Sistema especialista em inteligência artificial: tudo o que você precisa saber

O sistema especialista em inteligência artificial é um dos domínios de pesquisa mais proeminentes no mundo da tecnologia hoje. Antes de nos aprofundarmos no assunto, vamos primeiro entender o que é inteligência artificial.

A inteligência artificial ou IA é um ramo da ciência da computação que trata de fazer com que as máquinas executem as tarefas que normalmente exigem inteligência humana . Esse campo interdisciplinar de pesquisa nasceu em um workshop do Dartmouth College em 1956. E ao longo dos anos, a IA ganhou importância em praticamente todos os setores da indústria de tecnologia. Está criando ondas e trazendo uma mudança de paradigma nos locais de trabalho em todo o mundo. O salário de Inteligência Artificial é um dos mais altos do setor. Saiba mais sobre as aplicações da inteligência artificial.

Se olharmos ao redor, podemos identificar várias aplicações da IA ​​em nossas vidas cotidianas. Chatbots como Cortana da Microsoft, Siri da Apple e Alexa da Amazon são alguns dos exemplos mais comuns. Aplicativos de compartilhamento de viagens como o Uber usam IA para estimar sua hora de chegada ao seu destino, e sites de comércio eletrônico o usam para recomendar produtos com base em seu histórico de navegação.

Os chatbots baseados em IA estão se mostrando extremamente úteis para empresas do setor de serviços, pois cuidam das tarefas rotineiras, como responder a consultas, estimular conversas, agendar compromissos, receber pedidos, cobrança etc. Até bancos e instituições financeiras adotaram sistemas baseados em IA para atender melhor seus clientes.

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O EVA (Assistente Virtual Eletrônico) do banco HDFC pode responder a perguntas em menos de 0,4 segundos após vasculhar milhares de fontes de conhecimento! Saiba mais sobre os benefícios significativos da inteligência artificial.

Como a IA funciona?

A IA combina grandes quantidades de dados e os processa usando algoritmos iterativos e inteligentes. Em seguida, o programa aprende automaticamente com os recursos de dados, padrões e informações armazenadas – assim como os humanos aprendem com suas experiências.

Veja o exemplo do SIRI, que é um aplicativo de assistente pessoal inteligente baseado em voz. Ele pode identificar a voz e as instruções de um usuário por meio do processamento de fala natural. A aplicação da IA ​​entra em cena quando o software pode aprender e recuperar as preferências do usuário ao longo do tempo.

Assim, os sistemas alimentados por IA estão lentamente moldando a sociedade em que vivemos e como interagimos. Agora, vamos passar para um sistema especialista em inteligência artificial .

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Definindo Sistemas Especialistas em Inteligência Artificial

Desde a época do matemático Alan Turing, a questão fundamental tem sido “As máquinas podem pensar como humanos?” Equipar máquinas para imitar certas tarefas humanas e habilidades de tomada de decisão também é o objetivo principal da IA.

Um sistema especialista é um aplicativo de computador que pode pensar como um especialista e resolver problemas complexos relacionados a um campo específico. Assim como profissionais qualificados usam seu conhecimento e experiência para dar conselhos, um sistema especialista é um sistema baseado em computador que usa fatos e heurística para fornecer soluções.

Os sistemas especialistas de IA são altamente confiáveis, pois são baseados em raciocínio, compreensíveis, responsivos e de alto desempenho. Assim, eles exibem comportamento inteligente e experiência em uma área distinta. O Departamento de Ciência da Computação da Universidade de Stanford, EUA, introduziu esse domínio de pesquisa da IA.

Sistema Especialista em Inteligência Artificial: Aplicações

O sistema Pathfinder construído por pesquisadores de Stanford em 1980 é o primeiro sistema especialista aprovado pela American Medical Association. Ele pode diagnosticar mais de 100 sintomas e mais de 60 doenças, incluindo doenças dos linfonodos.

Exemplos mais recentes de sistemas especialistas usados ​​na área médica incluem MYCIN, DENDRAL, DXplain, CaDet, etc. Os sistemas especialistas ROSS são comumente usados ​​em ambientes de negócios. É um sistema de autoaprendizagem que imita o cérebro humano usando técnicas como mineração de dados, aprendizado profundo, reconhecimento de padrões e processamento de linguagem natural.

Principalmente, qualquer sistema especialista em inteligência artificial realiza as seguintes atividades:

• Interpretação: Aplicando inteligência de alto nível para tirar conclusões com base em dados
• Previsão: traçar resultados prováveis ​​e fazer projeções
• Projetando: Determinando as melhores configurações, arranjos e combinações com base em critérios definidos
• Planejamento: Ajudar a alcançar os objetivos organizacionais propondo uma série de ações
• Monitoramento: observar os resultados reais e compará-los com o comportamento padrão ou esperado
• Reparando: Depurando, sugerindo e implementando etapas corretivas
• Controlar: Empreender a governança geral de um sistema
• Diagnóstico: Descobrir as causas do mau funcionamento e detectar doenças
• Ensino: auxiliando a instrução e ajudando os alunos na aprendizagem

Sistema Especialista de IA: Componentes

Nesta seção, vamos entender como funciona um sistema especialista em inteligência artificial . Normalmente, um sistema baseado em regras tem componentes como Knowledge Base, Working Memory, Inference Engine, Explanation System, User Interface e Knowledge Editor.

