Inteligência Artificial

Para o Instituto Modal, a inteligência artificial trata da automação do comportamento inteligente, ou seja, uma abordagem pragmática.
Nossa equipe de pesquisadores estuda profundamente o assunto, sempre com foco na aplicação, ou seja, na busca de resultados concretos que tragam vantagem competitiva para as empresas e melhorem a qualidade de vida das pessoas.
Para saber mais, leia o White Paper "Inteligência Artificial" produzido pelo Instituto Modal.

Análise Preditiva

Análise Preditiva

A análise preditiva permite a antecipação de resultados e comportamentos por meio de técnicas como mineração de dados, modelagem e inteligência artificial. Os padrões encontrados podem identificar riscos e oportunidades para o futuro.

Automação Industrial

Automação Industrial

São algoritmos orientados a soluções industriais, como planejamento de montagem em linha de produção baseado em arquivos CAD. Esse tipo de solução permite mudanças mais rápidas na linha de produção e reduzindo o tempo de colocação no mercado de novos produtos.

Soluções Híbridas

Soluções Híbridas

Algumas situações exigem diferentes soluções. O Instituto Modal concilia machine learning com abordagem simbólica e lógica matemática para garantir resultados mais eficientes, assertivos e sustentáveis.

Linguagem Natural

Linguagem Natural

A linguagem humana é repleta de regras e ambiguidades. O Processamento de Linguagem Natural (PLN) tem como desafio conseguir desenvolver sistemas capazes de entender a linguagem humana e adequadamente convertê-la em uma linguagem formal – e vice-versa.

Ontologias

Ontologias

Ontologia é a construção de um conjunto de conceitos e suas relações dentro de um domínio. As ontologias permitem elaborar modelos semânticos para sistemas computacionais e extrair e estruturar conhecimentos relevantes.

Casos de Atuação do Instituto Modal

  • IA para Automação Industrial
  • Prevenção de Abuso Sexual Infantil na Internet
  • Eficiência Energética na Indústria
  • IA e a Patologia do Concreto
  • Similaridade de Legislação Federal
  • Análise de Discursos Parlamentares
  • Análise da PEC da Previdência
  • Painel COVID-19 no Mundo

Problema

A X-SENSORS está desenvolvendo uma plataforma digital de simulação e imersão completa em realidade aumentada de ambientes de produções para industriais de manufaturas. Esse ambiente requer a digitalização e renderização da planta industrial real (fábrica), bem como de todos os equipamentos (máquinas), incluindo suas especificações técnicas. A partir dessas especificações, a proposta da X-SENSORS é realizar automaticamente a configuração da linha de produção no ambiente de simulação e, idealmente, implementar essa configuração em fábricas, de maneira automatizada. Essa solução tem o potencial de reduzir o tempo necessário à configuração da linha de produção e, consequentemente, aumentar a produtividade da indústria, reduzindo o tempo ocioso, eliminando erros de configuração e melhorando a eficiência. A quantidade de variáveis a serem consideradas para uma abordagem deste tipo inviabiliza o uso de soluções convencionais.

Abordagem do Modal

O Instituto Modal utilizou uma combinação de abordagens de inteligência artificial simbólica e conexionista para a construção da melhor solução para o problema, que se apresenta de maneira determinística para certos casos e probabilística para outros. Essa situação levou a uma série de inovações para tratar um conjunto de fenômenos da área industrial, dentre as quais se destaca uma abordagem ontológica acoplada ao desenvolvimento de soluções específicas, implementadas em linguagem de programação em lógica (Prolog). Essa abordagem ficou registrada com o nome de Ontoprolog(TM). O projeto continua em andamento, com a otimização das soluções e incorporação de novas técnicas e resultados. A quantidade de variáveis a serem consideradas para uma abordagem deste tipo inviabiliza o uso de soluções convencionais.

