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    Esses cinco desenvolvimentos de IA irão moldar 2021 e além


    O ano de 2020 foi profundamente desafiador para cidadãos, empresas e governos em todo o mundo. À medida que o covid-19 se espalhava, exigindo restrições de saúde e segurança de longo alcance, os aplicativos de inteligência artificial (IA) desempenharam um papel crucial em salvar vidas e promover a resiliência econômica. A pesquisa e o desenvolvimento (P&D) para aprimorar os recursos básicos da IA, desde a condução autônoma e o processamento de linguagem natural até a computação quântica, continuaram inabaláveis.

    O Baidu esteve na vanguarda de muitos avanços importantes em IA em 2020. Este artigo descreve cinco avanços significativos com implicações para o combate ao covid-19, bem como para a transformação do futuro de nossas economias e da sociedade.

    1. Desenvolvimento de IA e vacina

    A tendência – e por que é importante. Normalmente leva anos, senão décadas, para desenvolver uma nova vacina. Mas em março de 2020, as vacinas candidatas para combater o covid-19 já estavam sendo submetidas a testes em humanos, apenas três meses após os primeiros casos relatados. A velocidade recorde de desenvolvimento de vacinas foi em parte graças aos modelos de IA que ajudaram os pesquisadores a analisar grandes quantidades de dados sobre o coronavírus.

    Existem dezenas de milhares de subcomponentes para as proteínas externas de um vírus. Os modelos de aprendizado de máquina podem classificar essa nevasca de dados e prever quais subcomponentes são os mais imunogênicos – ou seja, capazes de produzir uma resposta imunológica – e, assim, guiar os pesquisadores no desenvolvimento de vacinas direcionadas. O uso de IA no desenvolvimento de vacinas pode revolucionar a maneira como todas as vacinas serão criadas no futuro.

    Inovações do Baidu. Em fevereiro, o Baidu abriu seu algoritmo LinearFold AI para equipes científicas e médicas que trabalham para combater o vírus. LinearFold prevê a estrutura secundária da sequência de ácido ribonucleico (RNA) de um vírus – e o faz significativamente mais rápido do que os algoritmos de dobramento de RNA tradicionais. LinearFold foi capaz de prever a estrutura secundária da sequência de RNA do SARS-CoV-2 em apenas 27 segundos, 120 vezes mais rápido do que outros métodos. Isso é significativo, porque o principal avanço das vacinas covid-19 foi o desenvolvimento de vacinas de RNA mensageiro (mRNA). Em vez de abordagens convencionais, que inserem uma pequena porção de um vírus para desencadear uma resposta imune humana, o mRNA ensina as células como fazer uma proteína que pode induzir uma resposta imune, o que encurta muito o intervalo de tempo envolvido no desenvolvimento e aprovação.

    Para apoiar o desenvolvimento de uma vacina de mRNA, o Baidu posteriormente desenvolveu e lançou um algoritmo de IA para otimizar o projeto de sequência de mRNA chamado LinearDesign, que visa resolver o problema de sequências de mRNA instáveis ​​e improdutivas em vacinas candidatas.

    Além de abrir o acesso ao LinearFold e LinearDesign para pesquisadores de todo o mundo, o Baidu também formou uma parceria estratégica com o Instituto Nacional de Controle e Prevenção de Doenças Virais, parte do Centro Chinês para Controle e Prevenção de Doenças. Após um surto no mercado de Xinfadi de Pequim em junho, a tecnologia de IA do Baidu permitiu que as autoridades concluíssem o sequenciamento do genoma da cepa do coronavírus em 10 horas, ajudando a conter o surto. Em dezembro, o Baidu revelou o PaddleHelix, uma estrutura de bio-computação baseada em aprendizado de máquina que visa facilitar o desenvolvimento de projetos de vacinas, descoberta de medicamentos e medicina de precisão.

    2. Condução totalmente automatizada e implantação de robôáxis

    A tendência – e por que é importante. A tecnologia de direção autônoma continuou a amadurecer em 2020, com as empresas líderes do setor testando carros sem motorista e abrindo serviços de robotáxi ao público em várias cidades. A direção totalmente automatizada, que possibilita viagens sem a segurança do motorista a bordo, será necessária para a escalabilidade e comercialização da direção autônoma.

