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AI

O futuro da tecnologia

Saiba um pouco mais sobre a Inteligência Artificial e conheça projetos de pesquisas que tem a IA como ferramenta base

Texto: Vinícius Paiva e Luciana Gomides

A evolução das  ferramentas  e a mudança na forma como pessoas e empresas se relacionam com a tecnologia são constantes. A chegada dos computadores pessoais, smartphones e documentação em nuvem mostram que a Inteligência Artificial (IA), um novo conceito que faz parte dessa onda de inovação, leva o usuário aonde ele quer chegar. Mas, afinal, o que é essa tal Inteligência Artificial? Como funciona? Como pode ser aplicada no dia a dia? Ao longo desta matéria, o Jornal UFG descreve os princípios básicos desse conceito e mostra alguns projetos de pesquisadores da Universidade Federal de Goiás (UFG) que, usando a IA, podem trabalhar a serviço da comunidade.

Desvendando a inteligência artificial

A Inteligência Artificial está mais presente em nossas vidas do que imagina nossa vã filosofia! Sempre que pegamos um smartphone para uma simples “checada”  nas  nossas redes sociais, presenciamos o que a IA pode fazer por nós. Mas, por trás de cada recomendação personalizada, existe uma série de combinações tecnológicas que a fazem funcionar. É por meio dessas combinações que, basicamente, se ensina um computador a pensar e interagir com os dados fornecidos. Conheça algumas:

Machine Learning – é a simples definição de aprendizado da máquina, na qual são envolvidos computadores que usam dados para  aprender o mínimo de programação. Com a machine learning, em vez de esperar o resultado após a programação de regras em uma máquina, é possível deixar que ela aprenda, por conta própria, através dos dados alimentados. Trata-se do principal impulsionador da IA. Um exemplo prático? As recomendações personalizadas da Netflix!

Deep Learning – o aprendizado profundo, em tradução literal do inglês, é a parte em que a máquina utiliza algoritmos (lista de ações que devem ser executadas sequencialmente) complexos para imitar a rede neural do cérebro humano, aprendendo determinada área do conhecimento com alguma ou nenhuma supervisão. De forma prática, no deep learning, a máquina detém o aprendizado para, posteriormente, decifrar, sozinha, a linguagem natural, relacionando termos e palavras para inserir significado através dos dados fornecidos. É como funciona o Google Translator.

Processamento de Linguagem Natural – este conceito usa as técnicas de machine learning a fim de encontrar padrões em conjuntos de dados puros e, assim, reconhecer a linguagem natural. É com base neste conceito que é possível promover a análise de sentimentos nas redes sociais. Através de algoritmos, são procurados padrões em postagens para analisar a percepção de clientes em relação a marcas, serviços ou produtos.

Inteligência Artificial na UFG

De olho na IA, vários pesquisadores da UFG  desenvolvem  projetos  e protótipos que ultrapassam os limites acadêmicos, sendo inovações importantes para nosso uso cotidiano, solucionando problemas enfrentados em situações corriqueiras. Sabe aquelas coisas que, quando vê, pensa: “como não pensei nisso antes”? Pois bem, alguém pensou! E, como não poderia ser diferente, a IA está presente em grande parte delas, possibilitando intervenções em diversas áreas do conhecimento, desde o Marketing até a Medicina.

Cardiograma facilitado

Deep Cardio

Com uma interface simples e intuitiva, o DeepCardio é um sistema que, por meio de Inteligência Artificial, encontra anomalias nas válvulas cardíacas. O objetivo  é  facilitar o atendimento médico e assegurar uma verificação rápida e acessível para diagnosticar problemas cardiovasculares, que segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS) mata 300 mil brasileiros por ano. O aplicativo capta o som emitido pelo coração, por meio de um microfone comum acoplado num estetoscópio médico, e o converte em espectrograma. Em seguida, uma rede neural nomeada convolucional Inception V3 analisa o áudio e  exibe  a classificação “normal” ou “anormal”, indicando a possibilidade de um problema cardíaco.

