O que é IA generativa?

A IA generativa, ou gen AI, é um tipo de inteligência artificial (IA) que pode criar novos conteúdos e ideias, como imagens e vídeos, e também reutilizar o que sabe para resolver novos problemas.

O que é IA generativa?

A inteligência artificial generativa, também conhecida como IA generativa, ou simplesmente gen AI, é um tipo de IA que pode criar novos conteúdos e ideias, incluindo conversas, histórias, imagens, vídeos e músicas. Ele pode aprender linguagem humana, linguagens de programação, arte, química, biologia ou qualquer assunto complexo. Ele reutiliza o que sabe para resolver novos problemas.

Por exemplo, ele pode aprender vocabulário em inglês e criar um poema a partir das palavras que processa.

Sua organização pode usar a IA generativa para várias finalidades, como chatbots, criação de mídia e desenvolvimento e design de produtos.

Jovens empresários trabalhando juntos em um novo projeto

Exemplos de IA generativa

A IA generativa tem vários casos de uso em todos os setores

Serviços financeiros

As empresas de serviços financeiros usam ferramentas de IA generativa para atender melhor seus clientes e, ao mesmo tempo, reduzir os custos:

  • As instituições financeiras usam chatbots para gerar recomendações de produtos e responder às consultas dos clientes, o que melhora o atendimento geral ao cliente.
  • As instituições de crédito aceleram aprovações de empréstimos para mercados financeiramente carentes, especialmente em países em desenvolvimento.
  • Bancos detectam rapidamente fraudes em sinistros, cartões de crédito e empréstimos.
  • Empresas de investimento usam o poder da IA generativa para fornecer aconselhamento financeiro seguro e personalizado aos seus clientes a um custo baixo.

Leia mais sobre a IA generativa para serviços financeiros na AWS

Gráfico de pizza do setor financeiro

Saúde e ciências biológicas

Um dos casos de uso da IA generativa mais promissores é acelerar a descoberta e a pesquisa de medicamentos. A IA generativa pode criar novas sequências de proteínas com propriedades específicas para projetar anticorpos, enzimas, vacinas e terapia gênica.

Empresas de saúde e ciências biológicas usam ferramentas de IA generativa para projetar sequências de genes sintéticos para aplicações de biologia sintética e engenharia metabólica. Por exemplo, elas podem criar novas vias biossintéticas ou otimizar a expressão gênica para fins de biomanufatura.

As ferramentas de IA generativa também criam dados sintéticos de pacientes e de saúde. Esses dados podem ser úteis para treinar modelos de IA, simular ensaios clínicos ou estudar doenças raras sem acesso a grandes conjuntos de dados do mundo real.

Leia mais sobre a IA generativa aplicada à saúde e às ciências biológicas na AWS

Mãos ao redor de um globo

Automotivo e manufatura

As empresas automotivas usam a tecnologia de IA generativa para muitas finalidades, desde engenharia até experiências em veículos e atendimento ao cliente. Por exemplo, elas otimizam o design de peças mecânicas para reduzir o arrasto nos projetos de veículos ou adaptar o design de assistentes pessoais.

As empresas automotivas usam ferramentas de IA generativa para oferecer um melhor atendimento ao cliente, fornecendo respostas rápidas às perguntas mais comuns dos clientes. A IA generativa cria novos materiais, chips e designs de peças para otimizar os processos de fabricação e reduzir custos.

Outro caso de uso de IA generativa é sintetizar dados para testar aplicações. Isso é especialmente útil para dados que nem sempre são incluídos em conjuntos de dados de teste (como defeitos ou casos extremos).

Leia mais sobre IA generativa para o setor automotivo na AWS

Leia mais sobre IA generativa na manufatura na AWS

Automotivo e manufatura

Telecomunicações

Os casos de uso de IA generativa em telecomunicações se concentram em reinventar a experiência do cliente, definida pelas interações cumulativas dos assinantes em todos os pontos de contato da jornada do cliente.

Por exemplo, as organizações de telecomunicações aplicam a IA generativa para melhorar o atendimento ao cliente com agentes conversacionais ao vivo, semelhantes aos humanos. Eles podem reinventar o relacionamento com os clientes com assistentes de vendas individuais personalizados. Elas também otimizam o desempenho da rede analisando os dados da rede para recomendar correções. 

