Examen solucionado 2013-2014 (2º parcial) (2017)

Examen Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Gestión Aeronáutica - 2º curso
Asignatura IA - Inteligencia Artificial
Año del apunte 2017
Páginas 6
Fecha de subida 15/06/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

INTEL·LIGÈNCIA ARTIFICIAL – GESTIÓ AERONÀUTICA CURS 2013-2014 – 2on PARCIAL Cognoms i nom: ___ SOLUCIONS _____________________________________ NIU: ______________ CADA PREGUNTA VAL 2 PUNTS. EN LES PREGUNTES DE CERT/FALS, UNA PREGUNTA FALLADA RESTA 1/2 D'UNA PREGUNTA CORRECTA.
1.- Responeu les següents qüestions: a) En un problema de reconeixement de patrons, s’ha definit un espai de característiques de dimensió 5 (5 característiques). Per tal de reduir la dimensió de l'espai, s’aplica l’anàlisi de components principals.
Els vectors propis de la matriu de covariança de les dades són: v1 amb valor propi 1=0.0, v2 amb 2=0.1, v3 amb 3=0.25, v4 amb 4=0.3, i v5 amb 5=0.35. Digueu si les següents afirmacions són certes o falses: a.1) Si es vol reduir la dimensió inicial a 3 dimensions el millor és triar els vectors v1, v2 i v3. ( CERT / FALS ) a.2) Si es vol reduir la dimensió inicial a 3 dimensions el millor és triar els vectors v3, v4 i v5. ( CERT / FALS ) a.3) Si es redueix a un espai de 4 dimensions projectant sobre v2, v3, v4 i v5, les mostres es podran separar igual de bé que en l'espai original. ( CERT / FALS ) a.4) El valor propi de v1, 1=0.0, indica que projectant les dades sobre v1 (sense utilitzar cap altre vector propi més) les mostres es podran separar perfectament. ( CERT / FALS ) a.5) Al calcular els vectors propis de la matriu de covariança de les dades del problema, podríem haver obtingut més de cinc vectors propis diferents. ( CERT / FALS ) b) Completeu l’esquema de l’agent lògic amb els següents termes (en sobren tres): ”Encadenament de regles”, “Sensors”, “Actuadors”, “Memòria de treball”, “Resultat/Resposta”, “Objectiu/Pregunta”, “Mecanisme d’inferència”, “Entorn”, “Base de regles”, “Base de coneixement” c) Digueu si són certes o falses les següents afirmacions sobre els sistemes multiagent: c.1) En un sistema multiagent sempre hi ha un agent central que controla el funcionament global del sistema. ( CERT / FALS ) c.2) En un sistema multiagent, per tal que els agents que el formen puguin interactuar, cal disposar d'un mecanisme comú de comunicació que els permeti compartir informació. ( CERT / FALS ) c.3) En un sistema multiagent es poden obtenir comportaments complexes globals, encara que les estratègies individuals dels agents siguin simples. ( CERT / FALS ) c.4) Els agents que formen un sistema multiagent han de tenir una visió global del sistema i han de tenir accés a tota la informació de l'entorn per a poder aconseguir el seu objectiu. ( CERT / FALS ) c.5) En un sistema multiagent es pot aconseguir una interacció de tipus 'cooperació' a partir d'agents que han estat dissenyats per maximitzar el seu resultat individual (agents "egoistes"). ( CERT / FALS ) d) Completeu el quadre amb el tipus d’interacció que es dóna en els sistemes multiagent en les tres situacions descrites: Objectius Recursos Capacitats Compatibles Suficients Suficients Compatibles Suficients Insuficients Compatibles Insuficients Suficients Compatibles Insuficients Insuficients Incompatibles Suficients Suficients Incompatibles Suficients Insuficients Incompatibles Insuficients Suficients Incompatibles Insuficients Insuficients Tipus d’interacció Indiferència Cooperació Competició 2.- Un caçador de tendències d’una companyia aèria es dedica a introduir-se en xarxes socials per trobar perfils de gent interessada en els viatges. El seu interès és estudiar els grups de gent amb interessos comuns per poder crear productes específics per a cada grup. Per tant necessita identificar aquests grups.
Per a cada usuari de les xarxes socials, el caçador de tendències extreu la següent informació: nombre de viatges que ha fet als darrers dos anys, mitjana de quilometres recorreguts en cada viatge, nombre de fotografies sobre viatges que té al seu perfil, nombre d’amics que té, nombre de grups sobre viatges als quals està inscrit.
Què li recomanaries que fes? a) Quina representació del coneixement li recomanes? Digues quina és i descriu totes les seves components.
