IA 005 Semiótica e Sistemas Inteligentes

1. IA 005Semiótica e Sistemas Inteligentes DCA-FEEC-UNICAMP Ricardo Gudwin

2. Detalhes do Curso • Prof. Ricardo R. Gudwin • gudwin@dca.fee.unicamp.br • Sala 307 (3o piso) - Telefone 788-3819 • http://www.dca.fee.unicamp.br/~gudwin • Home Page do Curso • http://www.dca.fee.unicamp.br/~gudwin/courses/IA005/ • Nota • 2 Provas (P1 e P2) • Exercícios (E = (E1 + … + EN) / N) • Seminário (S) • NF = (P1 + P2 + E + S) / 4

3. Bibliografia Básica • Winfried Nöth - “Handbook of Semiotics” - Indiana University Press, 1995 • Umberto Eco - “Tratado Geral de Semiótica” - Editora Perspectiva - Coleção Estudos, 1976 • Charles S. Peirce - “Collected Papers of Charles S. Peirce”, • Alex Meystel - “Semiotic Modeling and Situation Analysis - An Introduction” AdRem Inc., 1995 • Dmitri Pospelov - “Situational Control: Theory and Practice” - Nauka Publishers, 1986 • Trechos de diversos outros livros • Artigos em periódicos especializados e da web

4. Ementa Prevista • Inteligência, Conhecimento e Entendimento • Precursores na Filosofia • Aristóteles, Locke, Leibniz, Kant • Movimentos Filosóficos Pertinentes • Metafísica, Monadologia, Estruturalismo, Construtivismo, Pós-Modernismo, Semiótica • Semiótica • O que é ? Do que trata ? Quem usa ? • Histórico da Semiótica • Semiótica Peirceana • Fundamentos • fenomenologia, faneroscopia, categorias

5. Ementa Prevista • Semiótica Peirceana • Definição de signo, Tipos de Signos, Tricotomias básicas, 10 classes de signos • Outros Modelos de Signos • Comparação entre diferentes propostas semióticas • Semiótica de Eco • Biosemiótica • Umwelt, Endosemiose, Exosemiose • Semiótica e Sistemas Inteligentes • O modelo de Meystel, o modelo de Pospelov, o modelo de Deacon e o modelo de Gudwin • Semiótica Computacional e ferramentas de desenvolvimento

6. Sistemas Inteligentes • Sistemas Inteligentes • sistemas que exibem um comportamento considerado inteligente • Definições na Literatura • existem em profusão, desde as mais ingênuas, até as mais elaboradas e detalhadas • polêmicas • incompletas • Palavra-Chave • Inteligência • O que é isso ?

7. Inteligência • O que é inteligência ? • Envolve • conhecimento • raciocínio • pensamento • idéias • Capacidade de resolver problemas • Capacidade de compreender uma situação • Capacidade de planejar o futuro e realizar ações de modo que os plano se concretizem • Capacidade de aprender coisas novas • Capacidade de atingir objetivos • Capacidade de determinar objetivos

8. Inteligência • Sabemos o que é inteligência ? • Podemos avaliar se algum sistema em particular (natural ou artificial) é ou não inteligente • Podemos determinar diversos atributos para um sistema que consideremos inteligente • Não temos uma definição geral e completa para o que seja inteligência • Podemos dizer algumas coisas sobre a inteligência • existe em diferentes níveis (intensidades) • atua sobre diferentes domínios (múltiplas inteligências) • é uma propriedade composta e derivada • em seres humanos, pode ser desenvolvida

9. Inteligência • Quem se interessa por estudá-la ? • Filósofos - para entendê-la • Educadores - para desenvolvê-la em seres humanos • Engenheiros - para criar sistemas que a possuam • Desde quando a estudam ? • Desde os primeiros filósofos gregos • Áreas do conhecimento que lhe são afins • Filosofia (do pensamento), Pedagogia (desenvolvimento da inteligência), Biologia celular (comunicação celular), Medicina (sistemas imunológicos), Etologia (inteligência nos animais), Psicologia e Psiquiatria (distúrbios da inteligência), Engenharia dos Materiais (materiais inteligentes), Política (como negociar), Retórica (como convencer), Computação (sistemas inteligentes), etc ...

