Redes neurais: aplicações no mundo real

Publicados: 2018-02-07

As redes neurais encontram aplicações extensas em áreas onde os computadores tradicionais não se saem muito bem. Por exemplo, para declarações de problemas em que, em vez de saídas programadas, você gostaria que o sistema aprendesse, adaptasse e alterasse os resultados em sincronia com os dados que você está lançando nele. As redes neurais também encontram aplicações rigorosas sempre que falamos sobre lidar com dados ruidosos ou incompletos. E honestamente, a maioria dos dados presentes lá são realmente barulhentos.
Com sua capacidade cerebral de aprender e se adaptar, as Redes Neurais formam toda a base e têm aplicações em Inteligência Artificial e, consequentemente, em algoritmos de Machine Learning. Antes de chegarmos a como as Redes Neurais alimentam a Inteligência Artificial, vamos primeiro falar um pouco sobre o que exatamente é a Inteligência Artificial.
Durante o maior tempo possível, a palavra “inteligência” foi associada apenas ao cérebro humano. Mas então, algo aconteceu! Os cientistas encontraram uma maneira de treinar computadores seguindo a metodologia que nosso cérebro usa. Assim surgiu a Inteligência Artificial, que pode ser essencialmente definida como a inteligência proveniente das máquinas. Para simplificar ainda mais, o Machine Learning está simplesmente fornecendo às máquinas a capacidade de “pensar”, “aprender” e “adaptar”.
Com tanto dito e feito, é imperativo entender exatamente quais são os casos de uso da IA ​​e como as Redes Neurais ajudam a causa. Vamos mergulhar nos aplicativos de Redes Neurais em vários domínios – de Mídias Sociais e Compras Online , Finanças Pessoais e, finalmente, o assistente inteligente em seu telefone .
Você deve lembrar que esta lista não é exaustiva, pois as aplicações das redes neurais são generalizadas. Basicamente, qualquer coisa que faça as máquinas aprenderem é implantar um ou outro tipo de rede neural .

Índice

Mídia social

O dilúvio de dados cada vez maior em torno das mídias sociais oferece aos criadores dessas plataformas a oportunidade única de se envolver com os dados ilimitados que eles têm. Não é de admirar que você veja um novo recurso a cada quinze dias. É justo dizer que tudo isso teria sido como um sonho distante sem as Redes Neurais para salvar o dia.
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As Redes Neurais e seus algoritmos de aprendizado encontram amplas aplicações no mundo das mídias sociais. Vamos ver como:

o Facebook

Assim que você carrega qualquer foto no Facebook, o serviço destaca automaticamente os rostos e solicita que os amigos marquem. Como ele identifica instantaneamente qual de seus amigos está na foto?
A resposta é simples – Inteligência Artificial. Em um vídeo destacando a pesquisa de Inteligência Artificial do Facebook, eles discutem as aplicações das Redes Neurais para alimentar seu software de reconhecimento facial. O Facebook está investindo pesado nessa área, não apenas dentro da organização, mas também através das aquisições de startups de reconhecimento facial como Face.com (adquirida em 2012 por US$ 60 milhões), Masquerade (adquirida em 2016 por uma quantia não revelada), e Faciometria (adquirida em 2016 por valor não divulgado).
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Em junho de 2016, o Facebook anunciou uma nova iniciativa de Inteligência Artificial que usa várias redes neurais profundas , como DeepText – um mecanismo de inteligência artificial que pode entender o conteúdo textual de milhares de postagens por segundo, com precisão quase humana.

Instagram

O Instagram, adquirido pelo Facebook em 2012, usa deep learning fazendo uso de uma conexão de redes neurais recorrentes para identificar o significado contextual de um emoji – que vem substituindo constantemente as gírias (por exemplo, um emoji rindo poderia substituir “rofl” ).
Ao identificar algoritmicamente os sentimentos por trás dos emojis, o Instagram cria e sugere automaticamente emojis e hashtags relacionadas a emojis. Isso pode parecer uma aplicação menor da IA, mas ser capaz de interpretar e analisar essa tradução de emoji para texto em uma escala maior define a base para uma análise mais aprofundada sobre como as pessoas usam o Instagram.

Pinterest

O Pinterest usa visão computacional – outra aplicação de redes neurais , onde ensinamos computadores a “ver” como um humano, para identificar automaticamente objetos em imagens (ou “pins”, como eles chamam) e então recomendar pinos visualmente semelhantes. Outras aplicações de redes neurais no Pinterest incluem prevenção de spam, pesquisa e descoberta, desempenho e monetização de anúncios e marketing por e-mail.
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Compras online

Você se encontra em situações em que está prestes a comprar algo, mas acaba comprando muito mais do que o planejado, graças a algumas recomendações super incríveis?
Sim, culpe as redes neurais por isso. Ao fazer uso da rede neural e seus aprendizados, os gigantes do comércio eletrônico estão criando sistemas de Inteligência Artificial que o conhecem melhor do que você mesmo. Vamos ver como:

Procurar

Suas buscas na Amazon (“fones de ouvido”, “pedra de pizza”, “carregador de notebook”, etc) retornam uma lista dos produtos mais relevantes relacionados à sua busca, sem perder muito tempo. Em uma descrição de sua tecnologia de pesquisa de produtos, a Amazon afirma que seus algoritmos aprendem automaticamente a combinar vários recursos relevantes. Ele usa padrões passados ​​e se adapta ao que é importante para o cliente em questão.
E o que faz os algoritmos “aprenderem”? Você acertou – Redes Neurais !

