Fundamentos e aplicações da tecnologia adaptativa - Disciplina PCS5004 USP
Docentes Responsáveis: Joao Jose Neto, Ricardo Luis de Azevedo da Rocha
Objetivos
Apresentar aos alunos um novo enfoque para a resolução de problemas complexos: a tecnologia adaptativa, seus conceitos, estado da arte e aplicações principais.
Justificativa
Mecanismos adaptativos são caracterizados por apresentarem uma estrutura auto-modificável, que pode sofrer alterações, em resposta a sua interação com o meio externo (real ou virtual). Esta característica comportamental dinâmica é essencial para a construção de dispositivos capazes de aprender com a própria experiência, e por essa razão, a tecnologia adaptativa se impõe como uma atraente alternativa para o projetista de sistemas inteligentes, a ser acrescida às diversas técnicas já clássicas da
Inteligência Artificial, tais como: Inferência, Aprendizagem de Máquina e Redes Neurais Artificiais. Tecnologias adaptativas destacam-se por possibilitarem, de maneira razoavelmente simples, o aproveitamento direto de teorias e técnicas existentes e consolidadas, especialmente na área de Teoria da Computação, bem como uma admirável expansão das suas capacidades, que as faz adequadas a muitas novas aplicações, por se tornarem capazes de tratar problemas mais complexos a um custo reduzido. Existe uma vasta gama já experimentada de aplicações para a tecnologia adaptativa, compreendendo áreas de aplicação que variam desde a construção de compiladores até o desenvolvimento de sistemas automatizados de diagnóstico médico. Entre os sistemas já ensaiados, ou em desenvolvimento, contam-se: um gerador automático de composições musicais em estilo barroco; um sistema de comunicação visual homem-máquina, que permite a interação entre o computador e seu operador através de gestos ou do acompanhamento da direção do olhar do usuário e um programa de auxílio ao diagnóstico de doenças.
Conteúdo
1.Background: a. resumo de teoria da computação, b. conceito de formalismos orientados por regras.
2.Dispositivos adaptativos: conceitos e formalismo geral. a. conceitos intuitivos de dispositivos adaptativos, b. Autômatos adaptativos: finitos, de pilha, máquinas de Turing, c. Gramáticas adaptativas: lineares, livres de contexto, dependentes de contexto, d. Outros formalismos: redes de Markov adaptativas, statecharts adaptativos, tabelas de decisão adaptativas, árvores de decisão adaptativas, etc.
3.Propriedades dos formalismos adaptativos: a. autômatos adaptativos como modelos de computação, b. relação com gramáticas adaptativas, c. relação com linguagens dependentes de contexto.
4.Pesquisas correlatas: Shutt, Rubinstein, Cabasino, Christiansen, Burshteyn, Tyler.
5.Ferramentas: Adaptools, STAD, STAD-S, RSW.
6.Aplicações a.linguagens de programação de paradigma adaptativo, b.compiladores, c.árvores de decisão adaptativas, d.tabelas de decisão adaptativas, e.sistemas de tomada de decisão, f.linguagens naturais, g.outras aplicações: arte, reconhecimento de padrões, processamento de texto.
Bibliografia
1.Neto, J. J. Contribuições à metodologia de construção de compiladores. Tese de Livre Docência,
USP, São Paulo, 1993.
2.Iwai, M. K. Um formalismo gramatical adaptativo para linguagens dependentes de contexto. Tese de Doutorado,
USP, São Paulo, 2000.
3.Pistori, H. Tecnologia Adaptativa em Engenharia de Computação: Estado da Arte e Aplicações. Tese de Doutorado,
USP, São Paulo, 2003. LITERATURAS COMPLEMENTARES Informações adicionais e literatura publicada sobre a Tecnologia Adaptativa e suas aplicações podem ser encontradas na página web seguinte:
http://www.pcs.usp.br/~lta, onde se encontra disponível toda a produção técnica (artigos, teses, dissertações e ferramentas) do Laboratório de Linguagens e Técnicas Adaptativas do PCS-EPUSP.
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GregorioIvanoff - 08 Jul 2004
Palavras-chave:
USP,
Escola Politécnica,
tecnologia da informação,
dinâmica de teorias,
gramáticas adaptativas
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GregorioIvanoff - 08 Jul 2004
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