Leia mais sobre IA generativa para telecomunicações na AWS

Telecomunicações

Mídia e entretenimento

De animações e roteiros a filmes completos, os modelos de IA generativa produzem novos conteúdos por uma fração do custo e do tempo da produção tradicional.

Outros casos de uso de IA generativa no setor incluem:

  • Os artistas podem complementar e aprimorar seus álbuns com músicas geradas por IA para criar experiências totalmente novas.
  • As organizações de mídia usam a IA generativa para melhorar as experiências do público, oferecendo conteúdo e anúncios personalizados para aumentar as receitas.
  • As empresas de jogos usam a IA generativa para criar novos jogos e permitir que os jogadores criem avatares.
Mídia e entretenimento

Benefícios da IA generativa

De acordo com a Goldman Sachs, a IA generativa poderia impulsionar um aumento de 7% (ou quase 7 trilhões de dólares) no produto interno bruto (PIB) global e elevar o crescimento da produtividade em 1,5 ponto percentual em dez anos. A seguir, apresentamos mais alguns benefícios da IA generativa.
Os algoritmos de IA generativa podem explorar e analisar dados complexos de novas maneiras, permitindo que os pesquisadores descubram novas tendências e padrões que, de outra forma, não seriam aparentes. Esses algoritmos podem resumir o conteúdo, delinear vários caminhos de solução, debater ideias e criar documentação detalhada a partir de notas de pesquisa. É por isso que a IA generativa aprimora drasticamente a pesquisa e a inovação. Por exemplo, sistemas de IA generativa estão sendo usados na indústria farmacêutica para gerar e otimizar sequências de proteínas e acelerar significativamente a descoberta de medicamentos.
A IA generativa pode responder naturalmente à conversa humana e servir como uma ferramenta para atendimento ao cliente e personalização dos fluxos de trabalho do cliente. Por exemplo, você pode usar chatbots com tecnologia de IA, bots de voz e assistentes virtuais que respondem com mais precisão aos clientes na resolução do primeiro contato. Eles podem aumentar o engajamento do cliente apresentando ofertas e comunicações selecionadas de forma personalizada.

Com a IA generativa, sua empresa pode otimizar os processos de negócios utilizando aplicações de machine learning (ML) e IA em todas as linhas de negócios. É possível aplicar a tecnologia em todas as linhas de negócios, incluindo engenharia, marketing, atendimento ao cliente, finanças e vendas.

Por exemplo, confira o que a IA generativa pode fazer para otimizar:

  • Extraia e resuma dados de qualquer fonte para funções de pesquisa de conhecimento.
  • Avalie e otimize diferentes cenários para redução de custos em áreas como marketing, publicidade, finanças e logística.
  • Gere dados sintéticos para criar dados rotulados para aprendizado supervisionado e outros processos de ML.

Modelos de IA generativa podem aumentar os fluxos de trabalho dos funcionários e atuar como assistentes eficientes para todos em sua organização. Eles podem fazer tudo, desde a pesquisa até a criação, de forma humana. A IA generativa pode aumentar a produtividade de diferentes tipos de trabalhadores:

     
  • Apoie tarefas criativas gerando vários protótipos com base em determinadas entradas e restrições. Ela também pode otimizar projetos existentes com base no feedback humano e nas restrições especificadas.
  • Gere novas sugestões de código de software para tarefas de desenvolvimento de aplicações.
  • Apoie o gerenciamento gerando relatórios, resumos e projeções.
  • Gere novos scripts de vendas, conteúdo de e-mail e blogs para equipes de marketing.

É possível economizar tempo, reduzir custos e aumentar a eficiência em toda a sua organização.

Como a tecnologia de IA generativa evoluiu?

Modelos generativos primitivos têm sido usados há décadas em estatística para auxiliar na análise de dados numéricos. As redes neurais e o aprendizado profundo foram precursores recentes da IA generativa moderna. Os codificadores automáticos variacionais, desenvolvidos em 2013, foram os primeiros modelos generativos profundos que conseguiram gerar imagens e fala realistas.

VAEs

Os VAEs (autoencodificadores variacionais) introduziram a capacidade de criar novas variações de vários tipos de dados. Isso levou ao rápido surgimento de outros modelos de IA generativa, como redes adversárias generativas e modelos de difusão. Essas inovações foram focadas na geração de dados que se assemelhavam cada vez mais a dados reais, apesar de terem sido criados artificialmente.

modelo de IA generativa

Transformadores

Em 2017, uma nova mudança na pesquisa de IA ocorreu com a introdução de transformadores. Os transformadores integraram perfeitamente a arquitetura de codificador e decodificador com um mecanismo de atenção. Eles simplificaram o processo de treinamento de modelos de linguagem com eficiência e versatilidade excepcionais. Modelos notáveis como o GPT surgiram como modelos fundamentais capazes de pré-treinar em extensos corpora de texto bruto e ajustar para diversas tarefas.