Problema

A ONG End Violence Against Children lançou uma chamada para projetos que atendam os seguintes objetivos:

  1. Detecte, remova e denuncie imagens e vídeos com conteúdo ou atos sexuais envolvendo crianças e adolescentes (geralmente chamados de material de abuso sexual infantil, ou CSAM).
  2. Bloqueie o acesso de adultos a crianças em plataformas digitais destinadas a abusar sexualmente delas (geralmente chamadas de solicitação ou tratamento sexual on-line).
  3. Interrompa a transmissão ao vivo de abuso sexual infantil realizada na frente de uma câmera (geralmente chamada de transmissão ao vivo de material de abuso sexual infantil).
  4. Impeça o abuso sexual de crianças on-line antes que isso aconteça, incluindo prevenção e soluções direcionadas diretamente a agressores sexuais online e adultos com interesse sexual em crianças.

A quantidade de variáveis a serem consideradas para uma abordagem deste tipo inviabiliza o uso de soluções convencionais.

Abordagem do Modal

O Instituto Modal, em parceria com a Universidade de Ottawa, desenvolveu metodologia para identificar padrões de abordagem textual de mensagens entre assediadores e crianças, o que contribui para prevenir o abuso sexual infantil on-line. A solução desenvolvida utiliza recursos de inteligência artificial (abordagem conexionista) para construir o perfil de personalidade das pessoas envolvidas no chat, gerando como resultado padrões de comportamento que podem ser comparados com aqueles de abusadores conhecidos. Caso a IA perceba que determinada troca de mensagens apresenta determinada combinação de fatores de risco, um operador humano pode ser acionado para avaliar as mensagens e confirmar (ou não) se é o caso de uma intervenção policial.

Problema

Em indústrias, um dos fatores de custo de relevância está na conta de energia elétrica. Fábricas consomem grandes quantidades de energia para sua operação, com o funcionamento quase ininterrupto de grandes máquinas e equipamentos. Em alguns casos, a energia pode representar até 5% dos custos de uma linha de produção. A Brasal Refrigerantes solicitou ao Instituto Modal uma análise exploratória das informações de consumo da sua fábrica de refrigerantes em Brasília, com foco no sistema de resfriamento de água utilizada na planta industrial. Para isso, forneceu os registros de consumo elétrico e as medições dos sensores referentes ao sistema de resfriamento de água dos últimos 12 meses. A pergunta a ser respondida era: é possível reduzir o consumo de energia elétrica utilizada pelo sistema de resfriamento sem que isso reduza a produção da fábrica?

Abordagem do Modal

A partir dos registros entregues, a equipe de Inteligência Artificial utilizou uma abordagem conexionista para descobrir padrões e relações entre os diversos eventos capturados e disponíveis nos dados. A análise exploratória (primeira etapa na pesquisa por uma resposta) elencou diferentes comportamentos que identificaram os momentos de maior e menor consumo em função de diferentes aspectos e situações verificadas pelos sensores, levando à conclusão que:

  1. Sim, é possível reduzir o consumo de energia do sistema de resfriamento sem reduzir a produção da fábrica; e
  2. O monitoramento contínuo do sistema de resfriamento aliado à instalação de novos sensores permitirá automatizar várias ações que poderão levar tanto à redução ainda maior de energia quanto a menor necessidade de manutenção dos equipamentos de resfriamento, reduzindo o down-time da planta e aumentando a vida útil dos equipamentos. O projeto caminha para a Fase 2, que consiste na criação de ferramentas para automatizar essas medições e ações.

Problema

Edificações em concreto (prédios, viadutos, estruturas etc.) localizadas em cidades com determinados padrões climáticos são acometidas por doenças causadas por essas condições - daí o termo “patologia do concreto”. Essa situação requer acompanhamento e manutenção periódicos para garantir que as estruturas permaneçam sólidas e sem risco de desabamento. A avaliação dessas estruturas é feita através da análise de fotografias microscópicas de seções das estruturas. Um profissional especialista demora, em média, dois meses para identificar e diagnosticar uma eventual patologia do concreto, a um custo elevado e um risco ainda maior em função da quantidade de edificações que precisam ser examinadas.

