A Inteligência Artificial, IA, é uma disciplina científica que foi oficialmente apresentada à comunidade mundial em 1956, num seminário realizado em Hanover, nos EUA. O evento foi uma iniciativa de quatro cientistas americanos: John McCarthy, Marvin Minsky, Nathaniel Rochester e Claude Shannon. Desde o seu início, o termo “inteligência artificial”, provavelmente inventado para atrair a atenção do público, tornou-se incrivelmente popular.
O campo ganhou importância de forma bastante constante nos últimos sessenta anos, com muitas das tecnologias inteligentes a terem impacto na mudança da ordem mundial. Apesar disso, o termo “inteligência artificial” é mal interpretado, pois é entendido como um ser artificial com inteligência capaz de competir com o melhor de qualquer ser humano.
Para John McCarthy e Marvin Minsky, a IA começou por significar uma tentativa de modelar por computador as capacidades intelectuais, humanas, animais, vegetais, sociais e filogenéticas. O pressuposto de que todas as funções cognitivas podem ser descritas com precisão e reproduzidas de forma programática serviu de base a esta área científica. Apesar de mais de sessenta anos de história, a hipótese da reprodutibilidade das funções intelectuais pelos computadores ainda não foi confirmada ou refutada definitivamente, o que estimula os cientistas a novas descobertas.
A IA moderna encontra as suas aplicações em literalmente todos os domínios da vida e encontra-se numa fase de desenvolvimento constante, com base num fundo enriquecido que foi estabelecido a partir de meados do século XX.
Inteligência Artificial
O desenvolvimento da inteligência artificial começou logo após a Segunda Guerra Mundial, quando cientistas como Alan Turing exploraram a possibilidade de as máquinas serem capazes de “pensar”. Em 1950, Turing publicou “Computing Machines and Intelligence”, onde propôs o Teste de Turing como um método para determinar se uma máquina era capaz de imitar a inteligência humana. A inteligência artificial atraiu muita atenção na década de 1960, dando origem aos primeiros programas de jogo de xadrez e de resolução de problemas algébricos. No entanto, o primeiro “período de inverno” da IA ocorreu na década de 1970, quando os avanços no mundo real não atingiram as grandes expectativas de muitos e o financiamento da investigação foi reduzido.
O interesse pela IA ganhou força na década de 1980, em resultado de uma combinação do desenvolvimento de algoritmos para a aprendizagem automática e do aumento da capacidade de computação. Esta era é marcada por melhorias na realização de sistemas especializados – que podem simular as decisões de peritos humanos num determinado domínio. A partir do novo milénio, teve início uma nova era da IA, acelerada pelo desenvolvimento da Internet, dos grandes volumes de dados e de uma maior capacidade de computação. Os avanços na aprendizagem profunda e nas redes neuronais conduziram, até agora, a uma série de sistemas capazes de reconhecer a fala e a imagem, que estão na base de trabalhos recentes sobre automóveis autónomos, medicina personalizada e outras aplicações.
A inteligência artificial está a quebrar novas barreiras e desafios, a encontrar o seu lugar na vida quotidiana e a mudar radicalmente muitas esferas: negócios, medicina e educação, entre outras. A história da IA é o caminho desde as ideias utópicas até às tecnologias reais, que inspiram cientistas e programadores a criar coisas novas.
A Inteligência Artificial sofreu muitas alterações num período tão curto de tempo desde a sua existência. É possível distinguir seis fases na história do seu desenvolvimento.
Nos primeiros anos de desenvolvimento, encorajados pelos primeiros êxitos, vários investigadores, incluindo Herbert Simon, fizeram previsões optimistas. Simon previu que “dentro de dez anos, um computador digital seria o campeão mundial de xadrez”. No entanto, quando, em meados da década de 1960, um rapaz de dez anos derrotou um computador no xadrez e um relatório do Senado dos EUA salientou as limitações da tradução automática, os progressos da IA abrandaram significativamente. Estes foram considerados os tempos negros da IA.
