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O que são modelos de IA?

Representações matemáticas treinadas com dados para identificar padrões e gerar resultados, abrangendo modelos de aprendizado de máquina, redes neurais profundas e modelos fundamentais.

por Equipe da Databricks

  • O processo de treinamento envolve aprendizado supervisionado com dados rotulados, aprendizado não supervisionado para encontrar padrões em dados não rotulados, aprendizado por reforço por meio de otimização por tentativa e erro e aprendizado autossupervisionado para criar sinais de treinamento a partir dos próprios dados.
  • As arquiteturas variam de algoritmos clássicos (regressão linear, árvores de decisão, SVMs) a aprendizado profundo (CNNs, RNNs, transformers), modelos fundamentais (GPT, BERT) e modelos especializados para visão computacional, PLN, séries temporais e sistemas de recomendação.
  • O gerenciamento do ciclo de vida abrange o desenvolvimento com rastreamento de experimentos, versionamento por meio de registros de modelos, implantação via APIs ou dispositivos de borda, monitoramento de desvios e degradação de desempenho e retreinamento quando a precisão diminui.

O que são modelos de AI?

Modelos de AI são programas de computador que utilizam dados para identificar padrões e tomar decisões e previsões. Os modelos de AI utilizam algoritmos — regras passo a passo fundamentadas em aritmética, repetição e lógica de decisão. Isso permite que eles realizem funções semelhantes às humanas, como raciocinar, aprender e resolver problemas sem intervenção humana.  
 
Os modelos de AI são hábeis em analisar informação, resolver problemas complexos e dinâmicos e fornecer percepções usando uma grande quantidade de dados. Eles aceleram a tomada de decisões e a tornam muito mais eficiente e precisa do que as possibilidades humanas. Os modelos de AI fornecem a base de todas as atividades de AI. A capacidade deles de acelerar e automatizar tarefas que vão desde a criação de conteúdo até o atendimento ao cliente os torna inestimáveis para processos de negócios essenciais.

Diferentes tipos de modelos de AI  

Modelos de machine learning  
Machine learning (ML) é um subconjunto da AI. Embora todos os modelos de ML sejam AI, nem todos os modelos de AI utilizam ML. O objetivo da AI é permitir que as máquinas ajam de maneira semelhante aos humanos, enquanto o ML se concentra em ensinar as máquinas a tomar decisões e fazer previsões sem programação explícita. Os modelos de aprendizado de máquina identificam padrões nos dados, permitindo que aprendam e melhorem o desempenho ao longo do tempo. 
  
Modelos de AI de aprendizagem profunda  
Modelos de aprendizagem profunda, também conhecidos como redes neurais, são formas avançadas de ML. Inspirados na estrutura e função do cérebro humano, esses modelos processam grandes volumes de dados não estruturados, como texto, imagens e sons. Eles são excelentes em reconhecer padrões para gerar percepções e previsões. Aplicações comuns incluem reconhecimento facial, processamento de linguagem natural (NLP), realidade virtual e veículos autônomos.

Modelos de AI Generativa  
AI Generativa (GenAI) refere-se à AI que pode criar novos conteúdos, como texto, imagens, música, vídeos, traduções e código. Esses modelos são treinados em grandes conjuntos de dados e utilizam aprendizado profundo para identificar e analisar padrões, permitindo que gerem saídas originais. Os exemplos incluem o ChatGPT para AI conversacional e o DALL-E para geração de imagens a partir de texto. A GenAI revolucionou o cenário da AI, ampliando suas aplicações para empresas e o público.

Modelos de linguagem  
Modelos de linguagem são sistemas de AI projetados para compreender e gerar linguagem humana. O tipo mais avançado, os grandes modelos de linguagem (LLMs), é um subconjunto da GenAI. Os LLMs são treinados em grandes conjuntos de dados de linguagem natural usando técnicas avançadas de aprendizado de máquina. Eles podem gerar respostas de texto com nuances e relevantes ao contexto para as solicitações. Exemplos incluem ChatGPT, Claude, Gemini, Microsoft Copilot e Meta AI.
 
Modelos de AI preditiva 
Modelos de AI preditiva utilizam AI e ML para identificar padrões, prever resultados e gerar previsões por meio de análise estatística de dados. Embora a análise preditiva não seja nova, a AI aumenta a velocidade e a precisão desses processos utilizando grandes datasets. As aplicações incluem gestão de estoque, análise de comportamento do cliente, gestão de riscos e previsão de tendências futuras.
 
Modelos de AI de visão computacional  
Os modelos de AI de visão computacional utilizam ML para treinar computadores a interpretar e compreender dados visuais, de forma semelhante à percepção humana. Esses modelos analisam imagens e vídeos para identificar padrões e classificar objetos. As aplicações variam de reconhecimento facial e navegação autônoma de veículos a imagens médicas. Embora DALL-E e DALL-E 2 envolvam geração de imagens, eles combinam principalmente visão computacional e PNL.
 