Abordagem do Modal

Em parceria com pesquisadores da Universidade de Ottawa, o Instituto Modal foi capaz de desenvolver uma Prova de Conceito (PoC) com Inteligência Artificial utilizando técnicas de machine learning (especificamente, deep learning) e treinamento supervisionado. A solução é capaz de analisar e identificar se há ocorrência de uma série de patologias em minutos, reduzindo a carga de trabalho do perito e viabilizando melhores condições de manutenção das estruturas. Com isso, é possível realizar manutenção preventiva e identificar possíveis doenças enquanto ainda se encontram em estágio inicial, reduzindo significativamente os custos de manutenção e prevenindo tragédias. O resultado dessa PoC foi apresentado pelo pesquisador Romualdo Alves na 9th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (Melbourne, Australia, 9-13 Jul 2018), sob o título “The use of machine learning techniques to assess damage in critical infrastructure”

Problema

O Brasil - assim como vários outros países - sofre com uma quantidade excessiva de leis, normas, decretos, portarias etc. que regulam, em diferentes níveis, as mesmas coisas. É comum encontrar diferentes atos aplicando diferentes regras para objetos idênticos ou muito semelhantes, até mesmo quando os atos são expedidos pelo mesmo nível de poder. Ao se caminhar de maneira transversal, o problema se amplia exponencialmente, ao ponto de haver contradições, incoerências e vazios em assuntos das mais diversas naturezas. Como um órgão pode:

  1. minimizar a probabilidade de legislar sobre algo que já existe ato normativo de maneira a não entrar em contradição com esse ato?
  2. saber o que é necessário ser revogado (total ou parcialmente) para que um novo ato tenha eficácia?
  3. identificar carências regulatórias que necessitem ser tratadas sem entrar em contradição com outras regulações já existentes em diferentes órgãos e níveis de governo?

Abordagem do Modal

O Instituto Modal dedicou-se a esse problema e elaborou uma Prova de Conceito a partir da aplicação de algoritmos de inteligência artificial que consegue, a partir de análise textual não supervisionada, verificar a similaridade semântica entre diferentes atos, destacando pontos de convergência e identificando atos que tratam do mesmo objeto. Com isso, o legislador consegue ter mais clareza sobre quais pontos devem realmente ser abordados, quais já estão satisfatoriamente tratados nas normas existentes, e quais precisam ser revogados. Essa solução contribui para reduzir o tempo gasto em pesquisas, melhorar a assertividade dos resultados, aumentar a clareza e reduzir a ambiguidade legal, aumentando a segurança jurídica.

Problema

Um problema usual para personalidades públicas é avaliar o impacto e a qualidade da mensagem transmitida em um discurso ou fala pública. No caso de parlamentares, essa situação ganha dimensão ainda maior em função do impacto que um pronunciamento pode ter. O desafio é saber, antecipadamente, qual o impacto que um discurso poderá ter junto ao público e, posteriormente, qual a real repercussão junto à imprensa.

Abordagem do Modal

Técnicas de inteligência artificial voltadas a análise textual permitem acoplar uma série de inferências sobre o texto de um discurso (ou notícia, anúncio, tweet etc.). Dentre elas, destacam-se:

  • análise sêntica (detecta o sentimento predominante no texto)
  • perguntas e respostas contextualizadas
  • detecção de frases-chave
  • detecção de estruturas nomeadas (nomes próprios, entidades, siglas etc.)

Além disso, é possível utilizar referências cruzadas a partir das frases-chaves detectadas automaticamente para avaliar o que tem sido discutido sobre o assunto em jornais, redes sociais e outras fontes de informação on-line.

O Instituto Modal realizou análise exploratória dos discursos de parlamentares no ano de 2018 na Câmara dos Deputados como Prova de Conceito dessa abordagem, com resultados que podem ser vistos em https://tinyurl.com/vtljkf7.

Problema

Quando se trabalha em um projeto de grandes proporções e que envolve muitas pessoas e diferentes opiniões e pontos de vista, é um desafio relevante conhecer e conciliar as diversas perspectivas e interesses. No meio político, isso é especialmente relevante quando da discussão de projetos de lei, emendas e outras atividades parlamentares.

Como saber quem pensa da mesma forma? Quais as tendências políticas de cada parlamentar que se aproximam ou se afastam do tema em discussão? O que a imprensa repercute a partir do posicionamento de cada um? Qual a percepção de um determinado artigo proposto para a Lei?