O período seguinte foi o da IA semântica, em que o investigador se interessou pela psicologia dos mecanismos de memória e de compreensão. Em meados da década de 1970, começaram a surgir métodos de representação semântica do conhecimento, juntamente com sistemas especializados que utilizavam conhecimentos especializados para reproduzir processos de pensamento. Estes sistemas eram muito prometedores, nomeadamente no domínio do diagnóstico médico.
Nas décadas de 1980 e 1990, o desenvolvimento de algoritmos de aprendizagem automática e a melhoria das capacidades técnicas levaram ao desenvolvimento de sistemas inteligentes capazes de realizar várias tarefas, como a identificação de impressões digitais e o reconhecimento da fala. Este período foi marcado pela integração da IA noutras disciplinas para a criação de sistemas híbridos.
Mais tarde, na década de 1990, a IA começou a combinar-se com a robótica e uma interface homem-máquina para formar algo semelhante à computação afectiva, que analisa e depois reproduz as emoções humanas; isto ajudou no desenvolvimento de sistemas de diálogo como os chatbots.
Desde 2010, as novas oportunidades no domínio da computação permitiram a combinação de grandes volumes de dados com técnicas de aprendizagem profunda inspiradas nas redes neuronais artificiais. Os avanços no reconhecimento da fala e da imagem, na compreensão da linguagem natural e nos veículos não tripulados estão a assinalar um novo renascimento da IA.
Aplicações da inteligência artificial
As tecnologias de inteligência artificial têm demonstrado grandes vantagens em comparação com as capacidades humanas em diferentes actividades. Por exemplo, em 1997, o computador Deep Blue da IBM derrotou Garry Kasparov, na altura campeão mundial de xadrez. Em 2016, os sistemas informáticos derrotaram os melhores jogadores de go e de póquer do mundo, manifestando as suas capacidades de processamento e análise de enormes quantidades de dados, medidos em terabytes e petabytes, respetivamente.
As aplicações, que vão desde o reconhecimento de discursos à identificação de rostos e impressões digitais entre milhões de outras, como as utilizadas por dactilógrafos de secretariado, utilizam técnicas de aprendizagem automática. As mesmas tecnologias permitem que os automóveis se conduzam a si próprios e que os computadores, com um desempenho superior ao dos dermatologistas, diagnostiquem o melanoma a partir de fotografias de sinais tiradas com telemóveis. Os robôs militares e as linhas de montagem automatizadas nas fábricas também utilizam o poder fornecido pela inteligência artificial.
No mundo científico, a IA tem sido utilizada para decompor as funções das macromoléculas biológicas, incluindo as proteínas e os genomas, de acordo com a ordem dos seus componentes. Isto separa os métodos in silico dos métodos históricos, como as experiências in vivo – em organismos vivos – e in vitro – em condições laboratoriais.
As aplicações dos sistemas inteligentes de auto-aprendizagem vão desde a indústria e a banca até aos seguros, cuidados de saúde e defesa. A automatização de numerosos processos de rotina transforma a atividade profissional e torna algumas profissões potencialmente extintas.
Distinção entre IA, redes neuronais e aprendizagem automática
A Inteligência Artificial, mais vulgarmente designada por IA, é um domínio geral da ciência informática que se ocupa da criação de máquinas inteligentes capazes de prosseguir actividades que normalmente requerem a inteligência humana. Abrange, mas não se limita a, programas especializados e várias abordagens e soluções tecnológicas. A IA utiliza muitos algoritmos lógicos e matemáticos que podem ser baseados em redes neuronais com o objetivo de emular os processos do cérebro humano.
As redes neuronais representam um tipo específico de algoritmo informático, que pode ser visto como um modelo matemático composto por neurónios artificiais. Estes sistemas não requerem uma programação prévia para realizar determinadas funções. Pelo contrário, são capazes de aprender com a experiência anterior, tal como os neurónios do cérebro humano criam e reforçam as suas ligações durante o processo de aprendizagem. As redes neuronais são ferramentas da IA para a realização de tarefas que envolvem o reconhecimento ou o processamento de dados.
Embora a IA seja o termo geral que descreve as máquinas que podem pensar e aprender como os seres humanos, o subconjunto principal da IA relativo às tecnologias e algoritmos que fazem com que os programas aprendam e melhorem sem intervenção humana é designado por aprendizagem automática. Estes sistemas analisam os dados de entrada, encontram alguns padrões e utilizam este conhecimento para processar novas informações e resolver problemas mais complicados. Um dos métodos para organizar a aprendizagem automática é designado por redes neuronais.
