Inteligência Artificial

Aulas Teóricas

As aulas teóricas são dadas pelo Prof. João Leite de acordo com o horário publicado aqui.

Aula Data Matéria Prevista
1 12/9 Apresentação. Objectivos, programa, funcionamento e avaliação da disciplina. Breve discussão sobre osobjectos de estudo, história e contornos da Inteligência Artificial como disciplina científica.
2 13/9 Inteligência artificial como construção de agentes racionais. Propriedades dos agentes, tarefas e ambientes. Medidas de desempenho de agentes e agente racional ideal. Arquitecturas de agentes: agentesreactivos puros; agente reactivo com memória; agente deliberativo com objectivo; agente deliberativo com função de utilidade; agentes aprendizes.
3 18/9 Agentes de procura: problemas, estados, operadores e soluções. Espaços de estados. Procura em Árvores. Estratégias de procura cega: largura primeiro, custo uniforme, profundidade primeiro, profundidade limitada, aprofundamento progressivo e bidireccional.Análise das propriedades dos algoritmos. Procura em Grafos.
4 19/9 Noção de heurística. Estratégias de procura informada (heurística): procura pelo melhor primeiro, procura sôfrega e procura A*. Estudo das propriedades do algoritmo A* e das heurísticas: admissibilidade, dominância, monotonia e consistência. Procura com memória limitada: IDA* e RBFS. Ilustração com exemplos.
5 25/9 Procura local. Problemas de optimização. Trepa colinas e procura tabu. Procura aleatória e recristalização simulada. Procura local em feixe.
6 26/9 Agentes adaptativos. Tipos de algoritmos evolutivos. Funcionamento de um algoritmo genético. Noção de população e indivíduo. Métodos de selecção, operadores de recombinação, operador de mutação e função de avaliação. Escolha da população inicial. Procura local em espaços contínuos.
7 2/10 Tipos de jogos. Estratégias óptimas. Algoritmominimax e cortes alfa-beta. Funções de avaliação, corte do espaço de procura e decisões em tempo real. Jogos com informação incompleta e factor sorte.
8 3/10 Problemas de Satisfação de Restrições. Procura com retrocesso cronológico, ordenação de variáveis e valores: heurísticas de variável mais constrangida e do valor menos restritivo. Propagação de informação para reduzir procura: o algoritmo de consistência de arcos. Procura local em problemas de satisfação de restrições: a estratégia min-conflitos. Utilização da estrutura do problema para simplificar a sua resolução.
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Agentes baseados em conhecimento. Lógicas e compromissos ontológicos e epistemológicos. Lógica proposicional: sintaxe e semântica. Consequência lógica e inferência lógica. Solidez e completude.
10 10/10 Regras de inferência. Resolução. Encadeamento para a frente e para trás com cláusulas de Horn. Inferência proposicional efectiva: algoritmo de Davis-Putnam-Longemann-Loveland (DPLL). Classes de complexidade P, NP, coNP e FNP. Problemas completos para as classes. Resolução de problemas desatisfatibilidade com procura local. O algoritmoWalkSAT.
11 16/10 Lógica de predicados de primeira ordem: sintaxe e semântica. Representação do conhecimento com lógica de predicados de primeira ordem. Resultadosfundamentais da lógica. 
12 17/10 Inferência em lógica de predicados de primeira ordem. Unificação e resolução. Formas normais. Estratégias de resolução. Inferência em Lógica de Primeira Ordem.
13 23/10 Programação em Lógica não monotónica.
14 24/10 Programação por Conjuntos de Resposta (Answer-Set Programming)
  28/10 1º Teste (data e hora a confirmar no CLIP)
15 30/10 Agentes planeadores. Planeamento clássico. Linguagens de planeamento: PDDL e STRIPS. Planeamento através da procura em espaço de estados. Planeamentoprogressivo e regressivo em espaços de estados.Heurísticas.
16 31/10 Procura em espaços de planos. Planeamento com ordem parcial. Estudo do algoritmo POP. Grafos de Planeamento. Estudo do algoritmo GraphPlan.
17 6/11 Agindo com incerteza. Teoria das probabilidades. Probabilidade Condicional. Axiomas das probabilidades. Inferência recorrendo às distribuições de probabilidade conjunta. Independência absoluta e condicional. Regra de Bayes. Aplicações da regra deBayes: urnas, Monty Hall, dilema dos três prisioneiros e argumento do juízo final.
18 7/11 Redes Bayesianas. Semântica de Redes Bayesianas. Relações de independência condicional em redesBayesianas. Distribuições compactas e redes híbridas.
19 14/11 Inferência por enumeração em Redes de Bayes. Inferência por eliminação de variáveis em redesBayesianas. Inferência por métodos estocásticos.
20 20/11 Agentes aprendizes e formas de aprendizagem: associativa, supervisionada, não supervisionada e por reforço. Aproximações ao problema da aprendizagem: simbólica, conexionista e biológica. Aprendizagem conceptual: algoritmo de eliminação de candidatos.
21 21/11 Aprendizagem de árvores de decisão.
22 27/11 Redes neuronais. Modelos de neurónios artificiais e funções de activação. Topologia da rede neuronal: redesmonocamada e multicamada com alimentação para a frente. O algoritmo de retropropagação.  Sobreajustamento e critérios de paragem.
23 28/11 Conclusão da Disciplina. Análise retrospectiva da matéria dada.
  9/12 2º Teste (data e hora a confirmar no CLIP)