10. Taxonomia das Inteligências • Inteligência Natural (Análise) • Inteligência de compostos materiais • Inteligência em compostos orgânicos • Inteligência celular • Inteligência em animais • Inteligência no homem • desenvolvimento, terapêutica em distúrbios, modelagem, uso • Inteligência Artificial (Síntese) • dispositivos mecânicos/materiais • dispositivos eletrônicos (computadores) • software

11. Inteligência e Semiótica • O que tem a haver Inteligência com Semiótica ? • Semiótica é o estudo dos processos de significação • como signos são criados • como signos são usados • como signos “significam” • uma das vertentes mais recentes no estudo dos sistemas inteligentes, identifica a capacidade de processar signos como a fonte da inteligência, em todas as classes de sistemas • Ou seja, • um sistema é inteligente porque processa signos • sua inteligência dependerá da quantidade e dos tipos de signos que está apto a processar • estudar semiótica é a chave para o entendimento dos sistemas inteligentes, e a criação de sistemas que sejam mais inteligentes

12. Filosofia e Pensamento • Aristóteles • categorias do pensamento • metafísica • Leibniz • monadologia • Locke • entendimento humano • Kant • crítica da razão pura • fenomenologia • Peirce • semiótica

13. Aristóteles • Palavras • expressam conhecimentos ou conceitos acerca do mundo real • Expressões • compostas ou primárias • Expressões Primárias • divididas em 10 categorias: substâncias, quantidades, qualidades, relações, lugares, períodos de tempo, posições, estados, ações ou efeitos. • Categorias • escrito em 350 a.c. • http://classics.mit.edu/Aristotle/categories.html

14. Leibniz • Monadologia • Base do pensamento cartesiano • descreve os elementos básicos formadores da realidade e como a realidade se constrói a partir deles. • Princípios Básicos • A “Mônada” corresponde àquela substância simples, que é utilizada para a formação de compostos. Por “simples”, se entende que não pode ter partes - indecomponível. • Mônadas têm uma série de propriedades: não pode ser alterada; não pode ser decomposta; não pode ser combinada a outras mônadas para gerar novas mônadas; não pode ter suas qualidades modificadas; mas pode ter qualidades; cada mônada é diferente de qualquer outra mônada; nada pode entrar ou sair de uma mônada - unidade básica existencial

15. Leibniz • Coisas ou Substâncias • agregados de mônadas • Pensamentos • seguem os princípios de uma mônada • não aparecem do nada, mas são gerados a partir de outros pensamentos • Dividem-se em: • idéias simples • princípios primários - axiomas e postulados - proposições que podem ser verdadeiras ou falsas • verdades contingentes, ou verdades de fato • Mais em: • http://www-philosophy.ucdavis.edu/kant/monadolo.htm

16. Locke • “An Essay Concerning Human Understanding” • 1689 • fundador da filosofia analítica da mente, segundo John Stuart Mill • 4 livros • Sobre as noções inatas • não existem princípios inatos na mente • Sobre as Idéias • idéias simples, sentidos, percepção, retenção, operações mentais, modos do pensamento, idéias complexas, duração, expansão, números, infinito, prazer, dor, poder, substâncias, relações, causa e efeito, identidade e diversidade, idéias claras, obscuras e confusas, idéias reais e/ou fantásticas, adequadas e/ou inadequadas, verdade e falsidade, associação de idéias

17. Locke • 4 livros • Sobre as Palavras • palavras e linguagem, significado das palavras, termos gerais, nomes de idéias simples, modos mixtos, relações, substâncias, partículas, termos concretos e abstratos, imperfeições e abusos das palavras • Sobre o Conhecimento e a Opinião • conhecimento em geral, níveis de conhecimento, extensão do conhecimento, realidade do conhecimento, verdade, proposições universais, máximas, conhecimento da existência, conhecimento da existência de coisas, melhoria do conhecimento, julgamentos (ou juízos), probabilidade, níveis de aceitação, raciocínio, fé e razão, entusiasmo, erro • Edição de 1997 • Penguin Books - 784 páginas

