Metodologia de Desenvolvimento Sistemas Inteligentes Estudo de Caso Alessandro L. Koerich Especialização em Inteligência Computacional Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR) Introdução Para ilustrar a construção de um sistema inteligente, vamos considerar um problema simples, porém interessante. Suponha que desejamos classificar visualmente os personagens do desenho animado The Simpsons. Alessandro L. Koerich ([email protected]) Especialização em Inteligência Computacional MDSI 2 Quem é Quem? Alessandro L. Koerich ([email protected]) Especialização em Inteligência Computacional MDSI 3 Questão Dada estas imagens, seria possível treinar um algoritmo para reconhecer “automaticamente” os personagens do desenho? Este algoritmo teria um bom desempenho? Alessandro L. Koerich ([email protected]) Especialização em Inteligência Computacional MDSI 4 Complicando... Alessandro L. Koerich ([email protected]) Especialização em Inteligência Computacional MDSI 5 Construindo um Sistema Inteligente “ Supervisor” Extração de Características Alessandro L. Koerich ([email protected]) Algoritmo de Aprendizagem Especialização em Inteligência Computacional Modelos “Aprendidos” MDSI 6 Construindo um Sistema Inteligente Modelos “Aprendidos” Extração de Características Algoritmo de Classificação Bart Alessandro L. Koerich ([email protected]) Especialização em Inteligência Computacional MDSI 7 Palavras Chave Característica Modelo Pre-processamento Segmentação Extração de características Exemplos de treinamento Custo Decisão Generalização Alessandro L. Koerich ([email protected]) Especialização em Inteligência Computacional MDSI 8 Simplificando... Consideraremos somente duas “classes” X Alessandro L. Koerich ([email protected]) Especialização em Inteligência Computacional MDSI 9 Quais as Características? Devem ser discriminantes X Alessandro L. Koerich ([email protected]) Especialização em Inteligência Computacional MDSI 10 Sugestões dadas Durante a Aula 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Alessandro L. Koerich ([email protected]) Formato da cabeça Copo de Chopp Barriga Tamanho do corpo Cor da roupa / Tipo de roupa Barba Forma do Cabelo Olhos Espessura dos Braços e Pernas Formato do Sapato Especialização em Inteligência Computacional MDSI 11 Estas Características Robustas? Levam em conta a variabilidade possível? Alessandro L. Koerich ([email protected]) Especialização em Inteligência Computacional MDSI 12 Base de Dados Por isso é necessário utilizar uma base de dados... Base de Dados Exemplos ...e escolher as características analisando vários exemplos das classes! Alessandro L. Koerich ([email protected]) Especialização em Inteligência Computacional MDSI 13 Semana 1 Dados os conjuntos de treinamento contendo 80 exemplos da classe Bart e 62 exemplos da classe Homer devemos representar estas imagens através de um vetor d–dimensional de características discriminantes, onde d >=5. Alessandro L. Koerich ([email protected]) Especialização em Inteligência Computacional MDSI 14 Semana 1 Dica: Veja o arquivo Exemplo1.m disponível na página da disciplina. Ele apresenta um código exemplo em Matlab para ler as imagens, realizar operações sobre os pixels das imagens e gerar vetores de características/atributos. Alessandro L. Koerich ([email protected]) Especialização em Inteligência Computacional MDSI 15 Semana 1 Objetivo: Gerar vetores de características para as duas classes em questão. A classe Bart será identificada com a etiqueta zero “0” e a classe Homer será identificada com a etiqueta um “1”. Desenvolva novas características para criar um vetor de pelo menos 5 atributos (features). Alessandro L. Koerich ([email protected]) Especialização em Inteligência Computacional MDSI 16 Dicas Matlab whos: listar variáveis clear: limpar variáveis imshow(imread(‘/pasta/bart1’, ‘bmp’)) : mostra a imagem na janela. pixval: mostra o valor RGB do pixel na posição no cursor. Alessandro L. Koerich ([email protected]) Especialização em Inteligência Computacional MDSI 17