Fernando Alcoforado*
Este artigo tem por objetivo apresentar como a Inteligência Artificial, seus softwares e seus algoritmos inteligentes funcionam, bem como as vantagens e desvantagens de sua utilização. Inteligência artificial (IA) é uma tecnologia computacional ou um conjunto de tecnologias como redes neurais artificiais, algoritmos e sistemas de aprendizado cujo objetivo é imitar capacidades mentais humanas, tais como: raciocínio, percepção de ambiente e capacidade de tomada de decisão. A tecnologia é desenvolvida com o intuito de que máquinas possam resolver uma série de problemas, abordando desde a grande complexidade de gestões governamentais e da indústria às tarefas do cotidiano do homem e mulher modernos. Para isso, a IA utiliza uma sofisticada tecnologia de aprendizado, permitindo que ela aprenda com um grande conjunto de dados e atue por conta própria [1]. O objetivo geral da IA é criar máquinas que possam operar com o mesmo nível de capacidade cognitiva dos humanos, ou até superá-lo. Nos últimos anos, a IA emergiu como uma força transformadora em vários setores, revolucionando a forma como as empresas conduzem seus negócios [2].
A Inteligência Artificial está baseada em três tecnologias [1]:
1. Machine Learning, ou aprendizado de máquina é uma aplicação de Inteligência Artificial que fornece ao computador a capacidade de aprender e melhorar automaticamente com sua própria experiência. O aprendizado de máquina se concentra no desenvolvimento de “softwares” que podem acessar dados e usá-los para aprender com eles. O processo de aprendizagem começa com observações de dados de modo a procurar padrões estatísticos e tomar boas decisões com base nos exemplos fornecidos. Desta forma, o objetivo principal é fazer com que os computadores aprendam automaticamente sem intervenção humana.
2. Deep learning, ou aprendizado profundo é um subconjunto do aprendizado de máquina, sendo essencialmente uma rede neural com três ou mais camadas. Essas redes neurais tentam simular o comportamento do cérebro humano – embora longe de corresponder à sua capacidade – permitindo que a máquina “aprenda” com a abundância de dados. Apesar de uma rede neural com uma única camada ainda possa fazer previsões aproximadas, camadas ocultas adicionais podem ajudar a otimizar e refinar a precisão. O aprendizado profundo conduz muitos aplicativos e serviços de IA que melhoram a automação, realizando tarefas analíticas e físicas sem intervenção humana. A tecnologia de aprendizagem profunda está por trás de produtos e serviços diários (como assistentes digitais, controles remotos de TV habilitados por voz e detecção de fraude de cartão de crédito), bem como tecnologias emergentes (como carros autônomos).
3. Processamento de linguagem natural (PLN) é um ramo da inteligência artificial que ajuda os computadores a entender, interpretar e manipular a linguagem humana. A PLN se baseia em muitas disciplinas, incluindo ciência da computação e linguística computacional, em sua busca por preencher a lacuna entre a comunicação humana e a compreensão do computador.
Os algoritmos são a essência de qualquer sistema de inteligência artificial que são alimentados com a maior quantidade de dados possível, como referências, para que possam aprender melhor. Trata-se de uma ferramenta que mapeia as decisões dentro de um sistema e suas possíveis consequências. Os algoritmos inteligentes possuem a capacidade e o processo de filtrar ordem e estrutura. Assim, apresentam de forma autônoma conteúdos que podem, de acordo com as regras dos algoritmos, ter mais ou menos influência, excluindo outras possíveis informações. De maneira geral, um algoritmo compreende uma sequência finita de ações executáveis (passos) para resolver um problema, ou no caso mais comum em Ciência da Computação, executar uma tarefa. O algoritmo em si não é o programa, mas a sequência de ações e condições que devem ser obedecidas para que o problema seja resolvido. Os algoritmos são sequências finitas de instruções, utilizadas a fim de resolver um problema. Por exemplo, quando alguém acessa um site, os algoritmos definem o caminho para a correta abertura da página. Quando alguém interage com um link, outros algoritmos são acionados, indicando o que fazer [2].
Os algoritmos são produzidos por profissionais especializados, conhecidos como desenvolvedores. Os algoritmos são escritos em uma linguagem de programação específica, que faz com que a máquina obedeça aos comandos. É como se os desenvolvedores fossem especializados na língua dos computadores, escrevendo instruções de como eles devem atuar. Todas as atividades da internet, por exemplo, são mediadas por algoritmos. Quando alguém clica em um link, há um algoritmo específico que recebe aquele clique, faz um processamento para resolver esta tarefa e a soluciona, redirecionando-o a uma página. Toda a vida digital envolve estas sequências lógicas a fim de resolver problemas, escritas por desenvolvedores [3].