18. Kant • Precursores • SENSUALISTAS - objetos sensíveis são as coisas reais que podem ser conhecidas - somente estes são reais • INTELECTUALISTAS - somente os objetos gerados pelo entendimento são reais - objetos sensíveis são ilusões • EMPIRICISTAS - conhecimento é obtido a partir da experiência, pela formação de conceitos gerais por abstração • NOOLOGISTAS (RACIONALISTAS) - conhecimento tem por origem o raciocínio humano • CÉTICOS - negam a possibilidade do conhecimento humano

19. Kant • 2 Tipos de Pensamentos • Intuições ou Conceitos • 2 Mecanismos de Geração de Pensamentos • Sensibilidade • gera intuições • Entendimento • gera conceitos ou intuições intelectuais • Intuições • modo de cognição relacionado a um objeto particular • representa sempre objetos simples, e não grupos de objetos • podem ser empíricas (quando geradas pela sensibilidade) ou intelectuais (quando geradas pelo entendimento)

20. Kant • Conceitos • representa características gerais de coisas, ou seja, um grupo de intuições • podem ser empíricos ou intelectuais (puros) • Conceitos Empíricos • gerados por meio da abstração de experiências, ou seja a partir de um certo número de intuições, a partir do reconhecimento de características comuns compartilhadas por estas intuições • Conceitos Puros • gerados pela mente por si só, de maneira expontânea • Sensibilidade e Entendimento • são processos complementares e independentes

21. Kant • Julgamentos ou Juízos • proposições acerca do mundo real, que podem ter uma crença em termos de veracidade ou falsidade • Questões sobre Juízos • qual a sua base ? • Qual a relação entre seus elementos ? • Juízos Empíricos (baseados na experiência) • juízos a posteriori • Juízos Necessários (independentes da experiência) • juízos a priori

22. Kant • Juízos Analíticos • Análise do sujeito produz o predicado • Juízo Sintético • Predicado não pode ser produzido por meio da análise do sujeito • Juízos a posteriori são sintéticos • Juízos analíticos são a priori • Podem existir juízos sintéticos a priori ? • Espaço e Tempo • Intuições gerada pela mente para acomodar o manifold de sensações geradas pela sensibilidade

23. Kant • Lógicas • Lógicas Especiais - aplicam-se apenas a alguns tipos de objetos • Lógicas Gerais - aplicam-se a objetos de qualquer natureza • Lógicas Aplicadas - cuidam de aspectos chamados de “psicológicos”: atenção, impedimentos, desvios e consequências da atenção, a fonte de erros, o estado de dúvida, de convicção, etc • Lógica Pura - apresenta regras que caracterizam o entendimento • Lógica Transcendental - regras específicas para o tratamento de objetos a priori • Entendimento • Gera conceitos “puros” • Conceitos estão classificados em categorias

24. Kant • Juízos Quantitativos • Universal: Todo A é B • Particular: Alguns As são B • Singular: a é B • Juízos Qualitativos • Afirmativo: A é B • Negativo: A não é B • Infinito: A é um não-B • Juízos Modais • Problemático: A pode ser B • Assertivo: A (realmente) é B • Apodeítico: A necessariamente é B

25. Kant • Juízos Relacionais: • Categórico: A é B(Exemplo: Elementos são divisíveis.) • Hipotético: Se A é B então C é D (similarmente para ’não é' e ’é um não-’)(Exemplo: Se existe justiça, os criminosos serão punidos) • Disjuntivo: a é A ou B ou C (Exemplo: O mundo existe por puro acaso, ou por uma necessidade desconhecida ou por uma causa externa)

