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Q4375783 Engenharia de Software
Sobre métodos de Aprendizado de Máquina, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) Na aprendizagem bayesiana, as previsões sobre um dado novo são feitas considerando todo o espaço de hipóteses, ponderadas por suas probabilidades.
( ) No aprendizado por reforço ativo, o agente deve decidir autonomamente quais ações tomar em cada estado para minimizar sua função de utilidade a longo prazo.
( ) No aprendizado profundo, as hipóteses são estruturadas como redes complexas de funções algébricas interconectadas por pesos numéricos ajustáveis.

As afirmativas são, respectivamente, 
Alternativas

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Gabarito: C

Fundamento decisivo: A expressão “minimizar sua função de utilidade” contraria o objetivo do reforço ativo, enquanto a ponderação bayesiana sustenta a primeira afirmativa. Essa combinação corresponde à alternativa C.

Tema central: Métodos de aprendizado de máquina
Análise das alternativas
A
Errada
Erra ao considerar II verdadeira e III falsa. Em II, a autonomia para escolher ações está correta, mas o objetivo foi invertido: o agente busca maximizar, não minimizar, a utilidade esperada. Em III, a composição de funções em camadas com pesos ajustáveis corresponde à representação utilizada por redes profundas; por isso, a afirmativa é verdadeira.
B
Errada
Inverte as classificações de I e II. I é verdadeira porque a predição bayesiana combina previsões das hipóteses, ponderadas por suas probabilidades posteriores aos dados. II é falsa porque escolher ações autonomamente não significa buscar a menor utilidade: o objetivo do reforço ativo é maximizar o retorno acumulado esperado.
C
Certa
A alternativa C apresenta a sequência V – F – V, sustentada pelos três conceitos cobrados. I — Verdadeira: a predição bayesiana combina as previsões das hipóteses do espaço considerado, ponderando-as pelas probabilidades posteriores, isto é, condicionadas aos dados observados. II — Falsa: no reforço ativo, o agente escolhe suas ações, mas o objetivo é maximizar a utilidade ou o retorno acumulado esperado a longo prazo, e não minimizá-los. III — Verdadeira: redes profundas representam funções por composições sucessivas em camadas, com pesos numéricos ajustáveis aprendidos. A expressão “funções algébricas” é empregada, neste item, como descrição geral das funções e operações da rede, não como uma restrição matemática a funções polinomiais.
D
Errada
O erro está em marcar II como verdadeira. Embora o agente escolha as próprias ações no reforço ativo, ele deve fazê-lo buscando maximizar a utilidade esperada a longo prazo. A minimização da utilidade torna a afirmativa falsa.
E
Errada
O erro está em marcar I como falsa. Considerar as previsões das hipóteses do espaço e ponderá-las pelas probabilidades posteriores é justamente o procedimento da predição bayesiana descrito na questão. Portanto, a primeira posição deve receber V.
Pegadinha da questão
A segunda afirmativa reúne uma característica correta — a escolha autônoma das ações — e um objetivo incorreto — minimizar a utilidade. Reconhecer a primeira parte não permite aceitar a afirmativa inteira.
Dica para questões semelhantes
  • Em questões sobre predição bayesiana, diferencie combinar previsões de várias hipóteses de selecionar apenas a hipótese mais provável; são procedimentos distintos.
  • Ao avaliar um objetivo de otimização, identifique primeiro a grandeza mencionada: minimizar custos ou perdas não equivale, sem redefinir a função objetivo, a minimizar utilidade.
  • Para reconhecer a descrição de uma rede profunda, procure a composição sucessiva de funções em camadas; a simples presença de pesos ajustáveis não basta para caracterizar profundidade.

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Comentários

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  • 1 — Bayes: considera várias hipóteses e dá mais peso às que têm maior probabilidade. Verdadeira.

  • 2 — Reforço: o agente aprende com recompensas e procura obter o melhor resultado a longo prazo. A questão diz que ele deve minimizar a utilidade. Falsa.

  • 3 — Deep Learning: redes neurais com várias camadas e pesos ajustáveis aprendem padrões nos dados. Verdadeira.

(V) Na inferência e aprendizagem bayesiana, em vez de escolher uma única hipótese "ótima", a previsão considera a média ponderada (integração ou soma) das previsões de todas as hipóteses do espaço, ponderadas pela probabilidade a posteriori de cada uma.

(F) No aprendizado por reforço (ativo ou não), o objetivo do agente é maximizar a sua recompensa cumulativa (ou utilidade) a longo prazo, e não minimizar.

(V) As redes neurais profundas consistem em múltiplas camadas de funções matemáticas/algébricas (ativações, multiplicações por matrizes de pesos) que são ajustadas iterativamente durante o treinamento.

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