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IA & Machine Learning

  • Pesquisas e artigos sobre IA Preditiva e Generativa.

  • Pesquisas sobre o Copilot para Microsoft 365.

  • Tutoriais de modelos de Machine Learning para regressão linear, classificação múltipla e clustering no Azure Machine Learning Studio.

  • Testes de APIs de diversos Serviços Cognitivos do Microsoft Azure.

  • Apresentação do serviço OpenAI do Azure para criar aplicações de IA Generativa integradas aos modelos da OpenIA.

Exemplo de pipeline com tarefas para criação de modelo de clustering

IA Generativa

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O eBook "Conversa entre o Sol e Plutão" (2024) discute o funcionamento do ChatGPT e outros assistentes baseados em modelos GPT da OpenAI.  O foco desta pesquisa não está em como se usa o ChatGPT, embora muitos exemplos de Prompts sejam fornecidos, mas sim em como ele funciona - mais precisamente, como é o processo de treinamento dos grandes modelos de linguagem (GPT3, GPT4), com destaque para o uso de redes neurais Transformer e seus mecanismos de atenção. Caso você tenha interesse neste tema, faça o download e boa leitura.

Capa do livro "Conversas entre o Sol e Plutão" que explica como o ChatGPT funciona.
Exemplo da função softmax

IA e Lógica

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Apesar da enorme e veloz evolução dos sistemas de IA Generativa, estes ainda são bastante limitados na sua compreensão do mundo real, dado que são ainda deficientes no tipo de raciocínio descrito pelo Sistema 2 de Kahneman que requer uma “capacidade genuína de reflexão lenta e lógica”. Este contexto me motivou a refletir sobre a seguinte questão – que desempenho teria um destes modernos assistentes de IA Generativa, que tem um “raciocínio” mais estatístico do que lógico (simbólico), em um teste de lógica formal (cálculo de predicado de primeira ordem) em nível de graduação? Vamos, portanto, aplicar um teste (uma prova de lógica) no ChatGPT e ver os resultados.

capa IA-200.png

Estatísticas e tendências na IA 

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Resumo de algumas estatísticas publicadas no estudo AI Index Report 2024  da Universidade de Stanford, que comprova o meteórico crescimento das aplicações de Inteligência Artificial (IA) em todo o mundo. O relatório, liberado em 15 de abril de 2024 e compilado por acadêmicos e especialistas da indústria, contém uma série de gráficos que mostram a evolução da IA nos últimos 10 anos e tendências importantes. Por exemplo, a IA já superou o desempenho humano em diferentes tipos de tarefas, como a classificação de imagens, raciocínio visual e compreensão do inglês. No entanto, ela (ainda) fica atrás em tarefas mais complexas, como matemática de nível competitivo, raciocínio visual baseado em senso comum e planejamento (Imagem reproduzida do relatório),

Gráfico com tarefas em que a IA já supera os seres humanos

Explanabilidade de modelos de Machine Learning com SHAP (SHapley Additive exPlanations)

Imagem do autor

Este artigo explica com uma abordagem introdutória a ferramenta SHAP (SHapley Additive exPlanations) como apoio para a explanabilidade das predições geradas por modelos de Machine Learning. Como sabemos, a IA tem sido usada tanto para apoiar decisões humanas quanto para tomar decisões por si própria, de forma autônoma. Em qualquer caso, o princípio da Transparência na Inteligência Artificial requer que seja possível explicar como as saídas (decisões) do modelo foram geradas, sobretudo se tais decisões têm impactos sobre seres humanos. O modelo prevê que João tem diabetes, mas Maria não. Qual é a explicação?  O modelo prediz que José deve ser chamado para uma entrevista de emprego, mas Paulo não. Qual o motivo desta decisão? O modelo prevê que uma casa com certos atributos deve custar R$ 400.000,00. Como chegou a este valor? O SHAP é uma forma de resolver o complexo problema da explanabilidade. A base teórica é fundamentada na Teoria dos Jogos, e a ideia é explicar como as features utilizadas no treinamento contribuem para uma determinada predição ou saída pelo modelo. Além de uma explicação de como o SHAP funciona, o texto traz exemplos de gráficos gerados pela ferramenta, e é complementado por um código em Python (Notebook) mostrando o uso do SHAP em um exemplo prático (modelo de classificação para previsão de diabetes utilizando o algoritmo KNN (k-Nearest Neighbors).  

