Inteligência Artificial
Este conjunto explica os principais algoritmos, técnicas e modelos de inteligência artificial e aprendizado de máquina em português, sendo ideal para estudantes e profissionais da área.
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- Supervised Learning
- Paradigma de aprendizado onde o modelo treina com dados rotulados, ajustando parâmetros para mapear entradas em saídas corretas por meio de funções de perda.
- Unsupervised Learning
- Abordagem que analisa dados não rotulados para identificar padrões, agrupamentos ou representações latentes sem supervisão externa explícita.
- Reinforcement Learning
- Técnica na qual um agente aprende a tomar sequências de decisões interagindo com o ambiente, guiado por funções de recompensa e penalidades.
- Linear Regression
- Modelo estatístico que estima a relação linear entre variáveis de entrada e uma variável contínua de saída via minimização dos mínimos quadrados.
- Logistic Regression
- Algoritmo de classificação binária que usa a função sigmoide para mapear combinações lineares de features em probabilidades entre 0 e 1.
- Cost Function
- Métrica matemática que quantifica o erro entre as previsões do modelo e os valores reais, servindo de base para a otimização dos pesos.
- Gradient Descent
- Algoritmo de otimização iterativo que atualiza os pesos na direção oposta ao gradiente da função de custo para encontrar seu ponto mínimo.
- Stochastic Gradient Descent (SGD)
- Variação do gradiente descendente que atualiza parâmetros usando um único exemplo ou minilote por vez, acelerando a convergência em grandes volumes.
- Overfitting
- Problema em que o modelo decora ruídos e detalhes do conjunto de treino, perdendo a capacidade de generalizar bem para dados inéditos.
- Underfitting
- Situação em que o modelo é excessivamente simples para capturar a estrutura subjacente dos dados, apresentando alto erro no treino e no teste.
- Regularization (L1 / L2)
- Técnicas que adicionam penalidades aos coeficientes na função de custo (Lasso induz esparsidade; Ridge reduz magnitude) para evitar overfitting.
- Decision Trees
- Modelos preditivos que particionam o espaço de dados recursivamente usando testes de divisão baseados em critérios como Ganho de Informação ou Gini.
- Random Forest
- Método de ensemble que combina múltiplas árvores de decisão treinadas em subconjuntos aleatórios via bootstrapping e média/votação (bagging).
- Gradient Boosting
- Técnica de ensemble iterativa onde novos modelos fracos são treinados sequencialmente para corrigir os resíduos de erro dos modelos anteriores.
- Support Vector Machines (SVM)
- Algoritmo que encontra o hiperplano ótimo de separação maximizando a margem entre classes, utilizando o truque do kernel para dados não lineares.
- K-Nearest Neighbors (KNN)
- Algoritmo baseado em instâncias que classifica um novo ponto atribuindo-lhe a classe majoritária entre os K vizinhos mais próximos no espaço vetorial.
- K-Means Clustering
- Algoritmo não supervisionado que particiona dados em K clusters iterativamente, associando pontos ao centroide mais próximo e recalculando médias.
- Principal Component Analysis (PCA)
- Técnica linear de redução de dimensionalidade que projeta os dados nas direções de máxima variância ortogonais entre si.
- Artificial Neural Network (ANN)
- Rede de nós interconectados em camadas que processam sinais com combinações ponderadas e funções não lineares para aprender representações complexas.
- Perceptron
- Unidade básica de uma rede neural que calcula a soma ponderada de suas entradas e aplica uma função de ativação linear ou de limiar.
- Activation Function
- Função não linear aplicada à saída de neurônios (ex.: ReLU, Sigmoide, GeLU) que permite à rede neural aprender mapeamentos complexos e não lineares.
- Backpropagation
- Algoritmo central de treinamento que calcula o gradiente do erro em relação a cada peso aplicando a regra da cadeia da camada de saída até a entrada.
- Convolutional Neural Network (CNN)
- Arquitetura que emprega convoluções matemáticas para extrair invariância espacial e padrões hierárquicos em dados em grade, como imagens.
- Pooling Layer
- Operação em CNNs (como Max Pooling) que reduz progressivamente a dimensão espacial dos mapas de features, economizando parâmetros e evitando overfitting.
- Recurrent Neural Network (RNN)
- Rede neural projetada para processar dados sequenciais através de conexões de retroalimentação que mantêm um estado oculto temporal.
