Simulado 03

Orientações: resolva como se fosse a prova real: sem consulta, em até 100 minutos. A interpretação faz parte da avaliação. Nas buscas, o teste de objetivo ocorre quando o nó é selecionado para expansão. Em empates, use ordem alfabética.

1. Conceitos integrados

Explique, de forma concisa e integrada, os conceitos de Inteligência Artificial, agente, racionalidade e medida de desempenho.

Em seguida, diferencie "agir racionalmente" de "agir como um humano" usando um exemplo.

2. Agente e ambiente

Um drone de inspeção de linhas de transmissão deve percorrer uma rota, registrar imagens, detectar situações de risco e retornar à base com energia suficiente.

1. Desenvolva um PEAS com pelo menos 3 itens por componente.
2. Classifique o ambiente em pelo menos quatro dimensões estudadas.
3. Indique uma arquitetura de agente adequada e justifique.

3. Formulação de problema

Um sistema deve organizar quatro caixas A, B, C e D em três posições de armazenamento. Apenas a caixa do topo de uma pilha pode ser movida, e cada movimento transfere uma caixa para o topo de outra pilha. O objetivo é atingir uma configuração final especificada.

Formule o problema com precisão suficiente para implementação:

• estado inicial;
• representação dos estados;
• ações;
• função sucessora;
• teste de objetivo;
• custo.

Diferencie, no contexto desse problema, estado, nó e árvore de busca.

4. Comparação das estratégias

Compare BFS, DFS, UCS, Busca Gulosa e A* quanto ao critério de seleção da fronteira. Para cada uma, indique quando seria uma escolha razoável.

Inclua as condições relevantes para discutir otimalidade de BFS, UCS e A*.

5. Busca não informada

Considere o grafo abaixo, com S como estado inicial e G como objetivo. Custos estão nas arestas.

graph LR
    S((S)) ---|1| A((A))
    S ---|2| B((B))
    A ---|7| C((C))
    A ---|4| D((D))
    B ---|2| D
    B ---|3| E((E))
    C ---|2| G((G))
    D ---|3| G
    E ---|2| G

Execute BFS, DFS e UCS, registrando:

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

Em seguida, explique por que "primeiro caminho encontrado" e "caminho de menor custo" não são conceitos equivalentes.

6. Mapa do Brasil - busca informada

O grafo a seguir é um modelo didático inspirado em cidades brasileiras. Os custos das arestas foram definidos para o exercício e não representam distâncias rodoviárias oficiais. O objetivo é sair de Divinópolis (DVL) e chegar a Brasília (BSB).

As siglas usadas no grafo correspondem às seguintes cidades:

Sigla	Cidade	UF
DVL	Divinópolis	MG
BH	Belo Horizonte	MG
UDI	Uberlândia	MG
RP	Ribeirão Preto	SP
GYN	Goiânia	GO
SP	São Paulo	SP
RIO	Rio de Janeiro	RJ
BSB	Brasília	DF

graph LR
    DVL((DVL)) ---|120| BH((BH))
    DVL ---|530| UDI((UDI))
    DVL ---|390| RP((RP))
    DVL ---|550| SP((SP))
    DVL ---|480| RIO((RIO))
    BH ---|740| BSB((BSB))
    UDI ---|420| BSB
    UDI ---|340| GYN((GYN))
    RP ---|280| UDI
    RP ---|540| BH
    SP ---|315| RP
    RIO ---|440| BH
    GYN ---|210| BSB

Cidade	DVL	BH	UDI	RP	GYN	SP	RIO	BSB
h(n) até BSB	670	620	350	520	170	870	930	0

Execute, passo a passo, Busca Gulosa e A*. Para cada expansão, registre o nó atual e os valores de prioridade relevantes. Informe o caminho e o custo final.

Por fim, responda: a heurística fornecida parece admissível e consistente em relação aos custos do grafo? Justifique pelo menos com dois exemplos de arestas.

Autoavaliação: antes de consultar novamente o material, indique quais questões você deixaria incompletas se esta fosse uma avaliação.