Exploração GSI
:: captura e codificação de conhecimento individual e colectivo para
estender a base de conhecimento da organização

Baseada em tecnologias de BD
–
–
–

Outras técnicas para consultar BDs
–
–

–
–
–
–
–

1
Hipermédia e Web
Disponibilizando DB pela Web
Baseada em tecnologias de IA
–

OLAP (análise de dados multidimensionais)
Data Mining
Data Warehouse
Sistemas Especialistas (Periciais)
Redes Neuronais
Case-based Reasoning – CBR
Lógica Difusa (Fuzzy)
Algoritmos Genéticos
Agentes Inteligentes
Técnicas Inteligentes Híbridas
Computação GRID
Operação
Admin.
TI
Admin.
RH
Proj.
Espec.
Técnicas Inteligentes baseadas em BD

OLAP
–

Data mining
–
–
–

ajuda as organizações a capturar o conhecimento
“desconhecido” que está residente em grandes bases de
dados
fornece aos gestores novos instrumentos (insight) para
melhorar a performance dos negócios
importante ferramenta para gestão da tomada de decisão
Data Warehouse
–
2
Bases de dados multidimensionais
é um BD que armazenam dados actuais e históricos de
potencial interesse para gestores dispersos pela empresa
Técnicas Inteligentes baseadas em BD
:: Análise de Dados Multidimensionais

Como fazer as seguintes buscas?
–
–
Quantas unidades do produto X foi entregue em Novembro de
2005?
Compare as vendas do produto X por trimestre e por região de
Portugal nos últimos 2 anos?
usamos a técnica conhecida como OLAP - Online Analytical Processing

OLAP analisa os dados de maneira que os modelos
de BD tradicionais não conseguem representar..


3
BD multi-dimensionais especializadas
Ferramentas que criam visões multi-dimensionais de
dados em relação à BD
- com OLAP, os usuários devem ter uma boa idéia da
informação que estão buscando! Já com Data Mining..
i
4
parafusos, arruelas,
parafusos e porcas
Técnicas Inteligentes baseadas em BD
:: Data Mining
–
fornece insights sobre os dados da empresa

–
os modelos e regras podem ser usados para guiar
a tomada de decisão

–
que não podem ser obtidos por OLAP
prevendo os efeitos destas decisões
por exemplo:


analisando as facturas dum supermercado pode-se
descobrir que quando compramos polvo, em 45% dos
casos também compramos azeite
Mas, quando o polvo está em promoção, compramos
azeite em 65% dos casos
–
5
pensando em fazer polvo à lagareiro, talvez ;)
Técnicas Inteligentes baseadas em BD
:: Data Mining

Tipos de informações obtidas em um Data Mining:
–
Associação

–
Sequência

–
6
identificando características de clientes prestes a anular cartão
de crédito
Descoberta de Nichos (Clustering)

–
quem compra casa quer frigorífico (máximo um mês depois), etc
Classificação

–
polvo ~ azeite
descobrindo relações de clientes baseados na demografia e seus
investimentos pessoais
Previsão (Forecasting)

estimando o valor futuro de variáveis contínuas como as vendas
Técnicas Inteligentes baseadas em BD
:: Data Mining – Casos de Sucesso
7
Técnicas Inteligentes baseadas em BD
:: Data Warehouse
–
sistemas legados (hierárquicos, etc.), DBMS OO ou
relacionais, sistemas baseados em HTML ou XML,
etc.

são copiados para dentro da BD de Data Warehouse
–
–
–
são padronizados em um modelo de dados comum
e consolidados para que possam ser usados


–
para análise de gestão
e tomadas de decisão
os dados podem ser usados por qualquer pessoa

8
a cada hora, dia, semana, mês, etc.
mas não podem ser modificados
o Data Warehouse deve ser cuidadosamente projectado tanto por
especialistas técnicos como especialistas do negócio
9
Outras Técnicas de Análise
:: Hipermédia DB & Web
–
–
–
Permite aos usuários aceder tópicos em um Web site
em qualquer ordem que deseje
É uma abordagem para gestão de informação que
armazena pedaços de informação na forma de nós
que o usuário especifica
Os nós podem ser:





