Por Daniel Ribeiro, Para o Techtudo

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Machine Learning ou Aprendizagem de Máquina é um campo de estudo que ensina computadores a analisar e classificar padrões de dados para fazer previsões. O conceito faz parte da área de Ciência da Computação e combina aplicações de reconhecimento de modelos e Inteligência Artificial. Pode-se resumir Machine Learning à simulação de um processo natural para seres humanos: aprender com a experiência.

Softwares e PCs têm potencial para processar grandes volumes de dados, além de recursos para identificar e separar modelos e padrões. A Aprendizagem de Máquina é uma programação de sistemas para assimilar dados e classificar informações complexas, com caracterização da aprendizagem, para em seguida apresentar previsões e estimativas.

Android P usará machine learning  para identificar quais apps o usuário vai precisar - e, com isso, economizar até 30% mais bateria — Foto: Nicolly Vimercate/TechTudo Android P usará machine learning  para identificar quais apps o usuário vai precisar - e, com isso, economizar até 30% mais bateria — Foto: Nicolly Vimercate/TechTudo

Android P usará machine learning para identificar quais apps o usuário vai precisar - e, com isso, economizar até 30% mais bateria — Foto: Nicolly Vimercate/TechTudo

A área tem aplicações cada vez mais cotidianas com a sofisticação dos apps para celular. Sugestões de filme no Netflix e músicas no Spotify, assim como rotas alternativas no Google Maps e Waze caracterizam os empregos privados dessa tecnologia frente às dicas sobre o comportamento de compra de clientes e câmeras de vigilância pública com reconhecimento facial.

Com Machine Learningé possível aumentar a capacidade humana de resolver problemas e se antecipar a riscos, com base nos resultados levantados pelos programas. Isso se aplica em questões relativas ao Big Data, ou seja, o grande conjunto de dados armazenados, no qual a Aprendizagem de Máquinas têm sido a técnica-chave para solucionar demandas. Os usos vão desde diagnósticos médicos, previsões do tempo e identificação de mudanças climáticas até análises e deduções sobre o mercado de ações.

O Spotify utiliza Machine Learning para sugerir músicas mais adequadas ao gosto do usuário — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro O Spotify utiliza Machine Learning para sugerir músicas mais adequadas ao gosto do usuário — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro

O Spotify utiliza Machine Learning para sugerir músicas mais adequadas ao gosto do usuário — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro

Inteligência Artificial vs Aprendizado de Máquina

A Inteligência Artificial é uma área de estudos desenvolvida na década de 1950, que propõe programas de computador com níveis de comunicação e respostas bem-sucedidas, em simulação das interações intelectuais. Além disso, o tema ainda tem o objetivo de criar modelos de conhecimentos que deem respostas automáticas com base na análise de dados e observação dos usuários.

Machine Learning é um subcampo da Inteligência Artificial — Foto: Reprodução/Creative Commons Machine Learning é um subcampo da Inteligência Artificial — Foto: Reprodução/Creative Commons

Machine Learning é um subcampo da Inteligência Artificial — Foto: Reprodução/Creative Commons

Já o Machine Learning, como dito anteriormente, pode ser considerado um subcampo da ciência na qual a Inteligência Artificial está. No entanto, sua especificidade se baseia no conhecimento adquirido por computadores, o que possibilita a anteceipação de fatos e comportamentos de acordo com padrõesdos usuários identificados anteriormente.

Assim, a Aprendizagem de Máquinas pode ser considerada como uma parte importante da Inteligência Artificial, pois melhora a experiência adquirida pelo computador. Desta forma, programas podem ser aprimorados mais rápido com técnicas que vão desde reconhecimento de rostos ou textos manuscritos, até a identificação temáticas de fotos em uma galeria de imagens ou a tradução simultânea de placas e cardápios com a câmera do celular.

Programas com Aprendizagem de Máquina, como o Google Imagens, aprendem a classificar referências de dados e agrupar por temas — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro Programas com Aprendizagem de Máquina, como o Google Imagens, aprendem a classificar referências de dados e agrupar por temas — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro

Programas com Aprendizagem de Máquina, como o Google Imagens, aprendem a classificar referências de dados e agrupar por temas — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro

Essas inovações são consequências diretas do aperfeiçoamento da assimilação e classificação de dados pelo Machine Learning. Tais benefícios tecnológicos estão diretamente ligados ao processamento de grandes volumes de dados por computadores, ao invés de instruções programadas, linha a linha, em linguagem de programação.