Un espai de característiques amb 5 característiques: nombre de viatges fets als darrers dos anys mitjana de kms recorreguts en cada viatge nombre de fotografies sobre viatges nombre d'amics que té nombre de grups sobre viatges als quals està inscrit Per tant, l'espai es representarà en un sistema de coordenades de 5 eixos (un eix per a cada característica). En aquest espai: un punt representa la informació d'una persona concreta les classes serien grups de persones que tenen interessos comuns respecte els viatges (mateixa destinació, mateix tipus de viatges, no els agrada viatjar, etc.) b) Quin algorisme hauria d’aplicar i amb quins paràmetres? Hauria d'aplicar l'algorisme k-means amb el valor de k igual al nombre de grups que vol trobar. També podria provar diferents valors de k i quedar-se amb el resultat que doni el millor agrupament.
c) Quin resultat li donaria l’algorisme? Quin significat respecte al problema plantejat tindria aquest resultat? Donaria els representants (centroides) de cada classe que correspondrien als viatgers "tipus" de la mostra recollida.
d) Suposeu que el nostre caçador de tendències té problemes de temps de càlcul en aplicar l’algorisme que li proposeu (l’algorisme triga massa en fer els càlculs). Què podria fer per simplificar la representació triada i poder resoldre el problema de forma més ràpida? Expliqueu breument quina tècnica hauria d’utilitzar i com l’hauria d’aplicar. Justifiqueu les vostres decisions.
Podria aplicar l'anàlisi de components principals (Transf. de Karhunen-Loeve) per reduir la dimensió de l'espai a partir de calcular els vectors i valors propis de la matriu de covariança de les mostres i seleccionar els vectors propi amb valor propi associat més gran. Amb aquests vectors es defineix un nou espai de menor dimensió i amb la menor pèrdua d'informació possible.
3.- Una empresa de seguretat encarregada dels controls de seguretat en aeroports vol que li dissenyem un sistema detector d'armes a partir de les imatges dels escàners de seguretat de les maletes dels viatgers.
A partir de la imatge d'una maleta proporcionada per l'escàner, un sistema de processament d'imatges s'encarrega de separar els objectes que hi ha a la maleta i, per a cada objecte, obtenir la següent informació: alçada, amplada i color. L'alçada i l'amplada es mesuren en centímetres i el color es mesura amb un valor entre 0 i 10 (0=fosc i 10=clar). Vegeu l'esquema: La idea és que a partir de les dades d'un objecte generades pel sistema de processament d'imatges el detector digui si l'objecte és perillós o no.
Per a dissenyar el detector, es disposa de la següent informació. A partir de catàlegs d'armes, es tenen les dades (mides i color) de molts tipus diferents d'armes dels que es volen detectar. A més, el personal de seguretat que visualitza les imatges escanejades ha fet un llistat dels objectes no perillosos que la gent porta més freqüentment a les maletes i s'ha obtingut la informació corresponent d'aquests objectes.
Responeu les següents qüestions: a) Si es dissenya un espai de característiques per resoldre aquest problema, què representarien cadascuna de les components bàsiques de la representació? L'espai de característiques tindria dimensió 3 i el representaríem en un sistema de coordenades de 3 eixos on cada eix representaria una de les característiques del problema: alçada de l'objecte llargada de l'objecte color de l'objecte En aquest espai: un punt representa un objecte concret les classes serien dues: objectes perillosos i objectes no perillosos b) Suposeu que ara, en lloc de diferenciar només entre objectes perillosos i no perillosos, es vol diferenciar entre objectes molt perillosos (armes de foc), objectes mitjanament perillosos (ganivets, navalles, etc) i objectes no perillosos (la resta). En què canvia el plantejament del problema? En que ara hi haurà tres classes que seran: objectes molt perillosos, objectes mitjanament perillosos i objectes no perillosos.
c) Quin tipus d’aprenentatge seria el més adequat per aquest problema? Justifiqueu la vostra resposta.
El més adequat és fer un aprenentatge supervisat donat que per a cada objecte de la mostra d'aprenentatge es coneix a quina classe pertany.
d) Quin seria el resultat de l'aprenentatge? És a dir, què es calcularia en el procés d'aprenentatge? Es calcularien els paràmetres de les funcions de decisió que es triïn per separar les classes en l'espai de característiques.