Os transformadores mudaram o que era possível para o processamento de linguagem natural. Eles capacitaram recursos generativos para tarefas que vão desde tradução e resumo até respostas a perguntas.

blocos de IA generativa

O futuro

Muitos modelos de IA generativa continuam avançando significativamente e encontraram aplicações em vários setores. Inovações recentes se concentram em refinar modelos para trabalhar com dados proprietários. Os pesquisadores também querem criar textos, imagens, vídeos e discursos cada vez mais parecidos com os humanos.

futuro da IA generativa

Como funciona a IA generativa?

Como toda inteligência artificial, a IA generativa funciona usando modelos de machine learning: modelos muito grandes que são pré-treinados em grandes quantidades de dados.

Modelos básicos

Os modelos de base (FMs) são modelos de ML treinados em um amplo espectro de dados generalizados e não rotulados. Eles são capazes de realizar uma grande variedade de tarefas gerais.

Os FMs são o resultado dos mais recentes avanços em uma tecnologia que vem evoluindo há décadas. Em geral, um FM usa padrões e relacionamentos aprendidos para prever o próximo item em uma sequência.

Por exemplo, com a geração de imagens, o modelo analisa a imagem e cria uma versão mais nítida e mais claramente definida dela. Da mesma forma, com textos, o modelo prevê a próxima palavra em uma sequência de texto com base nas palavras anteriores e no contexto. Em seguida, seleciona a próxima palavra usando técnicas de distribuição de probabilidade.

Grandes modelos de linguagem

Os grandes modelos de linguagem (LLMs) são uma classe de FMs. Por exemplo, os modelos de transformadores generativos pré-treinados (GPT) da OpenAI são LLMs. Os LLMs são especificamente focados em tarefas baseadas em linguagem, como resumo, geração de texto, classificação, conversa aberta e extração de informações.

Leia sobre o GPT »

O que torna os LLMs especiais é sua capacidade de realizar várias tarefas. Eles podem fazer isso porque contêm muitos parâmetros que os tornam capazes de aprender conceitos avançados.

Um LLM como o GPT-3 pode considerar bilhões de parâmetros e tem a capacidade de gerar conteúdo com pouquíssimas informações. Por meio de sua exposição pré-treinamento a dados em escala da Internet em todas as suas várias formas e uma infinidade de padrões, os LLMs aprendem a aplicar seus conhecimentos em uma ampla variedade de contextos.

Como funcionam os modelos de IA generativa?

Os modelos tradicionais de machine learning eram discriminativos ou focados na classificação de pontos de dados. Eles tentaram determinar a relação entre fatores conhecidos e desconhecidos. Por exemplo, eles analisam imagens (dados conhecidos como arranjo de pixels, linha, cor e forma) e as mapeiam em palavras: o fator desconhecido. Matematicamente, os modelos funcionaram identificando equações que poderiam mapear numericamente fatores desconhecidos e conhecidos como variáveis x e y. Os modelos generativos levam isso um passo adiante. Em vez de prever um rótulo com alguns recursos, eles tentam prever recursos com um determinado rótulo. Matematicamente, a modelagem generativa calcula a probabilidade de x e y ocorrerem juntos. Ele aprende a distribuição de diferentes recursos de dados e seus relacionamentos. Por exemplo, modelos generativos analisam imagens de animais para registrar variáveis como diferentes formatos de orelhas, formatos de olhos, características da cauda e padrões de pele. Eles aprendem características e suas relações para entender como são os diferentes animais em geral. Eles podem então recriar novas imagens de animais que não estavam no conjunto de treinamento. A seguir, apresentamos algumas categorias amplas de modelos de IA generativa.

Modelos de difusão

Os modelos de difusão criam novos dados fazendo alterações aleatórias controladas de forma iterativa em uma amostra de dados inicial. Eles começam com os dados originais e adicionam mudanças sutis (ruído), tornando-os progressivamente menos semelhantes aos originais. Esse ruído é cuidadosamente controlado para garantir que os dados gerados permaneçam coerentes e realistas.