FORCE PLOT.png

Microsoft Azure AI Services 

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Apresentação das APIs dos serviços cognitivos de inteligência artificial e aprendizado de máquina do Microsoft Azure (Azure AI Speech APIs, Azure AI Vision APIs, Azure AI Language, Azure AI Decision APIs, Azure OpenAI). Conteúdo compartilhado sem propósitos comerciais, apenas para fins acadêmicos. Conteúdo compilado pelo autor para estudo próprio.

Mapa de serviços de IA do Microsoft Azure

Tutoriais: Modelos de Machine Learning

Regressão Linear

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Exemplo introdutório de criação de um modelo de regressão linear no Azure Machine Learning Studio. Atenção! Foi utilizada a versão antiga (Classic) do Machine Learning Studio, já descontinuada, mas o mesmo tutorial está disponível na versão atualizada do Editor.

Conteúdo compartilhado apenas para fins acadêmicos - não pode ser comercializado.

Fonte: Tutorial: Designer - train a no-code regression model . Copyright (c) Microsoft Corporation. 
Apresentação: Márcio Galvão

Duração: 60 minutos

Classificação Múltipla

Tutorial: Classificação Múltipla no Azure Machine Learning Studio

Tutorial mostrando a criação, testes e deploy de um modelo de classificação múltipla de imagens baseado em regressão logística, criado em Python no Jupyter Notebook. O tutorial inclui a criação dos recursos computacionais (clusters de VMs e Azure Container Instance para execução de imagem Docker do web service com o modelo). É mostrado também como integrar um Jupyter Notebook com o Visual Studio Code. 
Conteúdo divulgado apenas para fins acadêmicos - não pode ser comercializado.

Fonte: Azure MachineLearningNotebooks/tutorials. Copyright (c) Microsoft Corporation. 
Apresentação: Márcio Galvão

Parte 1 de 3 - Introdução

Duração: 15 minutos

Parte 2 de 3

Duração: 28 minutos

Parte 3 de 3

Duração: 18 minutos

Clustering com K-Means

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 'Clustering' é uma técnica não supervisionada de Machine Learning que utiliza diferentes métodos para agrupar automaticamente itens em categorias (ou clusters) com base em suas semelhanças. Este tutorial cria um modelo de clustering que utiliza o algoritmo K-means. O modelo é capaz de atribuir dados com medidas anatômicas de Pinguins em 3 clusters representando 3 espécies diferentes. Após ter sido criado, treinado, testado e avaliado o modelo é publicado como um webservice no Azure, podendo ser consumido através de uma API REST.

Conteúdo compartilhado apenas para fins acadêmicos - não pode ser comercializado.

Fonte: Microsoft Learn - Explore clustering with Azure Machine Learning Designer. Copyright (c) Microsoft Corporation. 
Apresentação: Márcio Galvão

Parte 1 de 8 - Introdução e Caso de Uso

Duração: 21 minutos

Parte 2 de 8 - Criar Workspace no Microsoft Azure

Duração: 6 minutos

Parte 3 de 8 - Providenciar recurso de computação

Duração: 9 minutos

Parte 4a de 8- Importar Dataset para treinar modelo

Duração: 10 minutos

Parte 4b de 8 - Criar Design Pipeline 

Duração: 12 minutos

Parte 4c de 8 - Transformar Dados 

Duração: 11 minutos

Parte 4d de 8 - Configurar Pipeline de Treinamento 

Duração: 10 minutos

Parte 5 de 8 - Treinar o modelo

Duração: 15 minutos

Parte 6 de 8 - Avaliar performance do modelo

Duração: 7 minutos

Parte 7 de 8 - Criar um cluster para inferências

Duração: 15 minutos

Parte 8 de 8 - Fazer o deploy do modelo na web

Duração: 15 minutos

AutoML (Automated Machine Learning)

Tutorial: AutoML (Automated Machine Learning) no Azure Machine Learning Studio

Tutorial utilizando o Azure Machine Learning Studio da Microsoft sobre o recurso de Automated ML que permite a seleção, treinamento, testes e implementação de modelos otimizados de Machine Learning (classificação, regressão ou previsão de séries temporais) sem necessidade de programação.

