Márcio Galvão - Research
Benefícios e aplicações da IA
Os potenciais benefícios da IA para ajudar a humanidade são muitos. Não há como manter uma lista completa de todas as aplicações da IA em diversos domínios, de modo que selecionamos nesta página apenas alguns exemplos como referência.
Indústria e logística

A inteligência artificial (IA) tem sido uma força transformadora na indústria e na logística, proporcionando uma série de benefícios significativos. Aqui estão alguns exemplos:
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Otimização de Rotas: Empresas como a UPS utilizam algoritmos de IA para otimizar suas rotas de entrega, economizando milhões de dólares em custos operacionais. Isso ajuda a reduzir custos de combustível, tempo de viagem e emissões de carbono.
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Gestão de Estoques: Sistemas de IA podem prever a demanda com maior precisão, ajudando as empresas a manter níveis de estoque ideais. Isso minimiza o risco de excessos ou faltas de produtos. Por exemplo, a Amazon usa IA para gerenciar seus gigantescos armazéns, garantindo que os produtos estejam disponíveis quando e onde os clientes precisam.
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Manutenção Preditiva: A IA pode monitorar o desempenho de máquinas e prever falhas antes que elas ocorram, permitindo a manutenção preventiva. Isso reduz o tempo de inatividade e os custos de reparo. Fabricantes como a General Electric utilizam a manutenção preditiva para manter suas operações industriais funcionando sem interrupções.
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Automatização de Armazéns: Robôs inteligentes e sistemas automatizados, controlados por IA, podem melhorar significativamente a eficiência dos armazéns. Eles são capazes de organizar e recuperar itens com mais rapidez e precisão do que os humanos.
Outros benefícios
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Execução precisa de tarefas monótonas e repetitivas por robos , com menor taxa de erros.
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Melhoria de processos e fluxos de trabalho (workflows) em diferentes setores.
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Operação 24 x 7 sem interrupções ou perda de desempenho. Ganho de produtividade em diversos setores da economia, gerando valor (como este "valor" adicionado será distribuído entre os humanos é outra história).
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Liberar seres humanos de executar tarefas perigosas (exploração espacial, desarmar bombas, explorar o fundo dos oceanos, ajudar em acidentes em usinas nucleares, combate em incêndios etc.).
Pesquisa científica

Crédito de Imagem - AlphaFold - Google DeepMind
Resolução de problemas complexos contribuindo para o avanço da ciência (física, biologia, genética, química etc.). Veja alguns exemplos de usos da IA na ciência e pesquisa,
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Biologia:
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Predição da estrutura 3D de proteínas, como no AlphaFold2 da DeepMind que já superou os humanos nesta tarefa.
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Bioquímica
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Pesquisa de antibióticos e descoberta de novas drogas em geral. Por exemplo, a Atomwise utiliza IA para a descoberta de medicamentos.
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Química
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Há diversas áreas na química onde a IA e Machine Learning podem ser úteis. Por exemplo, sistemas de IA podem otimizar processos de síntese química, encontrando as melhores rotas de reação e condições para produzir compostos de maneira mais eficiente e com menor custo.
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Genética
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Análise de DNA humano em busca de mutações que possam causar doenças com o catálogo de mutações genéticas AlphaMissense da Google DeepMind.
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A IA pode ajudar a melhorar a precisão das técnicas de edição genética, como o CRISPR-Cas9, identificando os melhores locais para edição no genoma e minimizando os efeitos colaterais fora do alvo.
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A IA pode prever as propriedades de novos materiais com base em sua composição química e estrutura. Isso acelera o desenvolvimento de materiais com propriedades desejadas para aplicações específicas, como supercondutores ou materiais de alta resistência.
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Em experimentos de física de partículas, como os conduzidos no Large Hadron Collider (LHC), a IA ajuda a analisar os enormes volumes de dados gerados para identificar eventos de interesse e descobrir novas partículas subatômicas.
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Meteorologia
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Previsão do tempo mais precisa. Veja mais sobre o simulador FourCastNet.
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Ecologia e biodiversidade
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Com a análise de grandes quantidades de dados e a monitoração de ecossistemas a IA pode ajudar na proteção de espécies ameaçadas
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Matemática
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Os modelos AlphaProof e AlphaGeometry 2 da Google Minds já demonstraram excelente desempenho em Olimpíadas de Matemática.
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A Universidade de Cornell criou um centro (SciAI Center) para uso da IA em novas descobertas científicas, utilizando a matemática (por exemplo, equações diferenciais) como linguagem comum entre os humanos e a IA.
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Laboratórios
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Outros apoios da IA para pesquisadores
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Uso da IA generativa para geração de códigos de computador para aplicações científicas, processamento de dados, tradução entre idiomas e apoio na geração de textos científicos.