Depois de adicionar ruído em várias iterações, o modelo de difusão reverte o processo. A remoção reversa de ruído remove gradualmente o ruído para produzir uma nova amostra de dados semelhante à original.

Modelos de difusão

Redes adversárias generativas

A rede adversária generativa (GAN) é outro modelo de IA generativa que se baseia no conceito do modelo de difusão.

As GANs funcionam treinando duas redes neurais de forma competitiva. A primeira rede, conhecida como geradora, gera amostras de dados falsas adicionando ruído aleatório. A segunda rede, chamada discriminadora, tenta distinguir entre dados reais e dados falsos produzidos pela geradora. 

Durante o treinamento, a geradora melhora continuamente sua capacidade de criar dados realistas, enquanto a discriminadora se torna melhor em distinguir o real do falso. Esse processo contraditório continua até que a geradora produza dados tão convincentes que a discriminadora não consiga diferenciá-los dos dados reais.

As GANs são amplamente usadas na geração de imagens realistas, transferência de estilo e tarefas de aumento de dados.

Redes adversárias generativas

Codificadores automáticos variacionais

Autocodificadores variacionais (VAEs) aprendem uma representação compacta dos dados, chamada espaço latente. O espaço latente é uma representação matemática dos dados. Você pode pensar nisso como um código exclusivo que representa os dados com base em todos os seus atributos. Por exemplo, ao estudar rostos, o espaço latente contém números que representam o formato dos olhos, o formato do nariz, as maçãs do rosto e as orelhas.

Os VAEs usam duas redes neurais: o codificador e o decodificador. A rede neural do codificador mapeia os dados de entrada para uma média e variância para cada dimensão do espaço latente. Ela gera uma amostra aleatória de uma distribuição gaussiana (normal). Essa amostra é um ponto no espaço latente e representa uma versão compactada e simplificada dos dados de entrada.

A rede neural do decodificador pega esse ponto amostrado do espaço latente e o reconstrói em dados que se assemelham à entrada original. As funções matemáticas são usadas para medir o quão bem os dados reconstruídos correspondem aos dados originais.

Codificadores automáticos variacionais

Modelos baseados em transformadores

O modelo de IA generativa baseado em transformador se baseia nos conceitos de codificador e decodificador dos VAEs. Os modelos baseados em transformadores adicionam mais camadas ao codificador para melhorar o desempenho em tarefas baseadas em texto, como compreensão, tradução e escrita criativa.

Os modelos baseados em transformadores usam um mecanismo de autoatenção. Eles avaliam a importância de diferentes partes de uma sequência de entrada ao processar cada elemento na sequência.

Outro atributo importante é que esses modelos de IA implementam incorporações contextuais. A codificação de um elemento de sequência depende não apenas do elemento em si, mas também de seu contexto dentro da sequência.

Como funcionam os modelos baseados em transformadores

Para entender como funcionam os modelos baseados em transformadores, imagine uma frase como uma sequência de palavras.

A autoatenção ajuda o modelo a se concentrar nas palavras relevantes à medida que processa cada palavra. O modelo generativo baseado em transformadores utiliza várias camadas de codificação chamadas cabeças de atenção para capturar diferentes tipos de relações entre palavras. Cada cabeça aprende a atender a diferentes partes da sequência de entrada, permitindo que o modelo considere simultaneamente vários aspectos dos dados.

Cada camada também refina as incorporações contextuais, tornando-as mais informativas e capturando tudo, desde a sintaxe gramatical até significados semânticos complexos.

Modelos baseados em transformadores

Treinamento de IA generativa para iniciantes

O treinamento de IA generativa começa com a compreensão dos conceitos básicos de machine learning. Os alunos também precisam explorar as redes neurais e a arquitetura de IA. A experiência prática com bibliotecas Python, como TensorFlow ou PyTorch, é essencial para implementar e experimentar diferentes modelos. Você também precisa aprender avaliação de modelos, ajuste fino e habilidades de engenharia de prompts.

Um diploma em inteligência artificial ou machine learning oferece treinamento aprofundado. Considere cursos de curta duração online e certificações para desenvolvimento profissional. O treinamento de IA generativa na AWS inclui certificações de especialistas da AWS em tópicos como:

 

Treinamento de IA generativa para iniciantes

Quais são as limitações da IA generativa?