Há quatro tipos de representação mais comuns dos algoritmos: 1) Descrição narrativa; 2) Fluxograma; 3) Pseudocódigo; 4) Linguagem de programação. Na Descrição narrativa, o algoritmo é representado textualmente, elencando a sequência de instruções, a fim de resolver um problema. Isto é, a pessoa o escreve com suas próprias palavras. A principal desvantagem deste tipo de representação de algoritmo é a presença de ambiguidades, e ruídos de comunicação. O texto pode ser interpretado de maneiras diferentes, dificultando a resolução do problema. No Fluxograma, são utilizados recursos gráficos, como formas geométricas e setas, e texto, para representar as etapas de resolução de um problema. O Pseudocódigo é a forma de representar o algoritmo que mais se aproxima das linguagens de programação. Por meio dele, se escreve o algoritmo seguindo uma série de regras de linguagem pré-estabelecidas. A Linguagem de programação apresenta a solução para um problema baseada na Descrição Narrativa, no Fluxograma ou no Pseudocódigo para aplicá-los em um software [3].
É importante observar que diferentemente do algoritmo que é um tipo de processo, procedimento ou conjunto de regras que deve ser seguido para resolver qualquer tipo de cálculo, ou seja, instruções passo a passo que definem como o trabalho deve ser executado a fim de obter o resultado desejado, o software é um tipo de sistema que permite ao usuário interagir com o computador e dá instruções ao computador para executar tarefas específicas, bem como controlar o funcionamento do hardware e suas operações. Software é um conjunto de instruções que devem ser seguidas e executadas por um mecanismo, seja ele um computador ou um aparato eletromecânico. Software é o termo usado para descrever programas, apps, scripts, macros e instruções de código embarcado diretamente (firmware), de modo a ditar o que uma máquina deve fazer. Todo programa de computador, celular, tablet, smart TV, console de videogame, set-top box e etc. é um software, seja ele um editor de textos, um navegador, um editor de áudio ou vídeo, um jogo, um app de streaming,etc [4].
Há três categorias de software descritas a seguir [4]:
1) Software de programação são as ferramentas usadas pelo programador para desenvolver novos softwares e programas. Usam diferentes linguagens de programação (C, Java, Python, Swift, etc.) e abrigam compiladores, intérpretes e depuradores, por exemplo. Os editores de texto, embora sejam softwares de aplicação, também são softwares de programação, pois podem ser usados para escrever código.
2) Software de sistema são os programas encarregados de fazer a comunicação entre o computador, que só entende linguagem de máquina, e o usuário, sendo a base em que outros softwares, como os de aplicação e os de programação irão rodar. Ou seja, são plataformas para fazer funcionar outros softwares. Os sistemas operacionais como Windows, macOS, Linux, iOS, Android, por exemplo, são softwares de sistema. Firmwares, softwares de automação industrial e motores gráficos de jogos também são exemplos de softwares de sistema.
3. Software de aplicação são programas como players de vídeo e música, jogos, editores de textos, calculadoras, navegadores, apps de redes sociais e etc. Um software de aplicação tem como função executar tarefas das mais diversas, que podem ser de uso individual ou até mesmo global, o que pede que eles sejam mais robustos e seguros. Em alguns casos, softwares de aplicação podem assumir o papel de sistemas operacionais, como o Chrome OS, onde o navegador é um software de sistema e de aplicação.
Como vimos, um algoritmo nada mais é do que uma sequência de passos lógicos e estruturados, a fim de resolver um problema. Além de ter o passo a passo da solução do problema bem definido, é preciso estar por dentro da sintaxe da linguagem de programação utilizada, sabendo como expressar seu algoritmo por meio dela [3].
Como se faz um algoritmo? Sua estrutura tem três propriedades [3]:
Entrada: dados fornecidos pelo usuário (exemplo: aquilo que é digitado ou selecionado pelo mouse);
Processamento: passo a passo para realizar o processamento de dados
Saída: dados processados, problema resolvido.
Figura 1- Estrutura dos algoritmos
Fazer um algoritmo nada mais é do que estruturar este passo a passo para resolução do problema, utilizando, por exemplo, um fluxograma ou pseudocódigo. Os algoritmos de computadores envolvem esta mesma estrutura, mas as instruções são passadas para uma máquina, com o objetivo de que ela execute uma tarefa. São escritos em uma linguagem de programação específica. Os passos necessários à construção de qualquer algoritmo são os seguintes [3]:
· Analisar o problema
· Identificar as entradas de dados
· Determinar que transformações devem ser feitas pelo algoritmo (processamento)
· Identificar as saídas (solução do problema)
· Construir o algoritmo com uso do fluxograma
Os algoritmos trazem três vantagens descritas a seguir [3]:
· Automação
· Curadoria
· Novas tecnologias.