Por conseguinte, se procurarmos encontrar uma analogia da IA no corpo humano, a IA actuará como todo o funcionamento do cérebro, enquanto a aprendizagem automática será a analogia do processamento de informações e das técnicas de resolução de problemas e as redes neuronais serão elementos estruturais – como os neurónios – que realizarão o processamento de dados a um nível atómico.
Aplicação da IA na vida moderna
A IA encontrou o seu lugar em quase todas as esferas da vida no mundo moderno, desde a utilização comercial à medicina e até às tecnologias de fabrico. Existem dois tipos principais de inteligência artificial: a fraca e a forte. Os fracos são especializados em tarefas mais restritas, como o diagnóstico ou a análise de dados, enquanto a IA forte é criada para resolver problemas complexos globais mais profundos, imitando a inteligência humana.
A análise de grandes volumes de dados com recurso à IA tem grande aplicabilidade no comércio, permitindo que as grandes plataformas de comércio estudem o comportamento dos consumidores e optimizem as estratégias de marketing.
A inteligência artificial na indústria transformadora tem tido a sua aplicação na monitorização e coordenação das actividades dos trabalhadores, aumentando consideravelmente a eficiência e a segurança no processo de trabalho. No sector dos transportes, a IA é utilizada no controlo do tráfego, na monitorização das condições das estradas e no desenvolvimento e aperfeiçoamento de veículos não tripulados.
As marcas de luxo estão a incorporar IA que irá realizar uma análise profunda das necessidades dos clientes e personalizar os produtos para eles. Na área da saúde, a IA está a mudar a face dos diagnósticos, o desenvolvimento de medicamentos, os seguros de saúde e até os ensaios clínicos, tornando os serviços de saúde muito mais precisos e eficientes.
As razões para este desenvolvimento tecnológico são o rápido crescimento dos fluxos de informação, o aumento do investimento no sector da IA e a procura de maior produtividade e eficiência em todos os sectores. A inteligência artificial continua a expandir a sua influência, penetrando em novas áreas e transformando as abordagens tradicionais dos negócios e das actividades quotidianas.
Áreas de aplicação da IA
A Inteligência Artificial tem vindo a abranger todos os outros aspectos da vida humana, criando novas oportunidades para as indústrias tradicionais melhorarem a eficiência e a precisão.
Medicina e cuidados de saúde: A IA opera dados de pacientes, analisa imagens médicas, como ultra-sons, raios X e tomografias, e diagnostica doenças com base nos sintomas. Os sistemas inteligentes dão opções de tratamento e ajudam-no a levar um estilo de vida saudável através de aplicações móveis que podem monitorizar o seu ritmo cardíaco e temperatura corporal.
Retalho e comércio eletrónico: Através da IA, o comportamento online dos utilizadores é analisado para fornecer recomendações ou publicidade adaptada aos mesmos. Isto também inclui o anúncio de produtos que os utilizadores viram em lojas online e sugestões de produtos semelhantes com base na análise dos interesses dos utilizadores. Política: Durante as campanhas presidenciais, mesmo a de Barack Obama, a IA tem sido utilizada para a análise de dados, a fim de otimizar as estratégias de campanha – escolher onde e quando falar – para aumentar as suas hipóteses de ganhar.
Indústria: A IA ajuda a controlar os processos de fabrico, a análise de cargas de equipamento e as previsões de procura para garantir a utilização adequada dos recursos e a redução de custos. Jogos e educação: A IA gera adversários virtuais mais realistas e cenários de jogo personalizados no domínio dos jogos. Na educação, está a ser utilizada para planear currículos que se adaptem às necessidades e capacidades dos alunos, gerir recursos educativos, etc.
Outros domínios em que a IA encontra aplicação incluem os serviços jurídicos, as finanças e a gestão de infra-estruturas urbanas, para mencionar apenas algumas das áreas que realmente sublinham o seu contributo para a inovação moderna e o avanço tecnológico.