Apesar de seus avanços, os sistemas de IA generativa às vezes podem produzir informações imprecisas ou enganosas. Eles se baseiam em padrões e dados nos quais foram treinados e podem registrar vieses ou imprecisões inerentes a esses dados. Outras questões relacionadas aos dados de treinamento incluem

Segurança

As questões relacionadas com a privacidade e a segurança dos dados surgem quando dados proprietários são usados para personalizar modelos de IA generativa. Esforços devem ser feitos para garantir que as ferramentas de IA generativa gerem respostas que limitem o acesso não autorizado a dados proprietários. As questões relacionadas com a segurança também surgem se houver falta de responsabilização e transparência na forma como os modelos de IA tomam decisões.
Saiba mais sobre a abordagem segura da IA generativa usando a AWS

Criatividade

Embora a IA generativa possa produzir conteúdo criativo, ela geralmente não possui verdadeira originalidade. A criatividade da IA é limitada pelos dados nos quais ela foi treinada, gerando resultados que podem parecer repetitivos ou derivados. A criatividade humana, que envolve uma compreensão mais profunda e uma ressonância emocional, continua sendo um desafio para a IA replicar totalmente.

Custo

O treinamento e a execução de modelos de IA generativa exigem recursos computacionais substanciais. Os modelos de IA generativa baseados em nuvem são mais acessíveis e econômicos do que tentar criar novos modelos do zero.

Explicabilidade

Devido à sua natureza complexa e opaca, os modelos de IA generativa costumam ser considerados caixas pretas. É desafiador entender como esses modelos chegam a resultados específicos. Melhorar a interpretabilidade e a transparência é essencial para aumentar a confiança e a adoção.

Quais são as práticas recomendadas na adoção de IA generativa?

Se a sua organização quiser implementar soluções de IA generativa, considere as seguintes práticas recomendadas para aprimorar seus esforços.
É melhor começar a adoção de IA generativa com o desenvolvimento interno de aplicações, com foco na otimização de processos e na produtividade dos funcionários. Você obtém um ambiente mais controlado para testar os resultados e, ao mesmo tempo, desenvolver habilidades e entender a tecnologia. É possível testar os modelos extensivamente e até mesmo personalizá-los em fontes de conhecimento internas. Dessa forma, seus clientes têm uma experiência muito melhor quando você eventualmente usa os modelos para aplicações externas.
Comunique-se claramente sobre todas as aplicações e resultados de IA generativa, para que seus usuários saibam que estão interagindo com a IA e não com humanos. Por exemplo, a IA pode se apresentar como IA, ou os resultados de pesquisa baseados em IA podem ser marcados e destacados. Dessa forma, seus usuários podem usar seu próprio critério ao interagir com o conteúdo. Eles também podem ser mais proativos ao lidar com quaisquer imprecisões ou preconceitos ocultos que os modelos subjacentes possam ter devido às limitações dos dados de treinamento.
Implemente barreiras de proteção para que suas aplicações de IA generativa não permitam acesso inadvertido e não autorizado a dados confidenciais. Envolva as equipes de segurança desde o início para que todos os aspectos possam ser considerados desde o início. Por exemplo, talvez você precise mascarar dados e remover informações de identificação pessoal (PII) antes de treinar qualquer modelo em dados internos.
Desenvolva processos de teste automatizados e manuais para validar os resultados e testar todos os tipos de cenários que o sistema de IA generativa possa enfrentar. Tenha grupos diferentes de testadores beta que testem as aplicações de maneiras diferentes e documentem os resultados. O modelo também melhorará continuamente por meio de testes, e você terá mais controle sobre os resultados e respostas esperados.

Perguntas frequentes

Modelos de base são modelos grandes de IA generativa treinados em um amplo espectro de dados de texto e imagem. Eles são capazes de realizar uma grande variedade de tarefas gerais, como responder a perguntas, escrever ensaios e legendar imagens.
A IA generativa surgiu no final dos anos 2010 com avanços no aprendizado profundo, particularmente com modelos como redes adversárias generativas (GANs) e transformadores. Os avanços na computação em nuvem tornaram a IA generativa comercialmente viável e disponível desde 2022.
A inteligência artificial é o conceito mais amplo de tornar as máquinas mais parecidas com os humanos. Ela inclui tudo, desde assistentes inteligentes como a Alexa até aspiradores de pó robóticos e veículos autônomos. A IA generativa é um subconjunto que gera novos conteúdos de maneira significativa e inteligente.