Roteiro Aula Pratica - Tecnicas de Inteligencia Artificial e Weka - Rede Neural Perceptron

TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL Roteiro Aula Prática 2 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA NOME DA DISCIPLINA Técnicas de Inteligência Artificial OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Explorar o Software Weka afim de criar uma Rede Neural Perceptron de multicamadas para previsão de diferentes tipos de outputs e interpretar corretamente os resultados do modelo INFRAESTRUTURA Instalações Para a realização desta aula pratica você deverá ter o software Weka instalado no seu computador em sua última versão disponível Para instalação do Weka você pode buscar por tutoriais na internet e encontrará várias orientações disponíveis para cumprimento desta etapa Materiais de consumo Descrição Quantidade de materiais por procedimentoatividade Software Sim X Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago X Tipo de Licença Freeware Descrição do software Weka é uma coleção de algoritmos de aprendizado de máquina para tarefas de mineração de dados Ele contém ferramentas para preparação de dados classificação regressão agrupamento mineração de regras de associação e visualização Equipamento de Proteção Individual EPI NSA PROCEDIMENTOS PRÁTICOS Para a realização desta aula pratica você deverá ter o software Weka instalado no seu computador 1 Abra o Weka e clique em Explorer 2 Clique em Open file 3 3 Procure no seu computador o diretório de instalação do software abra a pasta do Weka e procure dentro desse diretório uma pasta chamada data Esta pasta contém alguns dados que ficam disponibilizados gratuitamente para o uso direto no software 4 Abra o arquivo diabetesarff 5 Observe que esta base de dados contém 9 atributos colunas contendo 768 instâncias linhas 6 Clique em Visualize All no canto direito da janela para visualizar a distribuição das variáveis da base de dados e depois feche esta janela dos gráficos Atividade proposta Implementar uma Rede Neural Perceptron de multicamadas em uma base de dados no Weka afim de prever via Classificação os outputs e comparar os resultados do modelo de acordo com a variação no tamanho dos dados de teste e treino Procedimentos para a realização da atividade Feito isso clique em Classify no canto superior esquerdo da janela e em Classifer clique no botão Choose na pasta function selecione a função MultilayerPercepton Em Test options selecione a opção Use training set e em seguida clique em Start Na janela Classifier clique sobre o nome MultilayerPerceptron 4 Esta janela contém algumas configurações que podemos editar acerca do nosso modelo de Rede Neural Clique na caixa de seleção GUI e selecione a opção True Depois clique em Ok Rode novamente o modelo clicando no botão Start e uma janela nova com uma imagem semelhante a essa deverá aparecer Nesta nova janela chamada Neural Network clique em Start e depois no botão Accept No Classifer output printe e analise os resultados da tela Classifier output principalmente os valores de Root mean squared error e da Confusion Matrix 5 Agora divida os dados de tal forma que 75 sejam dados para teste e o resto seja dados para treino do nosso modelo Vá em Test options e clique na opção Percentage split e digite 75 no campo ao lado do símbolo de Depois clique em Start A janela Neural Network se abrirá novamente e cliente em Start e depois Accept nesta janela quantas vezes forem necessárias até fechar Printe e compare os valores da Root mean squared error e Confusion Matrix com o do modelo anterior Checklist Exploração do software Weka Configuração e criação de um modelo de Rede Neural Perceptron Interpretação dos resultados do modelo criado Criação de um split de dados de treino e teste e avaliação do modelo RESULTADOS Resultados da aula prática O aluno deverá entregar a imagem da Rede Neural Perceptron de multicamadas treinada que foi gerada pelo software Weka e a interpretaçãoprint dos resultados quando aplicamos o modelo a base de dados proposta Computação em Nuvem Roteiro Aula Prática 2 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA NOME DA DISCIPLINA Computação em Nuvem OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Criar um projeto no Netbeans e executar com CloudSim INFRAESTRUTURA Instalações 1 Instalar o NetBeans 2 Baixar o arquivo JAVA 3 Baixar o arquivo CloudSim 4 Configurar o CloudSim e o JAVA no Netbeans Materiais de consumo Descrição Quantidade de materiais por procedimentoatividade Computador 1 por aluno Software Sim X Não Em caso afirmativo qual Netbeans para desenvolvimento com o CloudSim Pago Não Pago X Tipo de Licença Freeware Descrição do software O NetBeans IDE é um ambiente de desenvolvimento integrado gratuito e de código aberto para desenvolvedores de software nas linguagens Java JavaScript HTML5 PHP CC Groovy Ruby entre outras CloudSim é um framework para modelagem e simulação de infraestruturas e serviços de computação em nuvem Equipamento de Proteção Individual EPI NSA PROCEDIMENTOS PRÁTICOS Executar um projeto no NetBeans utilizando o