Conteúdo compartilhado apenas para fins acadêmicos - não pode ser comercializado.

Apresentação: Márcio Galvão

Parte 1 de 3

Duração: 12 minutos

Parte 2 de 3

Duração: 29 minutos

Parte 3 de 3

Duração: 17 minutos

Text Analytics

Tutorial: API do Text Analytics

Apresentação resumida e tutorial de demonstração das APIs do Text Analytics, um dos serviços cognitivos do Microsoft Azure que utiliza algoritmos de AI para análise de documentos (textos) para detecção automática do idioma (Language Detection), extração de frases (palavras) chave em um texto (Key Phrase Extraction), identificação de entidades (Named Entity Recognition) e análise de sentimentos (Sentiment Analysis).

Conteúdo compartilhado apenas para fins acadêmicos - não pode ser comercializado.

Apresentação: Márcio Galvão

Duração: 14 minutos

Computer Vision

Tutorial: APIs de Visão Computacional (Computer Vision)

Conceitos e demos sobre as APIs de Computer Vision, parte dos serviços cognitivos do Microsoft Azure, cujas principais funções são: Classificação de imagens (Image Classification), detecção de objetos em imagens (Object Detection), reconhecimento ótico de caracteres em imagens (Optical Character Recognition - OCR), segmentação semântica (Semantic Segmentation), análise de imagens (Image Analysis) e detecção facial (Face Detection and Recognition).

Conteúdo compartilhado apenas para fins acadêmicos - não pode ser comercializado.

Apresentação: Márcio Galvão

Parte 1 de 5 - Criar Resource no Azure

Duração: 6 minutos

Parte 2 de 5 - Analyse, Describe e OCR

Duração: 7 minutos

Parte 3 de 5 - Object Detection

Duração: 15 minutos

Parte 4 de 5 - Spatial Analysis

Duração: 5 minutos

Parte 5 de 5 - Documentação

Duração: 3 minutos

QnA Maker (atual Question Answering)

Tutorial: QnA Maker (a.k.a. Question Answering) e Bot que responde perguntas sobre a LGPG

Tutorial introdutorio ao QnA Maker, serviço cognitivo do Microsoft Azure (que foi substituído pela Microsoft pelo novo serviço Question Answering). Quais são os requisitos para utilizar o serviço (recursos no Azure), exemplo de criação de um knowledge base com perguntas e respostas sobre a LGPD (Lei Geral de Proteção de Dados), planos de acesso aos serviços (tiers), criação de um bot capaz de responder perguntas sobre a LGPD, criação de um canal para interface com o bot via Telegram (sophIA), testes e demonstração do bot em ação, documentação do QnA Maker.  

Conteúdo compartilhado apenas para fins acadêmicos - não pode ser comercializado.

Apresentação: Márcio Galvão

Duração: 30 minutos

LUIS (atual CLU (Conversational Language Understanding))

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Artigo introdutório sobre o serviço LUIS (Language Understanding Intelligent Service) da Microsoft, que foi substituído pela Microsoft pelo serviço Conversational Language Understanding (CLU).

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Tutorial introdutório sobre o serviço cognitivo LUIS (Language Understanding Intelligent Service) do Microsoft Azure. Conteúdo compartilhado apenas para fins acadêmicos - não pode ser comercializado.

Apresentação: Márcio Galvão

Parte 1 de 2

Duração: 38 minutos

Parte 2 de 2

Duração: 48 minutos

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