Abordagem do Modal

Utilizando uma combinação de análise textual e datamining, acoplados a técnicas inovadoras de inteligência artificial, o Instituto Modal montou uma Prova de Conceito para analisar a Proposta de Emenda Constitucional da Previdência enquanto seu texto ainda estava em discussão. A partir do texto proposto para a Lei, a PoC identificou automaticamente a temática de cada artigo e correlacionou com os discursos dos parlamentares à época da tramitação. Ao mesmo tempo, também correlacionou tanto os temas dos artigos quanto os discursos como que era veiculado na imprensa. O resultado trouxe a disponibilidade, em tempo real, de se cruzar temas propostos nos artigos da PEC da Previdência, como cada parlamentar se posicionava sobre o assunto (e as eventuais mudanças de posicionamento ao longo do tempo) e de que maneira a mídia reagia a cada novo pronunciamento ou alteração do texto.

Problema

Como acompanhar o desenvolvimento do contágio de uma pandemia em nível mundial, extraindo informações que contribuam para conter o surto e salvar vidas?

Abordagem do Modal

Com a crise de saúde sem precedentes, o Instituto Modal construiu um painel com o mapeamento dos casos confirmados, mortes e recuperados no mundo. A abordagem é exploratória e foi construída “on the fly”, ou seja, ao mesmo tempo em que novas informações eram disponibilizadas.

Confira o painel em: https://tinyurl.com/wdla6ok

Clientes

Parceiros

O Instituto Modal mantém o CT&I Blog, que traz notícias sobre o mundo da Ciência, Tecnologia & Inovação. Aqui você pode dar uma olhada nas últimas postagens do Blog, ou pode acessá-lo pelo menu principal.

  • A Ciência e a Pandemia
    por Bruno Souza em 22 de março de 2020

    Em épocas de incerteza, a ciência deve assumir seu papel e se transformar, mais uma vez, em um farol que aponte a direção correta. A atual pandemia do CoronaVírus acentua essa responsabilidade, mobilizando milhares de pesquisadores em todo o mundo à procura de soluções para salvar vidas. E, aos poucos, as soluções vêm aparecendo. Empresas … A Ciência e a Pandemia Leia mais »

  • Chamada Pública Simplificada nº 1/2019 – Seleção de Bolsistas para Projeto de Pesquisa
    por Instituto Modal em 5 de dezembro de 2019

    O Instituto Modal de Ciência, Tecnologia e Inovação (Instituto Modal) convida os interessados a se inscrevem para seleção de bolsistas (pessoa física) para participação no projeto de pesquisa Inteligência Artificial para Automação Industrial.

  • Fake News: o que diz a ciência e como a tecnologia pode ajudar (ou atrapalhar)
    por Romualdo Alves em 27 de setembro de 2019

    O pesquisador Romualdo Alves Pereira Júnior foi entrevistado pela USP para falar sobre fake news e as possíveis contribuições da ciência e da tecnologia para combater o problema.

  • Inovação no setor público
    por Bruno Souza em 24 de setembro de 2019

    A inovação no setor público é muito mais complicada do que no privado. Amarrações constitucionais, burocracia em excesso e o temor em relação a investir em projetos inovadores inviabiliza iniciativas que poderiam trazer inúmeros benefícios para a população e para o próprio governo. Os Ambientes Promotores de Inovação, introduzidos pelo Decreto nº 9.283/2018, podem ser um caminho para escapar dessas restrições, desde que os gestores públicos tenham interesse em inovar e aproveitar o incentivo oferecido pela própria Lei.

  • Pesquisar pra quê?
    por Bruno Souza em 20 de setembro de 2019

    A Terra é plana. A espécie humana jamais chegou à Lua. Doenças e catástrofes são atos de uma divindade vingativa. E a ciência é uma invenção de quem não tem fé em nada. Estamos em uma época de verdadeiros milagres – mas não do tipo religioso. Nos últimos 50 anos, o conhecimento humano se multiplicou … Pesquisar pra quê? Leia mais »