CloudSim 3 Atividade proposta Será necessário instalar o Netbeans criação de um novo projeto no NetBeans e colocar o primeiro exemplo do CloudSim CloudSimExample1java no NetBeans Procedimentos para a realização da atividade Finalmente chegamos no ponto de criarmos nosso primeiro teste com o CloudSim CloudSim é uma estrutura de código aberto usada para simular infraestrutura e serviços de computação em nuvem Ele é desenvolvido pela organização CLOUDS Lab e é inteiramente escrito em Java É utilizado para modelar e simular um ambiente de computação em nuvem como meio de avaliação de uma hipótese anterior ao desenvolvimento do software a fim de reproduzir testes e resultados Conceito iniciado em 1999 por Fredrik Malmer WebOS Acesso em rede ubíquo Sob demanda Aprovisionamento dinâmico Elasticidade Rápida Serviço Mensurável Benefícios do CloudSim Nenhum investimento de capital envolvido Com uma ferramenta de simulação como o CloudSim não há custo de instalação ou manutenção Fácil de usar e escalável Você pode alterar os requisitos como adicionar ou excluir recursos alterando apenas algumas linhas de código Os riscos podem ser avaliados em um estágio anterior Na computação em nuvem a utilização de testbeds reais limita os experimentos à escala do testbed e torna a reprodução dos resultados uma tarefa extremamente difícil Com a simulação você pode testar seu produto em casos de teste e resolver problemas antes da implantação real sem quaisquer limitações Não há necessidade de abordagens de tentativa e erro Em vez de depender de avaliações teóricas e imprecisas que podem levar a um desempenho de serviço ineficiente e geração de receita você pode testar seus serviços em um ambiente repetível e controlado sem custos com o CloudSim Por que usar o CloudSim Código aberto e gratuito portanto favorece os pesquisadores desenvolvedores que trabalham na área Fácil de baixar e configurar 4 É mais generalizado e extensível para dar suporte à modelagem e experimentação Não requer nenhum computador de alta especificação para funcionar Fornece políticas de alocação predefinidas e modelos de utilização para gerenciamento de recursos e permite a implementação de algoritmos definidos pelo usuário A documentação fornece exemplos précodificados para que novos desenvolvedores se familiarizem com as classes e funções básicas Resolva os gargalos antes da implantação para reduzir riscos diminuir custos aumentar o desempenho e aumentar a receita Vamos dar início a nossa atividade Será necessário instalar o NetBeans conforme link abaixo httpsdlcdnapacheorgnetbeansnetbeans15netbeans15binzip Baixar o JAVA httpsjdkjavanetarchive Conforme imagem acima baixar o JAVA de acordo com a especificação de sua máquina Baixar o CloudSim httpwwwcloudbusorgcloudsim Depois de todos os arquivos baixados e instalado o NetBeans criar um novo Projeto no Netbeans chamado Redes e adicionar o primeiro exemplo do CloudSim que está na pasta do CloudSim em examples Será necessário incluir o JAR na biblioteca deste projeto Checklist 1 Instalar o NetBeans 2 Baixar o arquivo JAVA 3 Baixar o arquivo CloudSim 4 Criação do projeto no NetBeans com o nome Redes 5 Adicionar primeiro exemplo do CloudSim 6 Configurar o JAR RESULTADOS 5 Resultados da aula prática Elaborar um relatório que deverá conter introdução métodos resultados e conclusão sobre o assunto desenvolvido em aula prática para compreender o funcionamento do uso do CloudSim Programação e Desenvolvimento de Banco de Dados Roteiro Aula Prática 2 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA NOME DA DISCIPLINA Programação e Desenvolvimento de Banco de Dados OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Criar um banco de dados utilizando a linguagem SQL e realizar operações de manipulação e acesso aos dados INFRAESTRUTURA Instalações MySQL Community Server MySQL Workbench Materiais de consumo Descrição Quantidade de materiais por procedimentoatividade Computador 1 por aluno Software Sim X Não Em caso afirmativo qual MySQL Community Server MySQL Workbench Pago Não Pago X Tipo de Licença Freeware Descrição do software O MySQL Workbench é uma ferramenta visual de design de banco de dados que integra desenvolvimento administração design criação e manutenção de SQL em um único ambiente de desenvolvimento integrado para o sistema de banco de dados MySQL Este software faz parte do pacote de instalação do MySQL Community Server Equipamento de Proteção Individual EPI NSA PROCEDIMENTOS PRÁTICOS Criação de banco de dados utilizando o programa o MySQL Workbench MySQL Community Server Atividade proposta Criação da estrutura de um banco de dados tabelas com a linguagem SQL por meio de um diagrama entidade relacionamento prédefinido Inserir dados no banco de dados criado Consultar os dados armazenados por meio da criação de uma visão View 3 Criar um relatório no final da atividade Procedimentos para a realização da atividade Etapa 1 Crie uma base de dados chamada Loja com o MySQL Server por meio do software MySQL Workbench Adicione as estruturas de dados neste banco utilizando os comandos de definição