Recomendações

A Amazon mostra recomendações usando seus “clientes que visualizaram este item também visualizaram”, “clientes que compraram este item também compraram” e também por meio de recomendações selecionadas em sua página inicial, na parte inferior das páginas do item e por meio de e-mails. A Amazon faz uso de Redes Neurais Artificiais para treinar seus algoritmos para aprender o padrão e o comportamento de seus usuários. Isso, por sua vez, ajuda a Amazon a fornecer recomendações ainda melhores e personalizadas.

Banca/Finanças Pessoais

Depósitos de cheques pelo celular

A maioria dos grandes bancos está eliminando a necessidade de os clientes entregarem fisicamente um cheque ao banco, oferecendo a capacidade de depositar cheques por meio de um aplicativo de smartphone . As tecnologias que alimentam esses aplicativos usam Redes Neurais para decifrar e converter manuscritos em cheques em texto. Essencialmente, as Redes Neurais encontram-se no centro de qualquer aplicativo que exija reconhecimento de escrita/fala/imagem.

Prevenção de Fraudes

Como uma instituição financeira pode determinar uma transação fraudulenta? Na maioria das vezes, o volume diário de transações é muito grande para ser revisado manualmente. Para ajudar nisso, a Inteligência Artificial é usada para criar sistemas que aprendem por meio de treinamento quais tipos de transações são fraudulentas (fala aprendizado, fala Redes Neurais !).
FICO – a empresa que cria classificações de crédito que são usadas para determinar a credibilidade, faz uso de redes neurais para alimentar sua Inteligência Artificial para prever transações fraudulentas. Os fatores que afetam a saída final da rede neural artificial incluem a frequência e o tamanho da transação e o tipo de varejista envolvido.
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Alimentando seus telefones celulares

Voz para texto

Um dos recursos mais comuns nos smartphones hoje é a conversão de voz para texto. Basta pressionar um botão ou dizer uma frase específica (“Ok Google”, por exemplo), permite que você comece a falar com seu telefone e o telefone converte o áudio em texto. O Google faz uso de redes neurais artificiais em conexão recorrente para potencializar a pesquisa por voz. A Microsoft também afirma ter desenvolvido um sistema de reconhecimento de fala – usando redes neurais , que pode transcrever conversas com um pouco mais de precisão do que humanos.

Assistentes pessoais inteligentes

Com a tecnologia de voz para texto se tornando suficientemente precisa para conversas básicas, ela está se transformando na interface de controle para uma nova geração de assistentes pessoais. Inicialmente, havia assistentes de telefone mais simples – Siri e Google Now (agora sucedidos pelo mais sofisticado Google Assistant), que podiam realizar pesquisas na internet, definir lembretes e integrar-se ao seu calendário. A Amazon expandiu esse modelo com o anúncio de componentes complementares de hardware e software – Alexa e Echo (mais tarde, Dot).
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Para encerrar…
Nós apenas arranhamos a superfície quando se trata das aplicações de redes neurais no dia-a-dia. Indústrias e domínios específicos têm interações específicas com a Inteligência Artificial, fazendo uso de redes neurais que vão muito além do que é falado neste artigo. Por exemplo, jogadores de xadrez usam regularmente mecanismos de xadrez para analisar seus jogos, melhorar a si mesmos e praticar novas táticas – e nem é preciso dizer que o mecanismo de xadrez em questão implanta Redes Neurais para realizar o aprendizado.

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Você tem algum outro caso de uso real interessante de Redes Neurais que podemos ter perdido? Deixe nos comentários abaixo!

Quais problemas as redes neurais podem resolver?

As redes neurais resolvem problemas que exigem reconhecimento de padrões. Por exemplo, uma rede neural pode ser treinada para reconhecer dígitos manuscritos. Outro exemplo é o carro autônomo do Google, que é treinado para reconhecer classicamente um cachorro, um caminhão ou um carro. Eles são bons para reconhecimento, classificação e otimização de padrões. Isso inclui reconhecimento de manuscrito, reconhecimento de rosto, reconhecimento de fala, tradução de texto, detecção de fraude de cartão de crédito, diagnóstico médico e soluções para grandes quantidades de dados. Ele pode ser usado para encontrar links entre padrões, converter um tipo de dado em outro e fazer associações ou generalizações entre diferentes entidades.

Por que as redes neurais são importantes?

As redes neurais são uma classe de algoritmos de aprendizado de máquina que possuem muitas aplicações. Algumas das aplicações mais populares de redes neurais são visão computacional, reconhecimento de fala e processamento de linguagem natural. Hoje, as redes neurais estão sendo usadas para uma ampla gama de aplicações e estão recebendo muita atenção da comunidade de pesquisa. As RNAs podem ser usadas para resolver muitos problemas difíceis que são enfrentados hoje. Eles são empregados como um componente em um sistema maior ou podem ser usados ​​no estágio de pré-processamento de técnicas não lineares complicadas.

Qual é o maior problema com as redes neurais?

O maior problema com as redes neurais é que elas não são tão precisas, principalmente porque têm uma curva de aprendizado relativamente lenta. E o problema não está apenas na precisão, mas também na eficiência. As redes neurais podem ser extremamente lentas para operar, porque muitas vezes dependem de feedback de cálculos anteriores para o próximo. Uma maneira simples de resolver isso será remover uma das muitas camadas da rede para evitar esse feedback, mas isso pode realmente prejudicar a precisão da rede. Outra solução poderia ser o uso de computadores paralelos, que podem ser usados ​​para dividir a carga de trabalho e eliminar problemas de velocidade.