Simulado 01

Orientações: este simulado revisa os conteúdos das Aulas 01 a 04. Resolva primeiro sem consultar o material. Nas questões de busca, considere o teste de objetivo quando o nó for selecionado para expansão. Quando houver empate, use ordem alfabética. Tempo sugerido: 80 a 100 minutos.

1. Conceitos fundamentais

Defina, em 2 a 3 linhas cada:

  • Inteligência Artificial;
  • racionalidade;
  • agente;
  • estado de um problema;
  • nó de uma árvore de busca.

Ao final, explique em uma frase por que estado e nó não são sinônimos.

2. Quatro perspectivas de IA

Relacione e diferencie as perspectivas:

  • pensar como humanos;
  • agir como humanos;
  • pensar racionalmente;
  • agir racionalmente.

Para duas delas, dê um exemplo de critério de avaliação que poderia ser usado em um sistema real.

3. Racionalidade e medida de desempenho

Um robô de entrega escolhe a rota B porque, no momento da decisão, seus sensores indicam menor tempo esperado. Após a saída, ocorre um bloqueio inesperado e a rota A termina sendo mais rápida.

A decisão original foi necessariamente irracional? Justifique usando os conceitos de informação disponível, desempenho esperado e onisciência.

4. PEAS e ambiente

Construa um PEAS completo para um robô de logística hospitalar que transporta medicamentos entre farmácia, enfermarias e postos de atendimento. Liste pelo menos 3 itens para cada componente.

Em seguida, classifique o ambiente quanto a:

  • observabilidade;
  • determinismo;
  • natureza episódica/sequencial;
  • dinâmica;
  • discretização;
  • número de agentes.

Justifique cada classificação.

5. Formulação de problema

Um robô móvel precisa sair da sala 101 e chegar ao laboratório 305 em um prédio. Algumas portas podem estar fechadas e cada corredor possui um custo estimado de deslocamento.

Formule o problema especificando:

  • estado inicial;
  • representação dos estados;
  • ações;
  • função sucessora/modelo de transição;
  • teste de objetivo;
  • custo de ação;
  • custo de caminho.

Explique uma decisão de abstração que reduza o espaço de estados sem comprometer a meta.

6. Execução de busca não informada

Considere o grafo abaixo. O estado inicial é A e o objetivo é G. Os números nas arestas representam custos. Expanda sucessores em ordem alfabética.

graph LR
    A((A)) ---|2| B((B))
    A ---|1| C((C))
    B ---|2| D((D))
    B ---|5| E((E))
    C ---|2| E
    C ---|6| F((F))
    D ---|5| G((G))
    E ---|2| G
    F ---|1| G

Execute BFS, DFS e Busca de Custo Uniforme (UCS). Para cada estratégia, registre:

  • ordem de expansão;
  • caminho encontrado;
  • custo do caminho.

Depois responda: por que BFS e UCS podem retornar caminhos diferentes mesmo partindo do mesmo estado?

7. Heurísticas e busca informada

Explique:

  1. o que representa h(n);
  2. o que significa uma heurística admissível;
  3. a diferença entre Busca Gulosa e A*;
  4. o que acontece com A* quando h(n) = 0 para todos os nós;
  5. por que encontrar o objetivo na fronteira não significa, em geral, que a busca deve encerrar imediatamente.

Autoavaliação: ao terminar, marque os itens em que você ainda precisou "decorar" a resposta. Esses são os pontos que devem ser revistos antes do Simulado 02.