O conhecimento é a base de um sistema especialista. Assim como os seres humanos adquirem conhecimento a partir da observação, livros e educação e desenvolvem suas habilidades por meio da prática e da experiência, a IA permite que as máquinas coletem conhecimento e emulem a inteligência humana. Um sistema especialista coleta dados, informações e experiência para criar uma base de conhecimento.

Isso envolve a extração e dados de várias fontes. O conhecimento é então organizado e formalizado na forma de regras 'Se-Então-Senão'. Em vez de simplesmente usar o código procedimental convencional, trata-se de selecionar as estruturas mais adequadas para representar o conhecimento. Depois disso, o conhecimento é testado para garantir que seja completo e preciso. Assim, projetar um sistema especialista envolve três etapas críticas de aquisição de conhecimento, representação e validação.

Em seguida, o Inference Engine busca e manipula o conhecimento dessa base para chegar a uma solução específica. Ele aplica regras repetidamente aos fatos derivados de aplicações de regras anteriores, adiciona novos conhecimentos ao banco de dados sempre que necessário e também resolve conflitos entre várias regras. Para isso, utiliza as estratégias de Forward e Backward Chaining.

Encadeamento para frente significa analisar os fatos e classificá-los para determinar o que pode acontecer a seguir. Nesse caso, o sistema especialista segue uma cadeia de condições para derivar uma solução. Essa estratégia de mecanismo de inferência é útil para prever preços de mercado de ações e taxas de imóveis. Quanto ao Backward Chaining, o mecanismo de inferência tenta responder por que algo pode ter acontecido em um domínio específico. Por exemplo, este método pode ser útil em diagnósticos médicos.

Portanto, a arquitetura típica de um sistema especialista em IA inclui uma base de conhecimento e um mecanismo de inferência. Uma interface de usuário permite que um não especialista interaja com o sistema.

Como qualquer ramo de tecnologia, um sistema especialista em inteligência artificial tem prós e contras. Alguns deles são discutidos a seguir.

Vantagens dos Sistemas Especialistas de IA

1. Um sistema especialista em IA é capaz de armazenar e manter uma vasta base de conhecimento. Portanto, manter uma grande quantidade de informações é uma das vantagens dos sistemas especialistas em IA.
2. Os sistemas especialistas centralizam a tomada de decisões e evitam atrasos eliminando procedimentos demorados e demorados.
3. Como o sistema especialista pode resolver problemas complexos em um domínio específico por conta própria, não há necessidade de fornecer treinamento especializado aos funcionários. Isso resulta em economia de custos para o negócio.
4. Os sistemas especialistas em IA também ajudam as empresas a obter eficiência. Eles reduzem o tempo e os custos e trazem mais precisão, minimizando os erros.
5. Um sistema especialista em IA cuida de tarefas repetitivas, dando mais tempo à equipe para as principais decisões e funções. Também suaviza a tomada de decisões rotineiras, removendo as emoções da equação.
6. Tomar decisões com a ajuda de sistemas especialistas pode servir como vantagem competitiva. A tomada de decisão rápida e a solução de problemas são especialmente benéficas para o funcionamento em um setor de ritmo acelerado.
7. Um sistema especialista em IA pode combinar conhecimentos em várias áreas. É difícil encontrar o ajuste 'humano' certo com tal base de conhecimento e inteligência.

Desvantagens dos Sistemas Especialistas

1. As máquinas, como as conhecemos hoje, não podem fornecer respostas criativas. Os humanos recebem um ingrediente único na mesa na forma de criatividade e inovação, que os sistemas especialistas em IA não possuem.
2. Ao contrário de um instrutor humano, os sistemas especialistas podem não ser capazes de explicar a lógica depois de concluir uma solução para um problema específico.
3. Um SE pode não reconhecer as situações em que não há resposta. Também falta bom senso.
4. A IA é extremamente benéfica na automação de tarefas rotineiras, mas apresenta uma limitação ao lidar com processos complexos.
5. Um SE pode não ser tão robusto na adaptação a ambientes em rápida mudança quanto os humanos.
6. Os sistemas especialistas não estão livres de erros. Eles podem fornecer previsões imprecisas com base em dados de entrada incorretos. O desempenho do sistema é altamente dependente da aquisição de conhecimento preciso.
7. Os custos de manutenção de um sistema baseado em IA podem ser altos, especialmente para organizações que estão apenas começando.

Considerações Finais

A IA está evoluindo continuamente como um campo de pesquisa. Portanto, tornou-se essencial continuar aprendendo sobre suas abordagens e avanços técnicos. Ao entender o conceito de sistema especialista em inteligência artificial , você pode estar um passo à frente!

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