- Long Short-Term Memory (LSTM)
- Arquitetura recorrente equipada com portões (input, forget, output) para regular o fluxo de informação e mitigar o problema do gradiente evanescente.
- Vanishing Gradient Problem
- Fenômeno em redes profundas onde gradientes calculados na retropropagação diminuem exponencialmente, impedindo a atualização de camadas iniciais.
- Dropout
- Técnica de regularização que desativa aleatoriamente uma fração dos neurônios durante cada iteração do treino para impedir coadaptação de pesos.
- Batch Normalization
- Método que normaliza as ativações de uma camada intermediária por minilote, estabilizando a distribuição e acelerando o treinamento.
- Transfer Learning
- Abordagem em que um modelo pré-treinado em um conjunto de dados massivo é ajustado (fine-tuned) para resolver uma tarefa específica com menos dados.
- Transformer
- Arquitetura baseada puramente em mecanismos de atenção que dispensa recorrência temporal, permitindo paralelização massiva no processamento de texto.
- Self-Attention Mechanism
- Operação matemática que calcula a relevância mútua entre todos os tokens de uma sequência usando matrizes de Query, Key e Value ponderadas via softmax.
- Positional Encoding
- Vetores somados aos embeddings no Transformer para injetar a informação sobre a posição e ordem dos tokens na sequência original.
- Word Embeddings
- Representações vetoriais densas e contínuas de palavras onde a proximidade geométrica reflete proximidade sintática e semântica (ex.: Word2Vec).
- Tokenization
- Processo de fragmentação de um texto em unidades menores (palavras, subpalavras ou caracteres) para conversão numérica antes do processamento.
- Autoregressive Models
- Modelos generativos (como GPT) que preveem o próximo token de uma sequência condicionado exclusivamente aos tokens anteriores gerados.
- Generative Adversarial Network (GAN)
- Estrutura composta por duas redes em competição simultânea: um Gerador que cria dados sintéticos e um Discriminador que tenta distinguir o real do falso.
- Variational Autoencoder (VAE)
- Modelo generativo probabilístico que codifica dados em distribuições latentes normais e reconstrói amostras a partir desse espaço parametrizado.
- Diffusion Models
- Modelos generativos que aprendem a sintetizar dados adicionando ruído gaussiano incrementalmente e depois treinando uma rede para desfazê-lo.
- Markov Decision Process (MDP)
- Estrutura matemática formal para modelar tomada de decisão sob incerteza, definida por estados, ações, transições, recompensas e fator de desconto.
- Q-Learning
- Algoritmo de RL sem modelo e off-policy que busca estimar os valores Q ótimos de ação-estado utilizando atualizações da equação de Bellman.
- Policy Gradient
- Método de aprendizado por reforço que otimiza diretamente os parâmetros de uma política estocástica usando cálculo de gradientes sobre as recompensas.
- Cross-Validation
- Método de validação (como K-Fold) que divide os dados em múltiplos blocos para avaliar a estabilidade e a generalização do modelo sem vazamento de teste.
- ROC-AUC
- Métrica de desempenho para classificação que mede a área sob a curva traçada entre a taxa de verdadeiros positivos e a taxa de falsos positivos.
- Confusion Matrix
- Tabela de contingência usada para visualizar erros e acertos de um classificador, separando verdadeiros e falsos positivos e negativos.
- Precision and Recall
- Precisão mede a exatidão das previsões positivas feitas; Revocação mede a proporção de casos positivos reais que o modelo conseguiu identificar.
- F1-Score
- Média harmônica entre precisão e revocação, usada principalmente para avaliar desempenho em conjuntos de dados com classes desbalanceadas.
- Reinforcement Learning from Human Feedback (RLHF)
- Método de alinhamento de modelos de linguagem que utiliza um modelo de recompensa treinado com preferências humanas para guiar a política via RL.
- Retrieval-Augmented Generation (RAG)
- Técnica que combina LLMs com busca vetorial externa em bases de conhecimento para gerar respostas fundamentadas e reduzir alucinações.
- Temperature (LLM Sampling)
- Hiperparâmetro que ajusta a distribuição de probabilidade dos logits de saída; valores baixos geram respostas determinísticas e altos aumentam a aleatoriedade.