Modelos de AI de recomendação 
Os modelos de AI de recomendação analisam o comportamento do usuário usando análise big data e algoritmos de ML para sugerir itens de interesse. Comumente utilizados em plataformas como Netflix, Spotify e redes sociais, esses modelos personalizam as experiências dos usuários com base em dados como compras anteriores, histórico de buscas e dados demográficos.

Como funcionam os modelos de AI

O processo de criação de um modelo de AI que pode compreender, interpretar e extrair percepções dos dados envolve várias etapas: 

  • Coleta de dados: Os dados são a base de todos os projetos de AI, então a coleta de dados é essencial — seja um texto simples ou um dataset complexo.  
  • Limpeza e preparação de dados: os dados coletados devem ser limpos e preparados antes que um modelo de AI possa utilizá-los. Dados desnecessários, irrelevantes ou falsos são excluídos, e os dados são formatados para que a AI possa utilizá-los. A qualidade dos dados é crucial, afetando diretamente a precisão e a confiabilidade de um modelo. 
  • Treinamento: o modelo de AI é treinado ao inserir dados em um algoritmo selecionado, permitindo que o modelo aprenda e se aperfeiçoe para melhorar o desempenho. 
  • Teste: após o treinamento, o modelo é avaliado para respostas precisas. 
  • Ajuste fino: se um modelo não estiver entregando a qualidade desejada de saídas, ele precisa ser ajustado e refinado até que atenda aos padrões esperados. 
  • Implantação: uma vez que um modelo esteja pronto, ele pode ser implantado para uso dentro da organização. 
  • Melhoria contínua: conforme trabalham com novos dados, os modelos de AI podem aprender e se adaptar, permitindo que melhorem o desempenho ao longo do tempo.
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Casos de uso de negócios de AI

As empresas utilizam AI para uma ampla gama de aplicações, com mais delas sendo desenvolvidas continuamente. Casos de uso comuns: 
 
Atendimento ao cliente: Esta é uma das aplicações de AI mais conhecidas. Muitas empresas já estão utilizando chatbots e assistentes virtuais para auxiliar os clientes com perguntas e resolução de problemas. Eles estão se tornando mais sofisticados, permitindo-lhes assumir mais tarefas e liberando os agentes humanos para enfrentar situações mais complexas. AI também pode ser utilizada para personalização e recomendações, auxiliando os clientes a descobrir novos produtos ou serviços com base em sua história.  
 
Produtividade e eficiência: a AI é muito eficaz em automatizar tarefas tediosas e demoradas para economizar tempo e recursos, permitindo que os humanos se concentrem em trabalhos de maior valor. A AI também pode analisar os processos atuais para identificar lacunas ou gargalos de desempenho, sugerir maneiras de melhorar os workflows e usar a priorização data-driven para aumentar a eficiência. 
 
Gestão da cadeia de suprimentos: a AI pode ser utilizada para automatizar e aprimorar muitos processos dentro das cadeias de suprimentos, visando maior eficiência e melhor atendimento ao cliente. Por exemplo, as aplicações de AI ajudam a tornar a previsão de demanda mais precisa, otimizar o inventário, monitorar a produção, automatizar o envio e reduzir o tempo de inatividade com manutenção preditiva e solução de problemas. 
 
Criação de conteúdo: as ferramentas GenAI capacitam as pessoas a criar conteúdo escrito, visual e musical de alta qualidade com prompts em linguagem natural. Os exemplos variam de redação, edição e revisão de textos a design gráfico, criação e edição de imagens e vídeos e narrativa interativa. A AI também pode auxiliar na criação de código e na depuração. 
 
Mitigação de riscos e segurança: a AI pode ser usada para reduzir riscos e proteger ativos físicos e virtuais importantes. A AI já é fundamental para medidas de segurança cibernética, incluindo a identificação de vulnerabilidades do sistema, o monitoramento de operações e a interrupção de ameaças. A AI também pode ser utilizada para detectar fraudes potenciais e gerenciar dados para compliance regulatória. 
 
Inovação: os aspectos de automação e eficiência da AI ajudam a simplificar processos e permitem que as pessoas tenham mais oportunidades de idealizar e criar estratégias. A AI também pode ajudar a acelerar a P&D, projetar novos produtos e otimizar os esforços de marketing e vendas. E a análise de dados AI pode ajudar as empresas a identificar novas oportunidades e a se manterem competitivas. 
 
Esses são apenas alguns exemplos das maneiras pelas quais a AI está sendo usada nos negócios. Novos aplicativos estão sendo lançados constantemente — e as empresas estão descobrindo como personalizar a AI para suas necessidades únicas. 

