Bento Barreto Soares
1 INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL Primeiro Teste 29 de Outubro de :00-18:30 Este teste é composto por 9 páginas contendo 11 perguntas. Para perguntas com resposta de escolha múltipla, respostas erradas com cotação c e n respostas possíveis descontam c / (n 1). Identifique já todas as folhas do teste com o seu nome e número. Na mesa em que está a fazer o exame deve ter apenas lápis/caneta, identificação e este exame. Pode utilizar o verso das folhas como rascunho. Deve responder às perguntas no espaço deixado para o efeito. Cotações Perguntas 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 1. (1.5) Escreva em ANSI Common Lisp uma função que recebe como argumento um array de inteiros com uma dimensão de MxN e devolve uma lista em que o primeiro elemento é o menor inteiro do array e o segundo elemento é o maior inteiro do array. Por exemplo, (max-min-elementos #2A((1 2) (3 4))) (1 4) 2. (1.5) Escreva em ANSI Common Lisp uma função que cria uma função que, em chamadas alternativas, devolve os símbolos SIM / NAO. Nome: Número: 1
2 3) (0.8) As abordagens à IA foram classificadas nos quatro tipos de abordagens seguintes: sistemas que pensam como humanos; sistemas que actuam como humanos; sistemas que pensam racionalmente; e sistemas que actuam racionalmente. Identifique qual o tipo de abordagem que deve ser associado a cada uma das seguintes caracterizações: 3.1 A automação de actividades que associamos ao pensamento humano, actividades tais como tomada de decisões, resolução de problemas, aprendizagem,... a) sistemas que pensam como humanos; b) sistemas que actuam como humanos; c) sistemas que pensam racionalmente; d) sistemas que actuam racionalmente. 3.2 A IA (...) preocupa-se com o comportamento inteligente nos mecanismos a) sistemas que pensam como humanos; b) sistemas que actuam como humanos; c) sistemas que pensam racionalmente; d) sistemas que actuam racionalmente. 3.3 A arte de criar máquinas que executam funções que requerem inteligência quando executadas por humanos a) sistemas que pensam como humanos; b) sistemas que actuam como humanos; c) sistemas que pensam racionalmente; d) sistemas que actuam racionalmente. 3.4 O estudo de computações que tornam possível sentir, raciocinar e agir a) sistemas que pensam como humanos; b) sistemas que actuam como humanos; c) sistemas que pensam racionalmente; d) sistemas que actuam racionalmente. 4. (0.3) As descrições tarefa-ambiente (ambiente-agente) são caracterizadas pelos seguintes aspectos: a) autonomia; acções; actuadores; sensores; b) medidas de desempenho; ambiente; acções; sensores; c) medidas de desempenho; ambiente; actuadores; sensores; d) autonomia; ambiente; actuadores; sensores. 5. (0.3) As descrições tarefa-ambientes (ambiente-agente) podem ser: a) transparente vs parcialmente observáveis; b) totalmente observáveis vs opacos; c) transparentes vs opacos; d) totalmente observáveis vs parcialmente observáveis. Nome: Número: 2
3 6) (0.8) Complete as seguintes frases com as expressões mais adequadas: 6.1 Em geral, é melhor desenhar uma medida de desempenho de acordo com o que... do que de acordo com o que.... a) parece melhor / parece pior b) se quer no ambiente / se possa pensar ser o comportamento pretendido para o agente; c) se possa pensar ser o comportamento pretendido para o agente / se quer no ambiente; d) parece pior / parece melhor 6.2 Para cada... possível, um agente racional deve escolher uma... que se espera que maximize..., dada a evidência produzida pela sequência de... e qualquer conhecimento incorporado que o agente tenha. a) sequência de percepções / acção / o seu desempenho / percepções; b) sequência de acções / percepção / duração / acções; c) sequência de percepções / acção / duração / percepções; d) sequência de acções / percepção / o seu desempenho / acções. 6.3 Um agente... conhece o efeito das suas acções. a) racional b) omnisciente c) autónomo d) consciente 6.4 De um agente que se baseie... em vez de..., diz-se que.... a) nas suas próprias percepções / no conhecimento de quem o desenhou / tem falta de autonomia; b) no conhecimento de quem o desenhou / nas suas próprias percepções / tem autonomia; c) no conhecimento de quem o desenhou / nas suas próprias percepções / tem falta de autonomia; d) nas suas próprias percepções / no conhecimento de quem o desenhou / tem pouca autonomia. 7. (1.8) Complete as seguintes frases com a palavra apropriada: 7.1 Se o próximo estado do ambiente é completamente determinado pelo estado corrente e pela acção executada pelo agente, o ambiente é.... a) determinístico; b) estocástico; c) repetitivo; d) estratégico. 7.2 Uma tarefa-ambiente..., a experiência do agente é dividida em.... a) sequêncial / sequências; b) episódica / sequências; c) sequêncial / episódios atómicos; d) episódica / episódios atómicos. 7.3 Se um ambiente... enquanto um agente está a deliberar, dizemos que o ambiente é... para esse agente. a) não se pode alterar muito / semi-dinâmico; b) pode-se alterar / estático; c) não se pode alterar / dinâmico; d) pode-se alterar / dinâmico. Nome: Número: 3