26. Kant • Categorias: • Quantidade: Unidade, Pluralidade, Totalidade • Qualidade: Realidade, Negação, Limitação • Relação: Subsistência e Inerência, Causalidade e dependência, comunalidade (reciprocidade entre agente e paciente) • Modalidade: Possibilidade e Impossibilidade, Existência e inexistência, necessidade e contingência • Geração de Conceitos • Extensão - diversas intuições são agrupadas • Intensão - abstrai-se um conjunto de características que descrevem o conjunto obtido

27. Idéias • Idéia • Bloco básico constitutivo do pensamento • Simples ou Complexas • Origem das Idéias • sensação • reflexão • Idéias Simples • Idéias obtidas a partir de um único sentido • Idéias obtidas a partir de mais de um sentidos • Idéias obtidas a partir somente de reflexão • Idéias obtidas a partir dos sentidos e da reflexão

28. Idéias Simples • Idéias obtidas a partir de um único sentido • luzes e cores, • sons e ruídos • gostos e cheiros • calor e frio • solidez, macio, áspero, duro, mole • Idéias obtidas a partir de mais de um sentidos • espaço, extensão, figura, movimento • Idéias obtidas a partir somente de reflexão • percepção (ou pensamento) • volição (desejo, ou vontade)

29. Idéias Simples • Idéias obtidas a partir dos sentidos e da reflexão • prazer e dor • poder • existência • unidade • Causa das Idéias Simples • Sensações obtidas a partir dos objetos do ambiente • Qualidade • Poder de produzir qualquer idéia em nossa mente • Encontram-se no sujeito que detém esse poder • Qualidades em corpos estão inseparáveis destes corpos

30. Idéias Simples • Qualidades Primárias (ou originais) • idéias produzidas são semelhantes aos próprios objetos • solidez, extensão (tamanho), figura, movimento (ou imobilidade) e número • Qualidades Secundárias (ou sensíveis) • poder que existe em um corpo, em função de suas qualidades primárias insensíveis, de produzir em nós diferentes idéias • não estão nos objetos em si, mas nas qualidades primárias do objeto - idéias produzidas não são semelhantes aos objetos • cores, sons, gostos, etc. • Poderes • poder que pode existir em um corpo, em função de suas qualidades primárias, de alterar as qualidades primárias de outros corpos

31. Idéias Simples • Qualidades Secundárias • Imediatamente perceptíveis - capazes de impressionar diretamente nossos sentidos • e.g. calor, frio • Mediatamente perceptíveis - necessitam de um terceiro corpo, que com seus poderes altera as qualidades primárias do corpo em questão, permitindo que estas possam impressionar nossos sentidos • e.g. cor de um objeto que não emite luz • Percepção • Coordenação dos sentidos de forma a fomentar a criação de idéias • Atenção • Consciência da Percepção

32. Retenção • Retenção • capacidade de manter as idéias simples recebidas • 2 Mecanismos • Contemplação: uma vez que uma idéia adentre a mente consciente, ela é mantida por um certo tempo • Memória: capacidade de trazer novamente à mente aquelas idéias que já haviam desaparecido da mente consciente ou do campo dos sentidos • Fatores para Retenção na Memória • atenção, repetição e emoção • memória esvanece-se com o tempo, necessitando de algum tipo de “refresh” que a mantenha • no relembrar de idéias, a mente está sempre ativa

33. Retenção • Dois “defeitos” comuns da memória • “perder” a idéia - esquecimento súbito - ignorância • “lentidão” no reavivamento das idéias - estupidez • Limitações na Capacidade da Memória • nossa memória não é pantomnésica (lembrança de todas as coisas passadas) • idéias armazenadas são ponderadas por sua relevância • idéias “irrelevantes” são esquecidas • Lembrança e Confirmação • muitas vezes, alguma idéia pode não mais ser recuperável, no sentido de ser evocada expontaneamente • mas caso alguma percepção do passado apareça novamente aos sentidos, sabemos que essa idéia já havia passado pela nossa mente, anteriormente