de dados DDL da linguagem SQL e respeitando o modelo definido no DER da Figura a seguir Legenda Na criação do banco de dados da figura respeite as seguintes regras As chaves primárias devem ser colocadas todas como autoincremento Respeite os relacionamentos tipos precisões e restrições de não nulo O campo Situação da tabela ContaReceber deve ser do tipo ENUM e possuir apenas os valores 1 2 ou 3 sendo 1 Conta registrada 2 Conta cancelada 3 Conta paga Etapa 2 Crie um script chamado inserirsql contento os comandos de manipulação DML com o objetivo de popular todas as tabelas existentes na base de dados ou seja inserir dados nas tabelas Insira ao menos três registros por tabela 4 Etapa 3 Por meio dos comandos de consulta DQL da linguagem SQL elabore um script chamado consultasql que irá conter uma visão VIEW que retornará todas as contas que ainda não foram pagas Situação 1 devendo conter as seguintes informações ID da conta a receber Nome e CPF do Cliente associado à conta Data de vencimento da conta Valor da conta Checklist Instalar o sistema MySQL Community Server e MySQL Workbench Elaborar o modelo físico implementação da estrutura do banco de dados proposto pelo DER no software MySQL Workbench Criar o script inserirsql para inserir dados em todas as tabelas criadas Elaborar o script consultasql que irá conter uma visão que retornará todas as contas que ainda não foram pagas RESULTADOS Resultados da aula prática Elaborar um relatório que deverá conter introdução métodos resultados e conclusão sobre o assunto desenvolvido em aula prática para compreender como foram desenvolvidas todas as etapas da atividade Inserir no relatório todos os scripts utilizados na resolução desta atividade prática LINGUAGEM ORIENTADA A OBJETOS Roteiro Aula Prática 2 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA NOME DA DISCIPLINA Linguagem Orientada a Objetos OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Fixar os conceitos de programação orientada a objetos Empregar práticas de instanciação de classes Java Utilizar métodos e atributos em Java Utilizar pacotes da linguagem java para implementação de software com paradigma de orientação a objetos INFRAESTRUTURA Instalações Computador Software IDE NetBeans com Java JDK instalado e configurado Materiais de consumo Descrição Quantidade de materiais por procedimentoatividade Software Sim X Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago X Tipo de Licença Freeware Descrição do software NetBeans é uma IDE de desenvolvimento gratuita e de código aberto Útil no desenvolvimento de softwares utilizando as linguagens Javascript HTML5 PHP CC e Java Ferramenta multiplataforma podendo ser instalada no Linux macOS e Windows Equipamento de Proteção Individual EPI NSA PROCEDIMENTOS PRÁTICOS Será necessário ter previamente instalado e configurado o ambiente de desenvolvimento com IDE NetBeans para a construção de um projeto novo Sugerese utilizar o nome gerenciaBanco para a aplicação Para iniciar é necessário criar um novo projeto A criação do novo projeto bem como todas as configurações para seu perfeito funcionamento estão descritas na seção Procedimentos para realização da atividade que segue logo abaixo 3 Atividade proposta Utilizando os principais conceitos do paradigma de Orientação a Objetos crie uma pequena aplicação de gerenciamento bancário que possibilite ao usuário informar seu nome sobrenome e CPF Além disso a aplicação deverá possibilitar ao usuário consultar saldo realizar depositos e saques Esses procedimentos devem se repetir até que o usuário escolha encerrar o uso da aplicação Procedimentos para a realização da atividade 1 Vá ao menu File e em seguida clique sobre New Project Na sequência devese escolher a categoria Java with Maven Java Application Veja Fonte Elaborado peloa Autor 2 Em seguida devese avançar e na tela seguinte dar o nome ao projeto Como já mencionado sugere utilizar o nome gerenciaBanco Veja 4 Fonte Elaborado peloa Autor 3 Construa a aplicação em um único arquivo do tipo java main Class Isso porque o método principal que é chamado pela maquina virtual deve estar nesse mesmo arquivo 4 No seu código você deverá construir basicamente a a classe principal b classe para para dados pessoais e operações bancárias c método para exibição do menu 5 Para a exibição do menu será necessário utilizar uma estrutura de decisão para tratamento das escolhas do usuário Sugerese utilizar a estrutura dowhile e switchcase Checklist Instalação do NetBeans Ambiente de desenvolvimento NetBeans e JDK devidamente configurado e funcionando Criação de um projeto do tipo Java Application em Java with Maven Escrita do código em Java utilizandose de conceitos da programação orientada a objetos RESULTADOS Resultados da aula prática Criação configuração e implementação de projeto java application configurado Aplicação de gerencia de banco com procedimentos básicos como informação de usuário nome sobrenome e CPF e procedimentos bancários como consulta de saldo depósito e retirada e interrupção da execução do código contendo uma mensagem de despedida