A primeira vantagem do uso de algoritmos é a automação de tarefas. Eles podem analisar um grande volume de dados, em um tempo menor do que uma pessoa faria, por exemplo. Assim, aumentam a eficiência das atividades. Todos os softwares de computadores são compostos por algoritmos. Na internet, tudo os envolve também. Utilizados em redes sociais, os algoritmos fazem uma espécie de curadoria, recomendando conteúdos que a pessoa provavelmente vai curtir porque levam em consideração uma série de aspectos, como o perfil de curtidas da pessoa, o tipo de posts que a pessoa visualiza, suas buscas, entre outros. A evolução dos algoritmos permite o surgimento de novas tecnologias, como smartphones, TVs inteligentes, novos aplicativos e sistemas operacionais. Com novas possibilidades de comandos, os algoritmos ficam mais aprimorados, e, por consequência, novas potencialidades de uso são desenvolvidas. Aplicativos de transporte, de delivery, serviços de streaming e recomendação de filmes e músicas são proporcionados por sistemas que funcionam à base de algoritmos.
Os algoritmos são, portanto, a essência de qualquer sistema de inteligência artificial que são alimentados com a maior quantidade de dados possível, como referências, para que possam aprender melhor. São inúmeras as vantagens do uso da inteligência artificial: 1) Redução do erro humano; 2) Assume riscos em vez dos seres humanos; 3) Disponibilidade de uso (24 horas em 7 dias); 4) Ajuda em trabalhos repetitivos; 5) Oferece assistência digital; 6) Proporciona decisões mais rápidas; 7) Proporciona aplicações diárias; 8) Proporciona o impulsionamento de inovações [3].
A inteligência artificial promove a redução do erro humano porque os computadores não cometem esses erros se forem programados corretamente. Com a Inteligência Artificial, as decisões são tomadas a partir das informações previamente coletadas aplicando um determinado conjunto de algoritmos. Assim, os erros são reduzidos e a hipótese de atingir a exatidão com um grau maior de precisão é uma possibilidade alcançável. A Inteligência Artificial assume riscos em vez dos seres humanos. Esta é uma das maiores vantagens da Inteligência Artificial porque podemos superar muitas limitações de risco que envolvam vidas humanas desenvolvendo um robô com IA que pode fazer coisas arriscadas para nós. Dentre as possibilidades, temos: ir para Marte, desarmar uma bomba, explorar as partes mais profundas dos oceanos, minerar carvão e petróleo e muitos outros. A inteligência artificial tem maior disponibilidade de uso do que o ser humano porque é possível fazer as máquinas trabalharem 24 horas, 7 dias por semana, sem interrupções [3].
A inteligência artificial ajuda em trabalhos repetitivos em nosso trabalho do dia a dia, como enviar e-mail, verificar erros em documentos e muito mais. Com a inteligência artificial, pode-se automatizar de forma produtiva essas tarefas e até mesmo remover aquelas “cansativas” para humanos e liberá-los para serem cada vez mais criativos e produtivos. A inteligência artificial proporciona assistência digital para interagir com os usuários, o que elimina a necessidade de recursos humanos. Os assistentes digitais também são usados em muitos sites para fornecer aquilo que os usuários desejam, podendo conversar com eles sobre o que estão procurando. Alguns chatbots são projetados de tal forma que fica difícil determinar se estamos conversando com um robô ou com um ser humano. A inteligência artificial proporciona decisões mais rápidas ao fazer com que as máquinas tomem decisões mais rápidas do que o ser humano. A máquina alimentada por IA funciona conforme o que está programado e fornecerá os resultados de maneira mais rápida. A inteligência artificial proporciona o uso de aplicativos diários como “Siri” da Apple, “Cortana” do Windows e “OK Google” do Google que são frequentemente usados em nossa rotina, seja para pesquisar um local, tirar uma selfie, fazer uma chamada, responder a um e-mail e muito mais. A inteligência artificial proporciona o impulsionamento de inovações em quase todas as áreas que ajudarão os humanos a resolverem a maioria dos problemas complexos [3].