10
Textos
Gráficos
Sons
Vídeos
Programas executáveis, etc.
Outras Técnicas de Análise
:: DB Hipermédia & Web
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Outras Técnicas de Análise
:: Disponibilizando DB pela Web
12
o filme..
13
Técnicas Inteligentes baseadas em IA

Sistemas Especialistas, CBR e Lógica Difusa
–


Redes Neuronais
–
como o Data Mining > “descoberta” de conhecimento
–
Podem descobrir modelos subliminares, categorias e
comportamentos em grandes quantidades de dados
Algoritmos Genéticos
–

Geram soluções a problemas muito grandes e complexos aos
seres humanos
Agentes Inteligentes
–
14
Usados para captar conhecimento tácito (não falado, arcaico)
Automatizam tarefas rotineiras para ajudar organizações a
pesquisar e filtrar informações
Técnicas Inteligentes baseadas em IA
:: Sistemas Especialistas



Captam o conhecimento tácito num domínio bastante
específico e limitado de uma especialidade humana
Capturam o conhecimento de empregados habilidosos
na forma de um conjunto de regras
Executam tarefas que podem ser feitas em poucos
minutos, tais como
Diagnósticos de erros em máquinas (motores, alinhamento de
pneus, etc.)
– Determinação de crédito para um empréstimo
– Tomadas de Decisão altamente estruturadas
problemas que não podem ser resolvidos por especialistas humanos em
15um período curto de tempo, também serão demasiado difíceis a um SE
–
16
Técnicas Inteligentes baseadas em IA
:: CBR – Case-Based Reasoning
(raciocínio)
–
CBR capturam conhecimento organizacional

–
Descrições de experiências individuais passadas
representadas como casos são armazenadas em uma
BD para uma recuperação futura


–
para quando o usuário encontrar um caso com parâmetros
similares
soluções sem sucesso também são adicionadas à BD de casos
encontramos CBR em

17
enquanto os SE capturam o conhecimento individual

Sistemas de Diagnósticos em Medicina
Sistemas de Suporte a Clientes
18
Técnicas Inteligentes baseadas em IA
:: Sistemas de Lógica Difusa (Fuzzy)
–
–
a maioria das pessoas não pensam em termos das
regras IF-THEN ou números precisos
nós tendemos a categorizar coisas imprecisamente

–
Homem forte, mulher inteligente, empresa grande, dia frio..
Lógica Fuzzy é uma tecnologia baseada em regra

que pode representar tais imprecisões criando regras
–
que usa aproximações ou valores subjectivos
assim, usando Lógica Difusa,
19
as organizações podem criar SI que capturam o conhecimento
tácito onde existe ambiguidades linguística
u
20
Técnicas Inteligentes baseadas em IA
:: Redes Neuronais
–
–
Descobrem o conhecimento usando hw e sw para emular
os modelos de processamento do cérebro
“aprendem” modelos em grandes quantidades de dados



Buscando por relacionamentos
Separando o “joio” do trigo
Construindo modelos
–
–
e corrigindo os erros do modelo ciclicamente
Possui uma rede de nós de processamento e detecção

que interagem continuamente entre uns e outros
Nós “treinamos” a rede alimentando-a com um conjunto de dados nos quais os
21 inputs produzem um conjunto de resultados ou conclusões conhecidas
–
O computador aprende a solução correcta através dos
exemplos


–
Quando o computador é alimentado com mais dados

22
Renda – 4000, Débitos – 800, Idade 33, Pagamentos - em dia
Então, a rede neuronal aprende que > bom risco de crédito!
cada caso será comparado com a saída conhecida..
–
Se difere, uma correção é calculada e aplicada aos nós na camada
escondida até uma condição (correção < x, por exemplo) ser alcançada
Na maioria das aplicações, as RN são usadas para
auxiliar as decisões humanas ao invés de substitui-las!
Técnicas Inteligentes baseadas em IA
:: Redes Neuronais
–
Existem aplicações de RN emergentes em