Implicações éticas e societais

Embora a AI tenha um grande potencial para ajudar os seres humanos, ela também tem potencial para causar danos, e as pessoas que desenvolvem a AI têm a responsabilidade de evitar resultados prejudiciais. Áreas de preocupação ética e social relacionadas a modelos de AI incluem: 

  • Precisão: os modelos GenAI são conhecidos por gerar “alucinações” — saídas que são falsas ou simplesmente criadas do nada, em vez de se basearem em dados factuais.  
  • Viés: se os modelos forem treinados em datasets que contenham viés, esse viés pode ser incorporado no modelo. Dessa forma, preconceitos sociais, como o racismo, podem ser perpetuados nos resultados da AI. 
  • Conteúdo forjado digitalmente: atores maliciosos podem utilizar modelos de AI para criar deepfakes que podem causar danos pessoais ou ser usados em crimes cibernéticos.  
  • Direitos autorais: modelos de AI frequentemente utilizam conteúdo disponível publicamente sem o consentimento dos proprietários, e surgem questões de direitos autorais e plágio porque é difícil rastrear como um modelo de AI utiliza o conteúdo. 
  • Privacidade: dados pessoais sensíveis usados para treinar modelos de AI precisam ser protegidos. 
  • Transparência e responsabilidade: o processo de tomada de decisão dos modelos de AI muitas vezes não é claro, dificultando a avaliação dos resultados e a atribuição de responsabilidade.  

Os padrões de ética da AI, como a Recomendação da UNESCO sobre a Ética da Inteligência Artificial, oferecem orientação para organizações que desejam desenvolver e gerenciar modelos de AI de maneira ética e responsável. Um número crescente de governos também está desenvolvendo legislação para regular a AI. 

Tendências futuras na modelagem de AI

A jornada da AI está apenas começando, e a modelagem de AI continuará a evoluir. Algumas tendências que as organizações devem manter em seu radar incluem: 
 
AI Agente: AI Agente consiste em “agentes” que podem realizar tarefas para outra entidade de forma autônoma. Enquanto os sistemas de AI tradicionais dependem de entradas e programação, os modelos de AI agente são projetados para agir mais como um funcionário humano, compreendendo o contexto e as instruções, estabelecendo metas e agindo de forma independente para alcançá-las, adaptando-se conforme necessário, com mínima intervenção humana. Esses modelos podem aprender com o comportamento do usuário e outras fontes além dos dados de treinamento inicial do sistema.
 
AI Multimodal: AI Multimodal refere-se a sistemas que processam e geram conteúdo em várias modalidades de dados, como texto, imagens e vídeos. Embora muitos modelos atuais de AI se especializem em uma única modalidade, os avanços estão permitindo que os sistemas integrem e façam a transição perfeita entre elas. Por exemplo, certos modelos de AI podem gerar imagens a partir de descrições textuais ou criar vídeos com base em entradas textuais ou visuais. Essas capacidades melhoram a interação do usuário ao oferecer maior flexibilidade e aplicações intuitivas. 
 
AI de código fechado: os modelos de AI mais conhecidos, como ChatGPT, DALL-E, Claude, Gemini do Google e Microsoft Copilot, são modelos proprietários. Esses modelos fechados de fornecedores terceirizados são treinados em enormes quantidades de dados — algo que poucas empresas têm os recursos para realizar — e são extremamente poderosos. No entanto, eles apresentam desvantagens. A governança pode ser uma preocupação devido ao seu estilo de “caixa preta”, que dificulta a supervisão de como eles geram saídas. As empresas também podem ser justificadamente cautelosas ao liberar dados sensíveis e propriedade intelectual em um sistema de propriedade de outra empresa.  
  
AI de código aberto: modelos de código aberto oferecem uma alternativa que demanda muito menos recursos do que criar e treinar um LLM. Modelos de código aberto costumam ser gratuitos, oferecendo às empresas a oportunidade de expandir o código existente. Esses modelos permitem mais supervisão e personalização por meio de ajuste fino do que os modelos proprietários e podem estar disponíveis para uma organização indefinidamente. As empresas podem usar modelos de código aberto para manter seus dados privados enquanto utilizam o poder da AI para criar valor a partir desses dados em aplicações personalizadas. Modelos de código aberto democratizam a AI — e o uso desses modelos continuará a crescer.  

Por exemplo, a Databricks oferece o DBRX, um LLM de uso geral que possibilita GenAI personalizável e transparente para empresas de todos os tamanhos. Ele serve como um ponto de partida para ser ajustado ou adaptado para aplicações específicas de AI. O DBRX supera todos os modelos de código aberto estabelecidos em benchmarks padrão.

AI centrada em dados com Databricks

A capacidade de gerenciar modelos de AI tornou-se essencial para que as empresas permaneçam competitivas. O Databricks faz parte da Databricks Data + AI Platform, que reúne dados, treinamento de modelos e ambientes de produção em uma única solução. Isso permite que as organizações usem com segurança os dados empresariais para aumentar, ajustar ou construir seus próprios modelos de ML e AI generativa. Com o Databricks, as organizações podem construir sistemas de AI de qualidade de produção de forma segura e econômica, implantar e governar centralmente todos os modelos de AI e monitorar dados, recursos e modelos de AI em um único local. 

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