Inteligencia Artificial

Transcripción

1 Mayo 21 de 2008 El estudiante de la Pontificia Universidad Javeriana, como agente de su propia formación, es corresponsable de la Identidad Institucional, uno de cuyos cimientos es tener como hábito un comportamiento ético en todos los ámbitos de la vida. En este sentido me comprometo a realizar con total integridad esta evaluación, solamente empleando los recursos autorizados para su desarrollo. Consejo Académico, Acta Nro 79, abril 19 de 2004 Observaciones Tiene 2 horas para realizar el examen. Sólo puede sacar lapicero, lápiz y borrador (i.e. no se pueden usar celulares, computadores y/o cualquier dispositivo electrónico). No se permite el préstamo de ningún objeto (lápices, borradores, etc.), ni hablar con sus compañeros o mirar el examen de ellos. El fraude ocasiona la anulación del examen y proceso disciplinario. Escriba sus respuestas en este mismo cuestionario. Nombre: Código: Pregunta Total Puntos Cal. Página 1 de 6

2 PARTE 1 (15 Puntos) (Verdadero/Falso) 1. (3 Pts) Una red neuronal de un tamaño suficientemente grande puede dar respuestas exitosas en la mayoría de ambientes parcialmente observables. 2. (3 Pts) No siempre es posible determinar el tamaño de un objeto con una sola imagen. 3. (3 Pts) El cerebro del hombre puede ser descrito, en primera instancia, como una gran red neuronal multicapa. 4. (3 Pts) Si se tiene el problema de aprender una definición correcta de algún concepto Q a partir de un conjunto de instancias, una hipótesis (definición candidata de Q) es consistente con una instancia si ella predice que la instancia será un miembro de Q. 5. (3 Pts) Cualquier árbol de decisión con atributos Booleanos puede ser transformado en una red neuronal equivalente. PARTE 2 (20 Puntos) (Aprendizaje) 1. (2 Pts) Cuál de los siguientes puede aprender la función OR? a) Un perceptrón lineal. b) Una simple neurona. c) Una red de neuronas con una capa escondida. d) Todos. 2. (2 Pts) Cuál de los siguientes puede aprender la función XOR? a) Un perceptrón lineal. b) Una simple neurona. c) Una red de neuronas con una capa escondida. d) Todos. Página 2 de 6

3 3. (5 Pts) Un 1-DL es un árbol de decisión con entradas Booleanas en el cual al menos una rama de todo posible atributo lleva inmediatamente a una hoja (el atributo final lleva a dos hojas). Para los siguientes tres 1-DL y tres perceptrones cuál es equivalente con cual? (Asuma que en los perceptrones True es +1, False es 1 y la función de activación es g(x) = +1 si x > 0, 1 de lo contrario). a) A=1, B=2, C=3 b) A=1, B=3, C=2 c) A=2, B=1, C=2 d) A=3, B=2, C=1 4. (3 Pts) Usted está empezando una nueva compañía y quiere estudiar el mercado primero. En particular, usted tiene que reunir información sobre los descuentos que se ofrecen a los estudiantes. Habiendo visto la clase de IA, usted conoce algunos métodos de aprendizaje que le pueden ayudar a analizar los datos. Usted utiliza varios algoritmos de aprendizaje y obtuvo los siguientes resultados de exactitud: Algoritmo Datos de Datos de entrenamiento prueba AprendoFast 50 % 50 % NeuroAprendo 70 % 70 % ArribaInfo 65 % 75 % Cerebrito 90 % 65 % Página 3 de 6

4 Cuál algoritmo es la mejor opción para predecir la información? a) AprendoFast b) NeuroAprendo c) ArribaInfo d) Cerebrito 5. Considere redes neuronales con entradas en el rango [0, 1]. Una red está definida por el peso de las entradas y el valor del umbral en cada nodo. a) (4 Pts) Dibuje una red para representar la función mayoría (al menos la mitad de las entradas), para nodos de cuatro entradas. b) (4 Pts) Dibuje una red para representar la función exactamente dos de tres, para tres entradas. Página 4 de 6

5 PARTE 3 (15 Puntos) (Visión y Robótica) 1. (4 Pts) Considere el problema de construir un robot que juege ping-pong. Una de las cosas que hay que hacer es encontrar donde está la pelota y estimar su trayectoria. Suponga que se tiene un sistema de visión que puede encontrar la posición instantánea estimada (x, y, z) de la pelota. Dicha posición, para el tiempo t i, será usada como nodo evidencia O i en una DBN. Los nodos X i y V i, en la red, representan la posición y velocidad en el tiempo t i y el nodo F i representa la fuerza de fricción que actua sobre la pelota (que depende de la velocidad). La trayectoria de la pelota será entonces la secuencia de copias de estos nodos, uno por cada instante de tiempo. Cuál de las siguientes DBN representan correctamente la información anterior? (a) (b) (c) (d) 2. (4 Pts) Considere la siguiente figura que muestra dos carros en una autopista. Qué razón es válida para concluir que el carro A está más cerca que el carro B. a) A aparece más grande y los carros que están a igual distancia tienen tamaños similares. b) Como A y B están en el mismo plano vertical, y B aparece arriba de A, debe estar más lejos. c) Debido a que en distancias muy grandes dos líneas paralelas concuerdan, A está en paralelo con B. d) En stereo las distancias de los dos carros no se pueden medir pero pueden verse las proyecciones y de allí concluir la afirmación. Página 5 de 6

6 3. (7 Pts) La siguiente figura muestra un brazo pivote en la posición A. El pivote puede moverse a través del eje x. El brazo puede rotar alrededor del pivote, y el ángulo de rotación es θ. Dibuje el espacio de configuración para el brazo, marcando en el diagrama los puntos A y B, y mostrando una ruta solución para el problema de ir desde A hasta B. Sea lo más exacto posible. Página 6 de 6