Outra vantagem que poderá ser proporcionada pela Inteligência Artificial diz respeito à possibilidade de contribuir para o avanço científico e tecnológico visando dotar a humanidade da capacidade necessária para os seres humanos desenvolverem tecnologias capazes de levá-los para novos habitats no sistema solar e fora dele. Como desvantagem, o uso da inteligência artificial poderá fazer com que as máquinas se tornem tão desenvolvidas que os humanos não serão capazes de acompanhá-las e elas poderão seguir por conta própria, redesenhando-se a um ritmo exponencial [5]. Outra desvantagem é que as máquinas podem invadir a privacidade das pessoas e até mesmo serem transformadas em armas. A Inteligência Artificial pode se tornar em grande ameaça que poderá conduzir à extinção da raça humana, segundo o cientista Stephen Hawking que publicou artigo abordando esta questão em 1º de maio de 2014 no jornal The Independent. Hawking afirma que as tecnologias se desenvolvem em um ritmo tão vertiginoso que elas se tornarão incontroláveis ao ponto de colocar a humanidade em perigo. Hawking conclui: hoje, haveria tempo de parar; amanhã seria tarde demais [5].
A imediata consequência do progresso da inteligência artificial é o avanço do desemprego seja de trabalhadores manuais e trabalhadores intelectuais porque as máquinas inteligentes se transformarão em trabalhadores. A inteligência artificial é positiva para o capitalista que faz uso dela porque passaria a enfrentar seus concorrentes de forma mais competitiva haja vista que proporcionaria, entre outras vantagens, o aumento de sua produtividade e a redução de seus custos. No entanto, seria, também, extremamente negativa para o capitalista porque tende a reduzir a renda à disposição da massa dos trabalhadores excluídos da produção contribuindo, desta forma, para a queda na demanda de produtos e serviços. Apesar dos benefícios proporcionados pelos algoritmos no avanço tecnológico, eles sofrem críticas que se concentram, em especial, no fato de que diversas mídias sociais coletam dados a respeito do comportamento de usuários, com o objetivo de recomendar conteúdos parecidos com o gosto deles, sendo a meta final fazer com que o internauta passe mais tempo conectado à rede, consumindo não só posts agradáveis, como também as propagandas que financiam a plataforma. Desse modo, as plataformas incentivam que os usuários passem longos períodos ligados às telas, não considerando os impactos sobre sua saúde. Muitos autores atribuem o recente fenômeno da polarização política à forma como consumimos notícias nas redes que disseminam, através de seus algoritmos, Fake News ou notícias falsas, que operam sem o necessário controle social. De todo modo, uma série de movimentos, inclusive dentro da política, vem exigindo por mais transparência das redes sociais no uso dos algoritmos, para evitar seu uso maléfico.
REFERÊNCIAS
1. ICMCJUNIOR. O que é inteligência artificial? Disponível no website <https://icmcjunior.com.br/inteligencia-artificial/>.
2. INSIGHTS. O que é um algoritmo inteligente? Disponível no website <https://www.portalinsights.com.br/perguntas-frequentes/o-que-e-um-algoritmo-inteligente>.
3. THIBES, Victoria. Afinal, o que é um algoritmo e o que isso tem a ver com computação? Disponível no website <https://canaltech.com.br/produtos/Afinal-o-que-e-um-algoritmo-e-o-que-isso-tem-a-ver-com-computacao/>.
4. GOGONI, Ronaldo. O que é software? Disponível no website <https://tecnoblog.net/responde/o-que-e-software/>.
5. ALCOFORADO, Fernando. Mundo rumo à singularidade tecnológica. Disponível no website <https://www.linkedin.com/pulse/mundo-rumo-%C3%A0-singularidade-tecnol%C3%B3gica-fernando-alcoforado/?originalSubdomain=pt>.
* Fernando Alcoforado, 84, condecorado com a Medalha do Mérito da Engenharia do Sistema CONFEA/CREA, membro da Academia Baiana de Educação, da SBPC- Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência e do IPB- Instituto Politécnico da Bahia, engenheiro pela Escola Politécnica da UFBA e doutor em Planejamento Territorial e Desenvolvimento Regional pela Universidade de Barcelona, professor universitário (Engenharia, Economia e Administração) e consultor nas áreas de planejamento estratégico, planejamento empresarial, planejamento regional e planejamento de sistemas energéticos, foi Assessor do Vice-Presidente de Engenharia e Tecnologia da LIGHT S.A. Electric power distribution company do Rio de Janeiro, Coordenador de Planejamento Estratégico do CEPED- Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Bahia, Subsecretário de Energia do Estado da Bahia, Secretário do Planejamento de Salvador, é autor dos livros Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018, em co-autoria), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia ao longo da história e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), de capítulo do livro Flood Handbook (CRC Press, Boca Raton, Florida, United States, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) e A revolução da educação necessária ao Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023).
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