Como funciona a Aprendizagem de Máquina?

A programação de Machine Learning se subdivide em Aprendizagem Supervisionada e Aprendizagem Não-supervisionada. A primeira estabelece modelos de entrada de dados conhecidos e saída de previsões, enquanto a segunda identifica padrões e estruturas ocultas na entrada de dados.

Machine Learning se subdivide em Aprendizagem Supervisionada e Aprendizagem não Supervisionada — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro Machine Learning se subdivide em Aprendizagem Supervisionada e Aprendizagem não Supervisionada — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro

Machine Learning se subdivide em Aprendizagem Supervisionada e Aprendizagem não Supervisionada — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro

A Aprendizagem Supervisionada determina um algoritmo de aprendizagem a partir de um conjunto de dados conhecidos para, assim, classificar as informações. Além disso, em paralelo a esse sistema de categorização, o sistema ainda pode recordar entradas de dados anteriores para fazer previsões e deduções fundamentadas nos grupos de informações já incorporados.

O Aprendizado Não-supervisionado se refere à programação que encontra padrões escondidos ou estruturas especiais nos dados. Também chamada de "Clustering", essa especificação permite construir estimativas para informações complexas e sem registros no sistema, pois o cruzamento das respostas mais bem-sucedidas configura a condição de "conhecimento" da máquina.

O Resposta Inteligente do Gmail é um recurso de Aprendizagem de Máquina — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro O Resposta Inteligente do Gmail é um recurso de Aprendizagem de Máquina — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro

O Resposta Inteligente do Gmail é um recurso de Aprendizagem de Máquina — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro

Assim, Machine Learning tem procedimentos internos que caracterizam o processamento de elementos. Por exemplo, o Aprendizado Supervisionado garante que o e-mail reconheça mensagens do tipo spam, enquanto o Aprendizado Não-supervisionado viabiliza o uso da nova Resposta Inteligente no Gmail.

Exemplos de Machine Learning no dia a dia

Muitos softwares usados cotidianamente contam com tecnologia de Aprendizagem de Máquina. Os aprimoramentos contínuos de apps de e-mail, navegação por GPS e até browsers oferecem melhorias adaptadas ao usuário, de acordo com os costumes, o modo de escrever e o histórico de navegação.

As sugestões de rotas do Google Mapas levam em consideração informações do trajeto e do tráfego de acordo com o horário — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro As sugestões de rotas do Google Mapas levam em consideração informações do trajeto e do tráfego de acordo com o horário — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro

As sugestões de rotas do Google Mapas levam em consideração informações do trajeto e do tráfego de acordo com o horário — Foto: Reprodução/Daniel Ribeiro

As inovações influenciam na criação dos "Filtros-Bolha", com informações selecionadas de acordo com gostos do usuário. Também existem programas com objetivos nobres e altruístas, como é o caso do TensorFlow, plataforma aberta de Machine Learning do Google Tradutor. Ela é utilizada em projetos de pesquisa para rastrear animais em risco de extinção ou diagnosticar doenças oculares em diabéticos.

Outros apps tem funcionalidades mais particulares, como o Google Play Music, com recomendações para tocar de acordo com o clima ou a hora do dia. Ou o Google Maps que, além reconhecer nomes de ruas e endereços de bilhões de imagens do Street View, leva em consideração as rotas de trânsito e a disponibilidade de estacionamento em regiões das cidades, conforme o horário.

O Slice foi uma das novas ferramentas com Machine Learning apresentadas na Google I/O — Foto: Reprodução/Google O Slice foi uma das novas ferramentas com Machine Learning apresentadas na Google I/O — Foto: Reprodução/Google

O Slice foi uma das novas ferramentas com Machine Learning apresentadas na Google I/O — Foto: Reprodução/Google

O Google I/O, evento anual com novidades da companhia, apresentou uma série de inovações para aprimorar a personalização e otimização do uso de smartphones com Android. Outro exemplo da utilização de Aprendizado de Máquina são os projetos de bots junto a mensageiros e redes sociais, para auxiliar na checagem de dados e orientar aos usuários sobre como navegar na Internet de forma segura e responsável, a fim de evitar a difusão de notícias falsas. O Facebook anunciou, em janeiro, apoio a projetos de combate a fake news no Brasil com o uso dessa tecnologia.

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