34. Operações da Mente • Discernimento • capacidade de distinguir (discernir) entre diferentes idéias presentes na mente • Perspicácia • habilidade de montar idéias, agrupando-as rapidamente e em grande variedade • sem o discernimento, pouco vale • Senso Crítico (discernimento, bom senso) • separação cuidadosa entre as idéias, verificando suas similitudes e suas diferenças • Idéias podem ser • claras ou confusas • mente deve operar com ambos os tipos

35. Operações da Mente • Comparação • estabelecer, verificar ou validar uma relação entre diferentes idéias • Composição • agregar um conjunto de idéias simples, combinando-as em uma idéia complexa • Uso de signos • capacidade de operar com signos, fazendo com que algumas idéias possam remeter a outras idéias (exemplo: uso de nomes) • Abstração • capacidade de tomar idéias particulares e, transformá-las em representantes gerais de todas as idéias do mesmo tipo

36. Idéias Complexas • Idéias Complexas • criadas a partir de idéias simples e operações mentais • operando idéias sobre idéias, pode-se criar infinitas variações sobre as idéias trazidas por sensações e reflexões • Principais Meios • Combinação de diversas idéias simples em uma única idéia composta • trazendo duas (ou mais) idéias (simples ou complexas) e vinculando-as uma à outra, sem uni-las em uma só idéia, gerando uma idéia de relação • separando um princípio único que pode ser aplicado a várias idéias e criando uma idéia que representa todo o grupo de idéias que seguem a tal princípio, gerando uma generalização (ou idéia geral, ou “lei”, ou “razão” - logus)

37. Idéias Complexas • Podem ser reduzidas a três grandes classes • Modos: apesar de compostas, não contém em si próprias a suposição de subsistir por si mesmas, sendo consideradas dependentes ou afetadas por substâncias • simples: são somente variações ou diferentes combinações de uma mesma idéia simples (e.g.: alguns, dúzia, pontuação) • mistos: compostos de idéias simples de diferentes tipos (e.g.: beleza, roubo) • Substâncias: combinações de idéias simples de modo a representar coisas particulares e distintas que subsistem por si próprias • Relações: consideração e comparação entre diferentes idéias, sendo a idéia formada a da comparação, e não a fusão ou união das idéias consideradas

38. Idéias Complexas • Modos Simples de Espaço • distância, imensidão, polegada, milha, metro, lugar, comprimento, largura, altura • Modos Simples de Duração • horas, minutos, segundos, sucessão, eternidade • Modos Simples da Unidade • números, nomes de números • Modos Simples de Movimento • deslizar, caminhar, andar, rolar, girar, • Modos Simples de Sons, Cores, Gostos, etc. • tonalidades sonoras e cores, etc

39. Idéias Complexas • Modos de Prazer e Dor • bom, mau, bem, mal, paixão, amor, ódio, desejo, alegria, tristeza, esperança, medo, desespero, raiva, inveja, vergonha • Poder (ou Potência) • potência ativa - poder de fazer • potência passiva - poder de receber • inclui um tipo de relação • Vontade e Entendimento • dois tipos de poderes (poderes da mente) • faculdades • Liberdade e Necessidade • direcionadas pelos poderes de terceiros

40. Idéias Complexas • Desejo e Vontade • coisas distintas (dualidade corpo x mente) • Modos Mistos • combinações de idéias simples de diferentes tipos • a criação de modos mistos não é passiva, mas ativa: a mente exerce um poder ativo na construção dos modos mistos • noções • criados de acordo com a importância do conceito que transmitem • 3 meios de obtenção • observação • invenção • indiretamente - (explicação de nomes)

41. Idéias Complexas • Substâncias • substrato que permite o aparecimento de idéias simples • aquilo que tem o poder de gerar idéias simples • suporte para qualidades observáveis via sentidos • Tipos de Substâncias • agrupadas segundo os tipos de qualidades que possuem (atributos) • Substâncias Complexas • coletivo de substâncias individuais • criada pela composição de substâncias individuais • Substâncias Abstratas • generalização de substâncias individuais