4 7.4 Os agentes... funcionam se a decisão sobre a acção a executar puder ser determinada... percepção disponível a) de reflexos simples / exclusivamente a partir da b) de reflexos simples / a partir das percepções anteriores e da c) de reflexos com modelo / exclusivamente a partir da d) baseados em objectivos / exclusivamente a partir da 7.5 Um modelo deve descrever dois tipos de informação: informação sobre como...; informação sobre como.... a) evolui o mundo independentemente do agente / é que as acções do agente afectam o mundo; b) evolui o mundo dependendo do agente / é que as acções do agente afectam o mundo; c) evolui o mundo dependendo do agente / o tipo de agente existente no mundo; d) evolui o mundo independentemente do agente / o tipo de agente existente no mundo. 7.6 Um agente baseado em objectivos utiliza a informação... para... a) usada para actualizar estados internos / prever resultados de acções que é possível executar b) exclusivamente obtida das percepções / prever resultados de acções que é possível executar c) exclusivamente obtida das percepções / objectivamente decidir qual a acção que vai executar d) exclusivamente disponível nos estados internos / objectivamente decidir qual a acção que vai executar 7.7 A função de utilidade mapeia um estado (ou uma sequência de estados) para..., que.... a) um número real / descreve o grau de felicidade b) uma acção / maximiza a utilidade c) outro estado / tem um maior grau de utilidade d) uma acção / tem um maior grau de utilidade 7.8 O... utiliza feedback do... e determina como deve ser modificado o... para fazer melhor no futuro. a) crítico / sensor / elemento de desempenho b) elemento de desempenho / crítico / elemento de aprendizagem c) elemento de aprendizagem / crítico / elemento de desempenho d) elemento de desempenho / crítico / elemento de desempenho 7.9 O... pode alterar qualquer dos componentes de conhecimento dos diagramas dos agentes. a) elemento de aprendizagem b) elemento de desempenho c) crítico d) gerador de problemas Nome: Número: 4
5 8) (3.5) Considere o problema das 4 rainhas que consiste em colocar 4 rainhas num tabuleiro tipo xadrez 4x4 sem que as rainhas se ataquem mutuamente (uma rainha ataca outra rainha se estiverem ambas numa mesma linha, coluna ou diagonal). Considere a formulação incremental do problema em que: os estados correspondem a arranjos de n rainhas (0 <= n <= 4) em que há uma rainha por coluna nas n colunas mais à esquerda sem que haja uma rainha a atacar outra; o estado inicial corresponde a um tabuleiro vazio; a função sucessores coloca uma rainha numa posição da coluna vazia mais à esquerda de forma a que esta rainha não ataque nenhuma outra rainha já colocada no tabuleiro, não tentando colocar uma rainha numa posição sem antes ter tentado colocá-la nas posições acima da mesma coluna; e o teste objectivo corresponde a ter um estado em que estão colocadas as 4 rainhas sem nenhuma estar sob ataque. (a) (0.5) Desenhe o espaço de estados para este problema admitindo que um sucessor de um estado fica representado à esquerda dos outros sucessores do mesmo estado que são gerados depois desse sucessor e numere os estados sequencialmente percorrendo o espaço de estados em profundidade primeiro, da esquerda para a direita. Nome: Número: 5
6 (b) (0.5) Escreva a sequência dos nós expandidos/testados numa procura em profundidade primeiro. (c) (1.0)Escreva a sequência dos nós expandidos/testados numa procura em largura primeiro. (d) (1.0) Escreva a sequência dos nós expandidos/testados numa procura em profundidade iterativa. Nome: Número: 6
7 9) (3.0) Considere o seguinte espaço de estados, em que os valores dos ramos correspondem ao custo da transição e os dos nós se referem à função heurística. a. (1.5) Desenhe a árvore de procura gerada por uma procura A*, indicando o valor de avaliação de cada nó gerado e numerando os nós pela ordem de expansão. Considere que nós com o mesmo valor de f são expandidos de acordo com a ordem pela qual são gerados. b. (1.5) Desenhe a árvore de procura gerada por uma procura IDA*, indicando o valor de avaliação de cada nó gerado e numerando os nós pela ordem de expansão. Considere que nós com o mesmo valor de f são expandidos da esquerda para a direita. Nome: Número: 7
8 10) (3.5) Estudou duas abordagens do agente de resolução de problemas, a procura sistemática por caminhos e a procura local. Diga sucintamente em que consiste cada uma das abordagens, explicando vantagens e inconvenientes de cada uma, e dando exemplos de domínios de aplicação. Diga sucintamente em que consiste cada uma das abordagens, explicando vantagens e inconvenientes de cada uma, e dando exemplos de domínios de aplicação. a) (1.5) Procura sistemática por caminhos (0.5) Descrição: (0.4) Vantagens: (0.4) Inconvenientes: (0.2) Domínios de aplicação: b) (2.0) Procura local (0.6) Descrição: (0.6) Vantagens: (0.6) Inconvenientes: (0.2) Domínios de aplicação: Nome: Número: 8
9 11. (4.0) Considere o problema de cripto-aritmética que se segue: D I + I S I L L (a) (1.0) Formule este problema como um CSP. (b) (1.0) Construa o respectivo grafo de restrições. (c) (0.5) Qual o conjunto de variáveis com que se pode iniciar a procura em árvore considerando a heurística do maior grau ( heuristic degree )? (d) (1.5) Considerando a procura com retrocesso (sem efectuar qualquer tipo de inferência) e considerando que o no seu conjunto de atribuições tem {D=8, I=1}, descreva os diversos passos do algoritmo até atingir o objectivo. Nome: Número: 9