Modelos de IA: quais são os principais e para que servem

Modelos baseados em árvores de decisão

Modelos baseados em árvores de decisão são populares por sua simplicidade e interpretabilidade. Eles facilitam a tomada de decisões complexas através de uma estrutura hierárquica de escolhas. Um exemplo prático é aprevisão de inadimplência em crédito, onde a árvore segmenta consumidores com base em renda e histórico de crédito. No entanto, esses modelos podem sofrer de sobreajuste, especialmente se a árvore for muito profunda. Para mitigar isso, técnicas como random forest e gradient boosting são empregadas, combinando múltiplas árvores para melhorar a precisão e reduzir a variabilidade.

Modelos probabilísticos

Modelos probabilísticos lidam com a incerteza nos dados, fornecendo distribuições de probabilidade ao invés de respostas definitivas.Aplicações incluem sistemas de recomendação, como os utilizados por Netflix e Amazon, que sugerem produtos com base no comportamento passado do usuário. Outra aplicação é no diagnóstico médico, onde a probabilidade de doenças é calculada com base em sintomas e histórico médico. A principal vantagem desses modelos é sua capacidade de lidar diretamente com a incerteza, embora possam ser complexos e exigir grande capacidade computacional.

Redes neurais e deep learning

Redes neurais são inspiradas no funcionamento do cérebro humano e são compostas por neurônios organizados em camadas.Deep learning, um subcampo das redes neurais, utiliza redes profundas para aprender representações complexas dos dados. Aplicações incluem reconhecimento de imagens, onde redes neurais convolucionais (CNNs) identificam objetos e cenas, e processamento de linguagem natural (PLN), onde redes neurais recorrentes (RNNs) e transformadores entendem e geram texto. Apesar de seu desempenho superior, essas redes requerem grandes volumes de dados e poder computacional significativo.

Processamento de Linguagem Natural (PLN)

PLN permite que computadores entendam e respondam à linguagem humana. Técnicas como Bag of Words (BoW), TF-IDF e Word2Vec são utilizadas para processar e analisar texto.

• Bag of Wordsrepresenta um texto como um conjunto de palavras, contabilizando a frequência de cada palavra;
• TF-IDFmelhora o BoW ao ponderar a frequência de palavras pela raridade nos documentos;
• Word2Vecmapeia palavras em vetores numéricos, preservando suas relações semânticas.

Aplicações práticas incluem assistentes virtuais como Siri e Alexa, que compreendem comandos de voz, e sistemas de tradução automática, como o Google Tradutor. Embora o PLN melhore a interação humano-computador, enfrenta desafios com a ambiguidade da linguagem e a necessidade de grandes volumes de dados rotulados.Compreender esses modelos e suas aplicações é fundamental para maximizar os benefícios da IA. A evolução contínua dessas tecnologias promete transformar ainda mais indústrias e melhorar processos complexos em diversas áreas.