A Inteligência Artificial (IA) é uma disciplina científica que foi oficialmente apresentada à comunidade mundial em 1956, num workshop em Hanover, nos EUA. O evento foi iniciado por quatro cientistas americanos: John McCarthy, Marvin Minsky, Nathaniel Rochester e Claude Shannon. Desde a sua criação, o termo “inteligência artificial”, provavelmente criado para atrair a atenção do público, ganhou imensa popularidade.
A importância da IA tem crescido constantemente ao longo das últimas seis décadas, com as tecnologias inteligentes a terem um impacto significativo na alteração da ordem mundial. Apesar da sua utilização generalizada, o termo “inteligência artificial” é muitas vezes mal interpretado, especialmente quando é entendido como um ser artificial com uma inteligência capaz de competir com os seres humanos.
Para John McCarthy e Marvin Minsky, a IA foi, em primeiro lugar, uma tentativa de modelar por computador as capacidades intelectuais – humanas, animais, vegetais, sociais ou filogenéticas. O pressuposto de que todas as funções cognitivas podem ser descritas com exatidão e reproduzidas de forma programática tornou-se a base deste domínio científico. Apesar de mais de sessenta anos de história, a hipótese da reprodutibilidade das funções intelectuais pelos computadores ainda não foi confirmada ou refutada definitivamente, o que estimula os cientistas a novas descobertas.
A IA moderna é amplamente aplicada em várias esferas da vida e continua a evoluir, com base num rico legado de investigação e desenvolvimento que teve início em meados do século XX.
Desenvolvimento da Inteligência Artificial
O desenvolvimento da inteligência artificial começou logo após a Segunda Guerra Mundial, quando cientistas como Alan Turing exploraram o potencial das máquinas para “pensar”. Em 1950, Turing publicou “Computing Machines and Intelligence”, propondo o Teste de Turing como um método para determinar a capacidade de uma máquina imitar a inteligência humana. Na década de 1960, a inteligência artificial atraiu uma atenção considerável, dando origem aos primeiros programas para jogar xadrez e resolver problemas algébricos. No entanto, a década de 1970 marcou o primeiro “período de inverno” da IA, quando os avanços no mundo real não corresponderam às elevadas expectativas, levando a uma redução do financiamento da investigação.
O interesse pela IA renasceu na década de 1980 devido ao desenvolvimento de algoritmos de aprendizagem automática e ao aumento da capacidade de computação. Este período é caracterizado por avanços no desenvolvimento de sistemas especializados capazes de imitar as decisões de peritos humanos em determinados domínios. Com o início do novo milénio, a IA entrou numa nova era acelerada pelo desenvolvimento da Internet, dos grandes volumes de dados e do aumento da capacidade de computação. Os avanços na aprendizagem profunda e nas redes neuronais conduziram ao desenvolvimento de sistemas capazes de reconhecer a fala e a imagem, que estão na base do desenvolvimento de automóveis autónomos, da medicina personalizada e de outras aplicações.
A inteligência artificial continua a quebrar novos limites e desafios, integrando-se na vida quotidiana e mudando radicalmente muitas esferas, incluindo os negócios, a medicina e a educação. A história da IA é um percurso que vai das ideias utópicas às tecnologias reais, inspirando cientistas e programadores a fazer novas descobertas.
A Inteligência Artificial (IA) sofreu inúmeras alterações no curto espaço de tempo da sua existência. Podem distinguir-se seis fases na história do seu desenvolvimento.
Nas primeiras fases de desenvolvimento, alimentados pelos primeiros êxitos, investigadores como Herbert Simon fizeram previsões optimistas. Simon previa que, dentro de dez anos, as máquinas poderiam tornar-se campeãs mundiais de xadrez. No entanto, os progressos abrandaram em meados da década de 1960, quando um rapaz de dez anos venceu um computador no xadrez e um relatório do Senado dos EUA apontou as limitações da tradução automática. Este período ficou conhecido como os tempos negros da IA.
