Você está ensinando uma criança a reconhecer diferentes tipos de frutas. Você mostra várias imagens de maçãs e laranjas e informa qual é cada fruta. Com o tempo, a criança aprende a identificar maçãs e laranjas sozinha, mesmo ao ver imagens novas que nunca viu antes.
Esse processo é semelhante ao aprendizado supervisionado em machine learning, no qual algoritmos aprendem a partir de exemplos rotulados para reconhecer padrões e fazer previsões precisas sobre dados novos.
Na aprendizagem supervisionada, ensinamos a máquina usando um conjunto de dados que contém exemplos de entrada junto com as respostas corretas correspondentes. Esses exemplos são chamados de dados rotulados. É como fornecer à máquina um “gabarito” para que ela aprenda a partir dele.
Usando o exemplo anterior, imagine que queremos treinar a máquina para identificar o que é uma laranja e o que é uma maçã. Você, como desenvolvedor, sabe diferenciar as duas frutas e consegue supervisionar o que a máquina está aprendendo durante o processo. Nesse caso, você fornece à máquina dados cujas respostas já são conhecidas, permitindo verificar os resultados gerados e fazer ajustes sempre que houver erros.
Treinamento: Primeiro, o modelo recebe um grande conjunto de exemplos (dados). Para ensinar a diferenciar laranjas e maçãs, fornecemos várias imagens das duas frutas, cada uma corretamente identificada como “laranja” ou “maçã”.
Aprendizagem: A máquina analisa esses exemplos e começa a identificar padrões que ajudam a diferenciar cada fruta. Ela aprende, por exemplo, que maçãs podem apresentar diferentes cores e formatos, enquanto laranjas costumam ter coloração alaranjada e formato mais arredondado.
Predição: Após o treinamento, o modelo pode receber novas imagens que nunca viu antes e, com base nos padrões aprendidos, prever se a imagem representa uma maçã ou uma laranja.
Classificação de e-mails (detecção de spam): Imagine que você recebe muitos e-mails todos os dias, e alguns deles são mensagens indesejadas, conhecidas como spam. Um modelo de aprendizagem supervisionada pode ser treinado usando exemplos de e-mails previamente classificados como “spam” e “não spam”.
Ao analisar esses exemplos, a IA aprende a identificar padrões comuns em mensagens indesejadas, como certos tipos de linguagem, remetentes suspeitos ou formatos específicos. Depois do treinamento, o modelo consegue analisar novos e-mails automaticamente e classificá-los como spam ou não, ajudando a organizar sua caixa de entrada e melhorar sua segurança digital.
Diagnóstico médico: Na área da saúde, a aprendizagem supervisionada pode ajudar médicos a identificar doenças com mais rapidez e precisão. Por exemplo, um modelo pode ser treinado com imagens médicas, como raios-X, que já foram analisadas e rotuladas como “com tumor” ou “sem tumor”.
Ao estudar essas imagens, a IA aprende a reconhecer padrões e características que indicam a presença de tumores ou outras anomalias. Depois de treinado, o sistema pode analisar novas imagens e auxiliar os profissionais de saúde na identificação precoce de doenças, contribuindo para diagnósticos mais rápidos e tratamentos mais eficazes.
Reconhecimento de voz: Assistentes virtuais como Siri, Alexa e Google Assistant utilizam a aprendizagem supervisionada para entender comandos falados pelos usuários. Esses sistemas são treinados com milhares de gravações de voz que já estão associadas a comandos específicos, como tocar uma música, definir um alarme ou responder perguntas.
Durante o treinamento, a IA aprende a identificar padrões na fala, como pronúncia, entonação e variações de sotaque. Depois de treinado, o modelo consegue reconhecer novos comandos de voz e interpretá-los corretamente, permitindo que os assistentes virtuais respondam às solicitações de forma rápida e eficiente.
Previsão de preços: A aprendizagem supervisionada também é muito utilizada para prever valores com base em dados históricos. Um exemplo comum é o mercado imobiliário. Corretores podem usar modelos treinados com informações de vendas anteriores, que incluem características dos imóveis, como tamanho, número de quartos, localização e estado de conservação.
Durante o treinamento, a IA aprende a relacionar essas características com os preços de venda. Depois disso, o modelo consegue estimar o valor de novos imóveis que ainda não foram vendidos, auxiliando corretores e compradores a tomar decisões mais informadas sobre o preço de uma propriedade.
Detecção de fraude financeira: A aprendizagem supervisionada também é amplamente utilizada para identificar fraudes em transações financeiras. Bancos e instituições financeiras treinam modelos com dados de transações anteriores, nas quais algumas são rotuladas como “fraudulentas” e outras como “legítimas”.
Durante o treinamento, a IA aprende a reconhecer padrões suspeitos, como compras em locais incomuns, valores muito altos ou comportamentos diferentes do padrão de um cliente. Depois disso, o modelo pode analisar novas transações em tempo real e estimar a probabilidade de fraude, ajudando a prevenir perdas financeiras e a proteger os usuários.
Você usa um assistente virtual, como Siri, Alexa ou Google Assistant, para ajudar nas tarefas do dia a dia? Esses assistentes são exemplos claros de aprendizagem supervisionada em ação. Eles funcionam basicamente da seguinte forma:
Treinamento com dados rotulados: Os desenvolvedores treinam o assistente virtual com um grande conjunto de exemplos de comandos de voz já identificados. Esses exemplos incluem gravações associadas a ações específicas, como “ligar as luzes”, “tocar música” ou “configurar um alarme”. Além disso, quando você ativa o assistente pela primeira vez, ele costuma pedir que você repita algumas frases padrão para aprender a reconhecer o seu padrão de fala.
Aprendizagem de padrões: O assistente analisa esses exemplos e aprende a identificar padrões nos comandos de voz. Ele associa palavras e frases a ações específicas e também aprende características da sua fala, como tom, ritmo e até sotaque.
Predição e resposta: Quando você fala com o assistente, ele usa os padrões que aprendeu para interpretar o comando e executar a ação correta. Por exemplo, ao dizer “Qual é a previsão do tempo para hoje?”, o assistente reconhece sua intenção e responde com a informação solicitada.
Agora, imagine que você está em casa e diz: “Alexa, toque minha playlist de exercícios.” A assistente reconhece as palavras “toque”, “playlist” e “exercícios”, pois foi treinada com diversos comandos semelhantes. Assim, ela localiza a playlist correspondente no serviço de streaming e começa a reproduzir as músicas.
Esses assistentes podem executar diversas tarefas, como:
Configurar alarmes: “Hey Google, configure um alarme para as 7 da manhã.”
Controlar dispositivos inteligentes: “Siri, acenda as luzes da sala.”
Obter informações: “Alexa, qual é a previsão do tempo para hoje?”
Tocar música: “Google, toque jazz suave.”
Gerenciar compromissos: “Siri, adicione uma reunião às 15 horas.”
Organizar listas: “Alexa, adicione bananas à minha lista de compras.”