Segundo o pesquisador responsável pelo projeto, Sandro Moreira, a solução proposta apresentou precisão de 86%, e se mostra uma ferramenta alternativa bastante acessível à população. “O exame poderá ser realizado em consultório, em casa, por cuidadores, por enfermeiros e até por agentes de saúde. Como base da avaliação, o aplicativo analisa uma base de dados disponibilizados pelo site Physionet Challenge 2016, que armazena diversas  gravações de sons de coração de indivíduos de todo o mundo, saudáveis ou com doenças patológicas, coletados não só em ambientes médicos. “Foram usadas mais de 4 mil gravações de mais de 1.700 pessoas no treinamento da rede”. Após uma triagem, 300 gravações foram selecionadas especificamente para os testes”, afirma.

Classificação de Câncer de Mama

Para evitar exames desnecessários, que podem até mesmo originar novas doenças como o câncer de tireóide, por excesso de radiação, o Projeto miRNAs Câncer - Breast criou uma nova forma de classificação de tumores. O laudo médico da mamografia classifica os tumores das pacientes numa  escala  de  0 a 6, seguindo uma padronização internacional. Mas, diferentemente dos resultados classificados de 0 a  3 (geralmente benignos) e de 5 a 6 (sendo a maioria maligna), a escala 4 carece de precisão quanto à malignidade tumoral. Para classificar esses tumores, o projeto, desenvolvido pelo Instituto de Informática da UFG, categoriza o material recolhido do paciente por meio de dados dos ácidos ribonucleicos (RNAs).

Para identificar as informações do tumor, utiliza-se uma técnica de inteligência artificial que projeta as instâncias de uma base de dados organizada pelos  pesquisadores  e as compara com os do paciente, destacando quais informações devem ser consideradas na análise. De acordo com o pesquisador do Instituto de Informática da UFG, Rafael Marques, avalia-se 16 características para dizer se é maligno ou benigno. “Os resultados são positivos. Para o tumor benigno, a precisão é de 96,9% e para o tumor maligno, 93,7%; numa média geral, a precisão é de 95,3%”, afirmou. Os dados utilizados na criação do sistema foram obtidos por meio de uma parceria com um hospital de São Paulo, que disponibilizou uma base de dados de RNAs.

Essas informações dos ácidos ribonucleicos são importantes porque acredita-se que eles podem influenciar na replicação gênica, podendo assim estar associados a diferentes patologias, como o câncer. Segundo Rafael Marques, nessa primeira fase do estudo, foram avaliados três RNAs que apresentam maiores variações quando há ocorrência de tumor. “A forma como construímos o sistema diminui a taxa de erros. Até o momento, os resultados são promissores. O projeto agora terá uma nova fase de estudo com mais casos de testes”, revelou Rafael Marques. Além dele, participaram do estudo os professores do INF, Anderson da Silva Soares e Celso Gonçalves Camilo Júnior, e a doutoranda Heyde Francielle do Carmo França.

Inclusão digital

Que atire a primeira pedra quem vive sem as facilidades disponibilizadas pelo smartphone! Com o advento da tecnologia, um aparelho que, antes, era usado apenas para ligações e trocas de mensagens via SMS é, atualmente, portador de funções inimagináveis quando os famigerados “tijolões” foram criados. A dinamicidade foi complementada pelas telas touchscreen, porém, a inovação empregada torna o equipamento inacessível para deficientes visuais que dependem de tecla- dos físicos para digitar. No  intuito de trazer acessibilidade a esses usuários, pesquisadores do Instituto de Informática da UFG desenvolveram o BrailleÉcran, método que permite a entrada de informações em celulares sem teclados físicos.