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Uso de ferramentas como PaperQA (código disponível no GitHub) e Elicit que ajudam pesquisadores a obter sumários de artigos de literatura científica, como uma espécie de "assistente de pesquisa virtual".
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Cybersecurity
A IA pode ajudar na defesa cibernética (embora exista também o outro lado da moeda, com o emprego de IA para realizar ataques cibernéticos, além da questão dos ataques feitos nas infraestruturas que suportam os próprios sistemas de IA). Aqui estão alguns exemplos de como a IA pode ser utilizada para melhorar a segurança cibernética:
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Sistemas de Detecção de Intrusão (IDS) e Sistemas de Prevenção de Intrusão (IPS): A IA pode analisar tráfego de rede em tempo real, identificando padrões que indicam possíveis ataques. Algoritmos de aprendizado de máquina podem detectar comportamentos anômalos que desviam do padrão normal, sinalizando potenciais ameaças.
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Análise Comportamental de Usuários e Entidades (UEBA): Ferramentas de IA monitoram atividades dos usuários e entidades dentro de uma rede, detectando comportamentos anômalos que possam indicar comprometimento interno ou ataques de usuários internos.
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Detecção de Phishing em Tempo Real: Ferramentas de IA podem analisar emails e sites em tempo real para identificar tentativas de phishing. Isso inclui o reconhecimento de padrões de linguagem e layouts típicos de emails de phishing e páginas falsas de login.
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Análise de URLs Maliciosas: Algoritmos de IA podem verificar URLs para identificar se são maliciosas, ajudando a bloquear sites de phishing antes que os usuários possam interagir com eles.
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Automatização da Resposta a Incidentes: IA pode ajudar na identificação e resposta rápida a incidentes de segurança, automatizando processos como isolamento de sistemas comprometidos, bloqueio de IPs maliciosos e execução de scripts de mitigação.
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Biometria Avançada: Sistemas de IA podem melhorar a precisão e segurança de métodos de autenticação biométrica, como reconhecimento facial e de voz, reduzindo a chance de falsos positivos e falsos negativos.
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A IA pode ajudar no combate à desinformação e Fake News, e na moderação de conteúdo na Internet e redes sociais. Aqui também temos o outro lado da moeda - a IA também é utilizada para disseminar Fake News, discursos de ódio, vídeos manipulados altamente realistas (deep fakes) e impulsionar outras formas de manipulação social que representam sério risco para reputações pessoais e para as democracias em escala global).
Desenvolvimento de software
Crédito de imagem: GitHub Copilot
A inteligência artificial (IA) está desempenhando um papel cada vez mais importante no desenvolvimento de software, trazendo inovações que melhoram a eficiência, a qualidade e a rapidez dos processos de desenvolvimento. Vejamos alguns exemplos.
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Geração automáica de código por IA (software) como "co-piloto" de desenvolvedores humanos, como no GitHub Copilot, baseado no modelo Codex da OpenAI.
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Análise Estática de Código: Ferramentas de IA como a DeepCode podem analisar o código em busca de vulnerabilidades e bugs antes da execução. Elas identificam padrões de código que podem levar a erros, como problemas de segurança, desempenho ou manutenção.
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Geração Automática de Casos de Teste: IA pode gerar casos de teste abrangentes para cobrir uma variedade de cenários, garantindo que o software seja testado de maneira mais completa.
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Documentação: Ferramentas de IA podem apoiar a documentação técnica e de usuário automaticamente a partir do código e de comentários, mantendo a documentação sempre atualizada.
Monitoramento ambiental
Crédito de imagem: Adaptive Autonomy in Human-on-the-Loop Vision-Based Robotics Systems, Sophia Abraham et al
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Monitoramento de desastres naturais através de modelos de AI com reconhecimento de imagem - uso de geolocalização para busca e resgate de pessoas e animais, monitoramento ambiental de desflorestamento, incêndios, controle de desastres naturais (alagamentos, deslizamentos de terra) a partir de imagens aéreas coletadas por drones e satélites. Estas aplicações podem trazer importantes benefícios para o Brasil, considerando suas dimensões e seu valioso patrimônio natural, e os riscos a que suas florestas estão submetidas em função de interesses econômicos.
Marketing e customização de serviços
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Personalização (customização) de produtos e serviços on-line, .como os sistemas de recomendações automáticas de conteúdos (Recommender Systems) utilizados pelo Spotify e pela Netflix.
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Marketing e vendas (estimativas de demanda, campanhas direcionadas, personalização de produtos e promoções com base em análise de sentimentos e mineração de opiniões),
Suporte e produtividade para usuários
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Suporte para usuários com Chatbots conversacionais integrados aos grandes modelos de linguagem (como o ChatGPT), capazes de conversar em “domínio aberto” (sobre qualquer assunto),
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Copilot para o Windows 11 e Copilot para Microsoft 365 (assistente com tecnologia de IA generativa).