A fase seguinte foi direcionada para a IA semântica, em que os cientistas se concentraram na psicologia da memória e nos mecanismos de compreensão. Em meados da década de 1970, surgiram métodos de representação de conhecimentos semânticos e sistemas especializados que utilizavam conhecimentos especializados para reproduzir processos de pensamento. Estes sistemas revelaram-se muito prometedores, nomeadamente no domínio do diagnóstico médico.
Nas décadas de 1980 e 1990, o desenvolvimento de algoritmos de aprendizagem automática e as melhorias técnicas levaram ao desenvolvimento de sistemas inteligentes capazes de realizar uma variedade de tarefas, como a identificação de impressões digitais e o reconhecimento da fala. Este período foi marcado pela integração da IA com outras disciplinas para criar sistemas híbridos.
No final da década de 1990, a IA começou a ser combinada com a robótica e a interface homem-máquina, o que levou à criação de uma computação afectiva destinada a analisar e reproduzir as emoções humanas. Esta tendência contribuiu para melhorar os sistemas de diálogo, como os chatbots.
Desde 2010, novas oportunidades no domínio da computação permitiram combinar grandes volumes de dados com técnicas de aprendizagem profunda baseadas em redes neuronais artificiais. Os avanços em áreas como o reconhecimento da fala e da imagem, a compreensão da linguagem natural e os veículos não tripulados estão a assinalar um novo renascimento da IA.
Aplicações da inteligência artificial
As tecnologias de inteligência artificial demonstraram vantagens significativas em relação às capacidades humanas em muitos domínios. Por exemplo, em 1997, o computador Deep Blue da IBM derrotou Garry Kasparov, na altura campeão mundial de xadrez. Em 2016, os sistemas informáticos derrotaram os melhores jogadores de go e de póquer do mundo, demonstrando a sua capacidade para processar e analisar grandes quantidades de dados, medidos em terabytes e petabytes.
As técnicas de aprendizagem automática são amplamente utilizadas em aplicações que vão desde o reconhecimento da fala, semelhante ao das dactilógrafas de secretariado do passado, até à identificação exacta de rostos e impressões digitais, entre milhões de outras. As mesmas tecnologias permitem que os automóveis se conduzam sozinhos e que os computadores que superam os dermatologistas diagnostiquem o melanoma a partir de fotografias de sinais tiradas com telemóveis. Os robôs militares e as linhas de montagem automatizadas nas fábricas são também o resultado da inteligência artificial.
No domínio científico, a IA é utilizada para analisar a função das macromoléculas biológicas, como as proteínas e os genomas, com base na sequência dos seus componentes. Isto distingue as experiências in silico (experiências baseadas em computador que utilizam grandes volumes de dados e processadores potentes) dos métodos tradicionais, como as experiências in vivo (em organismos vivos) e in vitro (em condições laboratoriais).
Os sistemas inteligentes de auto-aprendizagem têm aplicação em quase todos os sectores: da indústria e da banca aos seguros, aos cuidados de saúde e à defesa. A automatização de muitos processos de rotina está a transformar as actividades profissionais e, potencialmente, a extinguir algumas profissões.
Distinguir a IA das redes neuronais e da aprendizagem automática
A Inteligência Artificial (IA) é um vasto domínio da ciência informática que se ocupa da criação de máquinas inteligentes capazes de executar tarefas que exigem inteligência humana. Esta área inclui não só programas especializados, mas também uma variedade de métodos e soluções tecnológicas. A IA utiliza muitas abordagens, incluindo algoritmos lógicos e matemáticos, e pode basear-se em redes neuronais para imitar o funcionamento do cérebro humano.
As redes neuronais são um tipo especial de algoritmos informáticos que representam um modelo matemático constituído por neurónios artificiais. Estes sistemas não requerem programação prévia para executar tarefas específicas. Em vez disso, são capazes de aprender com base na experiência anterior e em cálculos elementares, à semelhança da forma como os neurónios do cérebro humano formam e reforçam as ligações durante o processo de aprendizagem. As redes neuronais são uma ferramenta utilizada na IA para resolver tarefas relacionadas com o reconhecimento e o processamento de dados.