Medicina, Ciência e Negócios
–

para resolver problemas de classificação de modelos, previsões,
análise financeira, controle e optimização
Exemplo
–
VISA Internacional usa redes neurais para detectar fraudes
 monitoriza todas transacções para detectar mudanças
repentinas nos modelos de compras dos donos de cartões
Diferente de Sistemas Especialistas (que possui explicações para suas
soluções), as RN nem sempre podem explicar porque chegaram a uma solução!
Também não pode garantir chegar à mesma solução com a entrada dos mesmos
dados | ou garantir que encontrou a melhor solução!
23
técnica de programação que imita a evolução biológica
como estratégia para resolver problemas
Técnicas Inteligentes baseadas em IA
:: Algoritmos Genéticos
(ou Computação Adaptativa) (é da família de algoritmos evolutivos)
–
são usados para encontrar a solução óptima para um
problema específico examinando-se uma grande
quantidade de soluções possíveis

–
as técnicas de solução dos problemas são conceptualmente
baseadas nos métodos que os organismos vivos usam para
adaptarem-se em seus ambientes
promove a evolução de soluções para problemas
particulares

controlando a > geração > variação > adaptação e seleção
–
24
de possíveis soluções usando processos baseados em genética
 Aptidão > Seleção > Reprodução > Mutação
Custo computacional elevado devido ao
grande número de variáveis (populações
elevadas) e ao alto número de gerações
para a cobertura do espaço de soluções
–
A população inicial é gerada

–
–
A aptidão bruta de um indivíduo
da população é medida por uma
função de erro
Critérios de parada do algoritmo


25
Atribuindo-se aleatoriamente
valores aos genes de cada
cromossomo
Aptidão do melhor indivíduo +
limitação do número de
gerações
Erro abaixo de um valor
especificado pelo projetista para
um determinado parâmetro



26
representa informações como strings de 0s e 1s
uma possível solução pode ser representada por uma
grande string destes dígitos
Os algoritmos genéticos fornecem métodos para
pesquisar todas possíveis combinações de dígitos
para identificar a string certa que representa a melhor
estrutura possível para a solução do problema
Técnicas Inteligentes baseadas em IA
:: Algoritmos Genéticos
(ou Computação Adaptativa)
–
Indicado para problemas de

–
Minimização de custos, maximização de lucros, agendas
eficientes, uso eficiente de recursos, etc.
Em problemas muito dinâmicos e complexos, envolvendo
cetenas ou milhares de variáveis ou fórmulas

os AG podem expedir uma solução porque eles podem avaliar
muitas soluções diferentes rapidamente para encontrar a melhor
–
–
Exemplos

27
Melhor caminho, aplicações de GPS, etc..
General Electric – em motores a jacto, cada mudança no projecto
requer mudança em 100 variáveis
Exemplos: deletar junk mail, agendar apontamentos,
encontrar vôo + barato entre várias companhias, encontrar conferencias, etc.
Técnicas Inteligentes baseadas em IA
:: Agentes Inteligentes
–
–
são programas de sw que trabalham em
background sem a intervenção humana
Trata de tarefas específicas, repetitivas e
previsíveis para



–
–
28
um usuário individual
um processo de negócio
ou uma aplicação de sw
Utilizam uma base de conhecimento limitada
Podem ser usados para tomar decisões baseadas
nas preferencias dos usuários

Economiza $300 milhões por ano
–

Descobriu que
–
29
Com um investimento total de menos de $3 milhões
Podia despachar caminhões sem estarem cheios

–
Menos gastos com combustíveis e com o tempo dos motoristas
entre outros..
Técnicas Inteligentes baseadas em IA
:: Sistemas Híbridos
–
Podemos integrar numa única aplicação




Algoritmos Genéticos
Lógica Fuzzy
Redes Neuronais
e Sistemas Especialistas
–
–
Japão


Electrodomésticos Mitsubishi, Sanyo, etc.
Matsushita (Panasonic)
–
30
para colher vantagens das melhores características destas
tecnologias
Máquina de lavar “Neurofuzzy”, etc…
Técnicas Inteligentes baseadas em SD
:: Computação GRID
–
Envolve a conexão de computadores remotos
geograficamente

em uma única rede para criar um super-computador virtual
–
–
–
–
31
Combinando o poder computacional de todos o
computadores no GRID (grade)
Usamos um computador apenas 25% do tempo
Podemos utilizar o tempo “morto” em projectos
humanitários transnacionais, Colmeia, etc.
conexões com alta largura de banda tornaram
possíveis a Computação GRID
www.globus.org