Joyce Siqueira, pesquisadora do projeto, explica que o BrailleÉcran “visa a digitação de texto em smartphones, com tela sensível ao toque, utilizando o Sistema Braille”. Para isso, combina o  aplicativo Android a uma película tátil, modelada para impressão 3D, que se sobrepõe a tela. As preferências do usuário são ajustadas por meio de  um  Painel  de Configuração que tem, dentre suas funções, uma Central de Ajuda, que disponibiliza um tutorial falado. No total, são três interfaces, em que são identificadas as funções do aplicativo, do painel de configuração e da própria película tátil. Todos os botões são representados na película, na qual foram, também, adicionados “caminhos” que orientam quanto à localização do menu e atalhos, conforme descrito abaixo.

app

O desenvolvimento de uma interface adequada aos deficientes visuais foi possível graças à colaboração de um usuário especialista que participou de todo o processo de construção dos protótipos. Portador de cegueira congênita e alfabetizado em braille, o consultor possui, também, conhecimento avançado em informática e celulares com software leitor de tela. Ao protótipo final foram  aplicadas as Diretrizes de Acessibilidade Móvel desenvolvidas pelas W3C – Word Wide Web Consortiun. O método foi avaliado por dez voluntários, todos deficientes visuais e letrados em Braille. Nos testes, foram avaliados itens como velocidade de escrita e respectiva taxa de erros, além de usabilidade e experiência do usuário.

Joyce Siqueira descreve que os resultados finais foram bastante positivos. “Os testes de usabilidade e experiência do usuário apresentaram alta aceitabilidade e satisfação no uso”, comemora a pesquisadora. Ao longo do período de avaliação, foram anotadas sugestões dadas pelos voluntários as quais devem ser implementadas. Também são previstas melhorias no método, como o aprimoramento da película, utilização da cela braille para a realização de chamadas e integração do BrailleÉcran à agenda para envio de mensagens. O trabalho foi orientado pelo professor do INF, Fabrizzio Soares, e teve a participação dos mestrandos Cleyton Silva, Luciana Berreta, Cristiane Ferreira, Igor Félix e Mateus Luna.

Inteligência Artificial para uso corporativo

Quantas vezes você já se pegou dando sua avaliação sobre algum serviço que não lhe agradou? Ou, pelo contrário, elogiando aquele restaurante que você conheceu e foi muito bem atendido ou achou a comida maravilhosa? Toda essa informação contribui para o aumento de conteúdo inserido nos meios virtuais e se configura como ferramenta valiosa para o empreendedor conhecer, acompanhar e analisar o sentimento dos usuários de seus produtos ou serviços. Com o objetivo de implementar um sistema de criação automatizada de classificadores de sentimentos, pesquisadores da UFG desenvolveram o projeto de mineração de opiniões tendo como base contextos específicos.

O mestrando em Ciência da Computação e desenvolvedor do projeto, Airton Bodin Júnior, explica que a análise de opiniões já é feita por empresas de vários segmentos, além de governos e instituições que dependem dos dados coletados pela web para tomada de decisões. Trata-se de observação valiosa que possibilita identificar áreas críticas que demandam investimentos e melhorias. Além disso, a mineração de opiniões pode ser aplicada, também, no contexto médico, identificando comportamentos de risco, a exemplo da depressão. Para chegar ao modelo proposto, foi utilizada a Programação Genética, método algorítmico que tem por base a aplicação de técnicas inspiradas pela biologia evolutiva, tais como mutação, hereditariedade, recombinação e seleção natural.

O diferencial do projeto, de acordo com Airton, reside na classificação de sentimentos para contextos e domínios específicos. “Existem outros classificadores disponíveis, mas, grande parte deles são de contexto geral, o que acaba prejudicando a análise e avaliação das frases – uma palavra ou frase pode ter um significado completamente diferente, dependendo do contexto ao qual está inserida”, esclarece o pesquisador. Tal vertente tem forte utilidade para quem busca informações específicas que, de repente, não seriam obtidas pelos classificadores gerais disponíveis no mercado. Ao analisar o ranking de trabalhos apresentados em competições da área, o projeto goianiense apresentou resultados positivos que ainda devem ser aprimorados com a inclusão de outros algoritmos e abordagens.

Apocalipse

 

Fonte : Ascom UFG

Categorias : Tecnologia Edição 92

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