A aprendizagem automática, por sua vez, é um subconjunto da IA que se centra no desenvolvimento de tecnologias e algoritmos que permitem aos programas aprender e melhorar sem intervenção humana direta. Estes sistemas analisam os dados de entrada, encontram padrões e utilizam este conhecimento para processar novas informações e resolver problemas mais complexos. As redes neuronais são frequentemente utilizadas como um dos métodos de organização da aprendizagem automática.
Assim, se fizermos uma analogia com o corpo humano, a IA pode ser comparada à plena funcionalidade do cérebro, a aprendizagem automática seria análoga às técnicas de processamento de informação e de resolução de problemas e as redes neuronais são elementos estruturais semelhantes aos neurónios que permitem o processamento de dados a um nível fundamental.
Aplicações da IA na vida moderna
A Inteligência Artificial (IA) tem tido uma aplicação generalizada em muitos domínios diferentes da vida moderna, desde aplicações comerciais a tecnologias médicas e de fabrico. Existem dois tipos principais de IA: a IA fraca e a IA forte. A IA fraca é especializada para realizar tarefas específicas, como o diagnóstico médico ou a análise de dados, enquanto a IA forte tem como objetivo resolver problemas globais e complexos, imitando a inteligência humana a um nível mais profundo.
No comércio, a IA está a ser amplamente utilizada para a análise de grandes volumes de dados (Big Data), permitindo que as grandes plataformas de comércio estudem o comportamento dos consumidores e optimizem as estratégias de marketing.
Na indústria transformadora, a IA está a ser utilizada para monitorizar e coordenar as acções dos trabalhadores, aumentando a eficiência e a segurança dos processos de trabalho. Na indústria dos transportes, a IA está a ajudar na gestão do tráfego, monitorizando as condições das estradas e desenvolvendo e melhorando os veículos não tripulados.
As marcas de luxo estão a integrar a IA para analisar profundamente as necessidades dos clientes e personalizar os produtos. No sector da saúde, a IA está a revolucionar os diagnósticos, o desenvolvimento de medicamentos, os seguros de saúde e os ensaios clínicos, melhorando a precisão e a eficiência dos serviços de saúde.
Este avanço tecnológico é alimentado pelo rápido crescimento dos fluxos de informação, pelo aumento do investimento no sector da IA e pela procura de maior produtividade e eficiência em todas as indústrias. A inteligência artificial continua a expandir a sua influência, penetrando em novas áreas e transformando as abordagens tradicionais dos negócios e das actividades quotidianas.
Áreas de utilização da IA
A Inteligência Artificial (IA) está a infiltrar-se em muitos aspectos da vida quotidiana, transformando as indústrias tradicionais e criando novas oportunidades para melhorar a eficiência e a precisão:
- Medicina e cuidados de saúde: A IA é utilizada para gerir dados de pacientes, analisar imagens médicas, como ecografias, raios X e TAC, e diagnosticar doenças com base nos sintomas. Os sistemas inteligentes oferecem opções de tratamento e ajudam-no a levar um estilo de vida saudável através de aplicações móveis que podem monitorizar o seu ritmo cardíaco e temperatura corporal.
- Retalho e comércio eletrónico: A IA analisa o comportamento dos utilizadores em linha para oferecer recomendações e publicidade personalizadas. Isto inclui a publicidade de produtos que os utilizadores viram em lojas em linha e a sugestão de produtos semelhantes com base na análise dos interesses dos utilizadores.
- Política: Durante as campanhas presidenciais, como a de Barack Obama, a IA foi utilizada para analisar dados e otimizar estratégias de campanha, como escolher onde e quando falar, aumentando as suas hipóteses de ganhar.
- Indústria: A IA ajuda a gerir os processos de produção, a analisar as cargas dos equipamentos e a prever a procura, optimizando os recursos e reduzindo os custos.
- Jogos e educação: Na indústria dos jogos, a IA está a criar adversários virtuais mais realistas e cenários de jogo personalizados. Na educação, a IA está a ser utilizada para adaptar os currículos às necessidades e capacidades dos alunos e para gerir os recursos educativos.
A aplicação da IA abrange muitos outros domínios, incluindo os serviços jurídicos, as finanças, a gestão de infra-estruturas urbanas e outros, sublinhando o seu papel como um importante motor da inovação moderna e do avanço tecnológico.