42. Idéias Complexas • Relações • além das idéias (simples ou complexas) que a mente tem das coisas, há outras que só podem ser obtidas por meio da comparação entre coisas • idéias oriundas desta comparação são relações • relação é diferente das coisas relacionadas • mudança em uma relação pode acontecer sem nenhuma mudança nos elementos relacionados • todas as coisas podem ser relacionadas • Tipos de Relações • relações de causa e efeito • relações temporais • relações espaciais

43. Idéias Complexas • Identidade e Diversidade • quando vemos uma determinada substância, sabemos que ela é diferente de uma outra exatamente igual a ela • a propriedade que a diferencia é exatamente sua identidade • a idéia de identidade pressupõe a idéia de diversidade • Outros Tipos de Relações • Relações de Proporção • Relações Naturais • Relações Instituídas • Relações Morais (Instituídas Generalizadas) • Idéias Claras e Obscuras • completas ou incompletas

44. Conhecimento e Opinião • Conhecimento • percepção da conexão e coerência (ou incoerência e repugnância) de um conjunto de idéias • Tipos de Conhecimento • identidades ou diversidades • relações • co-existência (ou conexão necessári) • existência real • Conhecimento Atual • conhecimento em um determinado instante de tempo • Conhecimento Habitual • conhecimentos dependentes do estado do indivíduo

45. Conhecimento e Opinião • Conhecimentos Habituais podem ser • intuitivos (obtidos diretamente de nossos sentidos) • demonstrativos (obtidos indiretamente) • Sobre a Realidade do Conhecimento • conhecimentos nada mais são do que uma possível visão ou interpretação de uma realidade que desconhecemos • Verdade • É impossível de ser determinada • Crença ou opinião • Certeza • crença em que nossa verdade seja a verdade real

46. Conhecimento e Opinião • Julgamento (ou juízo) • avaliação de certezas • procura do conhecimento • Máximas • axiomas que supomos verdadeiros • podem ser fonte de contradição • hipóteses • Probabilidade • aparência de coerência sobre provas falíveis • podem ser utilizadas para o raciocínio

47. Conhecimento e Opinião • Raciocínio • processo pelo qual podemos alargar nossos conhecimentos • ilações ou inferências • silogismo - mecanismo imperfeito de raciocínio • Divisão das Ciências • Física: conhecimento das coisas, como elas são, suas constituições e propriedades, operações, etc. • Prática: a habilidade de aplicar nossos poderes e ações de modo a obter coisas boas e úteis • Semiótica: doutrina dos signos; considera a natureza dos signos, o uso que a mente tem deles no entendimento das coisas ou seu uso para a disseminação do conhecimento entre mentes inteligentes

48. Hume • David Hume • 1711-1776 - Filósofo escocês • Inspirado em Newton e Locke • tentou descrever como a mente funciona em adquirir o que se convenciona chamar de “conhecimento” • concluiu que nenhuma teoria da realidade é possível e não pode haver nenhum tipo de conhecimento além da experiência • 1748 - “An Enquiry Concerning Human Understanding” • Idéias Simples • sensações (vívidas, reais) • lembranças ou reflexões (apagadas, esvanecidas) • Impressões x Idéias (ou Pensamentos)

49. Hume • Idéias • cópias imperfeitas das impressões • composições, transposições, aumentos ou diminuições de outras idéias • ressalva: podem resultar de abstrações de diversas impressões • Conexão entre Idéias • Semelhança, Contiguidade (em tempo ou espaço) e Causa e Efeito • Relações de Causa e Efeito • constatadas pela experiência e não pelo raciocínio

50. Positivismo • Positivismo • sistema filosófico que restringe-se à análise dos dados da experiência, excluindo idéias “a priori” ou especulações metafísicas • natureza da “realidade” está além de qualquer especulação possível • todo conhecimento sobre a realidade deve ser baseado nos dados “positivos” da experiência • além da “realidade”, existem a “lógica pura” e a “matemática pura”, vistas como “relações entre idéias” • Fases • Augusto Comte, Empirio-criticismo, Positivismo Lógico, Empiricismo Lógico, filosofia analítico/linguística