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Assistentes digitais pessoais com recursos de IA (Siri, Cortana, Alexa etc.).
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Tradução automática de - para diversos idiomas de textos e páginas da Internet, bem como de áudios e também de legendas de vídeos.
Fonte da imagem: https://www.apple.com/br/siri/
Educação e aprendizagem
A inteligência artificial (IA) está transformando a educação e a aprendizagem de várias maneiras, proporcionando experiências mais personalizadas, acessíveis e eficientes.
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Tutoria Inteligente: Sistemas de tutoria baseados em IA, como o Carnegie Learning oferecem assistência personalizada aos alunos, fornecendo feedback em tempo real e adaptando as explicações de acordo com o entendimento do aluno.
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Uso de assistentes como o ChatGPT como apoio em pesquisas escolares e acadêmicas.
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Realidade Aumentada e Virtual: IA, combinada com realidade aumentada (AR) e realidade virtual (VR), pode criar experiências de aprendizado imersivas, permitindo aos alunos explorar conceitos de maneira interativa e prática.
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Ferramentas de Tradução e Transcrição: Ferramentas de IA, como o Google Translate podem traduzir textos e transcrever falas em tempo real, ajudando alunos que falam diferentes idiomas ou que têm deficiências auditivas.
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Recomendações de conteúdo: Plataformas de aprendizado como a Coursera utilizam algoritmos de IA para recomendar cursos e conteúdos relevantes para os alunos com base em suas preferências e histórico de aprendizado.
Medicina e saúde
A inteligência artificial (IA) está revolucionando a medicina de várias maneiras, oferecendo suporte em diagnósticos, tratamentos, gestão de dados e pesquisa médica. Apenas com base em imagens da retina, a IA também pode avaliar os riscos das pessoas desenvolverem diversos tipos de doenças, como doenças oculares, falhas cardíacas ou Doença de Parkinson.
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Diagnósticos por imagem: IA pode analisar imagens de raios-X, tomografias, ressonâncias magnéticas e mamografias para detectar anomalias e doenças como câncer, doenças cardíacas e fraturas com alta precisão.
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Cirurgias robóticas: Robôs Cirúrgicos Assistidos por IA: Sistemas como o Da Vinci Surgical System utilizam IA para ajudar cirurgiões a realizar procedimentos complexos com maior precisão e controle. IA também pode fornecer orientação em tempo real durante cirurgias.
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Homecare. Uso de sensores integrados com Apps para monitoramento de biomarcadores (por exemplo, para monitorar o nível de glicose).
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Modelagem Preditiva de Epidemias: IA pode analisar dados de saúde pública, mobilidade e clima para prever surtos de doenças infecciosas e ajudar na implementação de medidas preventivas. Ferramentas como o BlueDot previram a disseminação do COVID-19.
Agronegócio
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No agronegócio, o uso de AI e modelos de Machine Learning pode auxiliar de muitas formas no difícil desafio de satisfazer a demanda global por alimento, apoiando a adoção de métodos de trabalho mais sustentáveis e eficientes, como na chamada agricultura de precisão. e já existem aplicações diversas em uso (sensores de temperatura e humidade do solo, irrigação, tratores e máquinas autônomas, drones de monitoramento, seleção de sementes etc.).
Economia e finanças
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A IA já está integrada em aplicações diversas para o setor financeiro (por exemplo, análise de crédito, detecção automática de fraudes em cartões de crédito e apoio em vários outros tipos de decisão financeira).
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A IA também já está mostrando bom desempenho nas análises de tendências de mercado e bolsa de valores.
Direito e legislação
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A IA Generativa tem potencial para trazer alterações importantes na prática legal, como apoio aos advogados.
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Procurement apoiado por revisão automática de contratos com OCR (Optical Character Recognition) e processamento de linguagem natural (NLP),
Recursos humanos
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Apoio na seleção de pessoal (análise de currículos apoiada por algoritmos), embora aqui exista o risco (negativo) do bias em algoritmos e resultante discriminação de candidatos de certos subgrupos populacionais.
Data Analytics
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A IA pode apoiar no Big-data (processamento de volumes imensos de dados) oferecendo suporte para tomada de decisões (Data Analytics).
O outro lado da moeda...
As aplicações baseadas em inteligência artificial (doravante AI) têm imenso potencial de impacto nas vidas humanas – para o bem e para o mal. Há inegáveis benefícios, como ilustrado nos exemplos desta página, mas há também muitos riscos negativos (ameaças) no uso da IA. Dado que já existem inúmeras aplicações deste tipo em uso é necessário acelerar as discussões sobre as possíveis implicações práticas e éticas dos sistemas de inteligência artificial que já circulam entre nós, e outros que ainda virão, cada vez mais poderosos, e desenvolver frameworks de governança adequados.