e) Suposeu que s'ha reduït la dimensió de les dades del problema, i en la nova representació les mostres queden distribuïdes segons la figura. Dissenyeu una funció de decisió pel sistema: y=(x1,x2) és una mostra qualsevol a classificar Si (r1(y)≤0) y "no perillosos" sino Si (r2(y)≤0) y "perillositat alta" sino y "perillositat mitjana" Fisi Fisi 4.- El següent sistema basat en regles correspon al sistema per detectar avaries de cotxes vist a classe: Base de Regles: R1: s1 R2: s1 R3: s1 Recordeu: s1,s2,... són símptomes o1,o2,... són objectius a examinar L1,L2,... són solucions o1 o2 o3 R4: o1 ^ s2 o4 R5: o1 ^ s2 o5 Suposeu que s’utilitzen les següents estratègies de resolució de conflictes en l’ordre donat: R6: o4 ^ s3 esborrar(o4) ^ L1 R7: o5 ^ s4 esborrar(o5) ^ L2 1- Refractorietat R8: o2 ^ s5 R9: o2 ^ s6 esborrar(o2) ^ L3 esborrar(o2) ^ L4 2- Especificitat R10: o3 ^ s7 esborrar(o3) ^ L5 R11: o3 ^ s7 esborrar(o3) ^ o6 3- Recència 4- Ordre de les regles R12: o6 ^ s8 esborrar(o6) ^ L6 R13: o6 ^ s8 L7 Quin resultat donaria el sistema si s’aplica un encadenament endavant amb la següent memòria de treball inicial: MT={s1,s8}? Completeu el quadre següent fins que obtingueu la primera possible solució al problema.
Pas 1 2 3 4 5 6 7 Memòria de Treball Regles aplicables Ordre Regla aplicada Accions s1, s8 R1,R2,R3 R1,R2,R3 R1 Afegir o1 s1,s8,o1 R1,R2,R3,R4 R4,R2,R3,R1 R4 Afegir o4 s1,s8,o1,o4 R1,R2,R3,R4 R2,R3,R4,R1 R2 Afegir o2 s1,s8,o1,o2,o4 R1,R2,R3,R4 R3,R4,R1,R2 R3 Afegir 03 s1,s8,o1,o2,o3,o4 R1,R2,R3,R4,R11 R11,R4,R1,R2,R3 R11 s1,s8,o1,o2,o4,o6 R1,R2,R3,R4,R12 R12,R4,R1,R2,R3 R12 s1,s8,o1,o2,o4,L6 Esborrar o3 Afegir o6 Esborrar o6 Afegir L6 5.- En una escola de pilots aeris tenim un sistema basat en regles que propaga incertesa amb conjunts difusos. Aquest sistema té per objectiu avaluar les possibilitats d’aprovar els exàmens oficials que tenen els candidats a entrar a l’escola. El sistema té les següents regles: R1: H és Alt ^ NP és Bona ^ RE és Bona AF és Apte R2: H és Molt Alt ^ NP és Dolenta ^ RE és Molt Bona R3: H és Alt ^ NP és Dolenta ^ RE és Bona AF és Apte AF és No Apte on tenim la variable H que representa l’alçada en centímetres d’una persona, de manera que els conjunts difusos Alt i Molt Alt sobre aquest domini venen definits per les següents funcions: Alt 0 H 180 15 210 H 15 0 (H ) si 180 H si 180 H 195 si 195 H 210 210 si MoltAlt (H ) 0 H 195 15 1 si H 195 si 195 si H 210 210 H H la variable NP que representa la nota aconseguida en un test psicotècnic, de manera que els conjunts difusos Bona i Dolenta venen definits per les següents funcions: NP Bona 0 NP 7 2 1 ( NP ) si NP si 7 si 7 NP 9 9 NP Dolenta 1 9 NP 2 0 ( NP ) NP si NP si 7 si 7 NP 9 9 NP la variable RE que representa la nota aconseguida en un test de resistència a l’estrès, de manera que els conjunts difusos Bona i Molt Bona vindran definits per: RE MoltBona ( RE ) 0 RE 25 10 1 si RE si 25 si 25 RE 35 35 RE Bona 1 35 RE 10 0 ( RE ) RE si RE si 25 si 25 RE 35 35 RE Finalment, la variable AF representa l’avaluació final (és un valor entre 0 i 10) per ingressar a l’escola de pilots, de tal manera que els conjunts difusos d’avaluacions Apte i No Apte venen definits per: Apte ( AF ) 0 AF 4 2 1 si si 4 si 4 AF AF 6 6 NoApte ( AF ) AF 6 1 AF 2 0 si si 4 si 4 AF AF 6 6 AF En Pere és un dels candidats a entrar a l’escola de pilots i les seves variables són H=200, NP=6.5 i RE=27.
Per saber quines són les seves possibilitats d’aprovar els exàmens a pilot apliqueu el sistema de regles resolent les següents qüestions: a) Calculeu el grau de compliment de l’antecedent de cada regla.
b) Representeu gràficament el conjunt difús de la conclusió de les regles amb grau de compliment de l’antecedent diferent de zero.
c) Representeu gràficament el conjunt difús global de les conclusions de totes les regles.
d) Segons el sistema, quines són les possibilitats d’en Pere de passar els exàmens finals? Doneu un valor d’avaluació entre 0 i 10 i justifiqueu la resposta.
...

Comprar Previsualizar