores de rede ou terminais de rede, já que sua principal aplicação é desenvolver programas computacionais que resolvam problemas que implicam a interação entre a máquina e o homem, isto é, as máquinas "aprenderão" dos homens, para realizar melhor seu labor.

Referências:

http://www.geocities.com/loboduke2001/I_A.html

http://www.geocities.com/loboduke2001/