    Inovações do Baidu. No ano passado, o Baidu lançou o serviço Apollo Go Robotaxi nas cidades chinesas de Changsha, Cangzhou e Pequim – inclusive em áreas comerciais movimentadas – tornando-se a única empresa na China a iniciar operações de teste de robotaxi em várias cidades.

    Esses desenvolvimentos são resultado da inovação contínua do Baidu no desenvolvimento de sistemas de IA que podem controlar com segurança um veículo em condições de estrada complexas e resolver a maioria dos problemas possíveis na estrada, independentemente de um motorista humano.

    No Baidu World 2020, sua conferência anual de tecnologia, o Baidu também demonstrou sua capacidade de direção totalmente automatizada – onde o sistema de IA dirige de forma independente, sem um motorista de segurança no veículo. Para oferecer suporte à direção totalmente automatizada, o Baidu desenvolveu o 5G Remote Driving Service, uma medida de segurança pela qual operadores humanos remotos podem assumir o controle de um veículo em caso de uma emergência excepcional. A conquista do Baidu de direção totalmente automatizada e o lançamento de sua robotáxis sugerem uma perspectiva positiva para a comercialização da tecnologia em um futuro próximo.

    Fonte: Baidu

    3. Processamento de linguagem natural aplicado

    o tendência – e por que é importante. Em 2020, os sistemas de linguagem natural tornaram-se significativamente mais avançados no processamento de aspectos da linguagem humana como sentimento e intenção, gerando uma linguagem que se alinha com os padrões de fala e escrita humanos e até mesmo compreensão visual, o que significa a capacidade de expressar compreensão sobre uma imagem por meio da linguagem. Esses modelos de linguagem natural estão gerando resultados de pesquisa mais precisos e chatbots e assistentes virtuais mais sofisticados, levando a melhores experiências do usuário e criando valor para as empresas.

    Inovações do Baidu. O Baidu lançou uma nova estrutura de sequência multifluxo para geração de linguagem chamada ERNIE-GEN. Ao treinar o modelo para prever blocos semanticamente completos de texto, ERNIE-GEN executa em um nível de elite em uma gama de tarefas de geração de linguagem, incluindo engajamento de diálogo, geração de perguntas e resumo abstrativo.

    O modelo de linguagem de visão do Baidu, ERNIE-ViL, também alcançou um progresso significativo em compreensão visual, ficando em primeiro lugar no quadro de classificação do VCR, um conjunto de dados de 290.000 perguntas criado pela Universidade de Washington e pelo Allen Institute for AI, que visa testar a capacidade de compreensão visual. ERNIE-ViL também alcançou desempenho de ponta em cinco tarefas downstream de linguagem de visão. A compreensão visual estabelece a base para os sistemas de computador interagirem fisicamente em cenas cotidianas, pois envolve tanto a compreensão do conteúdo visual quanto sua expressão por meio da linguagem. Será crucial para melhorar a qualidade da interação homem-máquina.

    4. Computação quântica

    A tendência – e por que é importante. A computação quântica fez incursões significativas em 2020, incluindo a conquista da supremacia quântica do computador Jiuzhang. Isso é significativo para a IA, uma vez que a computação quântica tem o potencial de sobrecarregar os aplicativos de IA em comparação com os computadores clássicos baseados em binários. Por exemplo, a computação quântica pode ser usada para executar um modelo de aprendizado de máquina generativo por meio de um conjunto de dados maior do que um computador clássico pode processar, tornando o modelo mais preciso e útil em configurações do mundo real. Tecnologias avançadas, como algoritmos de aprendizado profundo, também estão desempenhando um papel cada vez mais crítico no desenvolvimento da pesquisa em computação quântica.

    Inovações do Baidu. O Baidu alcançou uma série de avanços técnicos em 2020 que prometem unir IA e computação quântica. Em maio, o Baidu lançou o Paddle Quantum, um kit de ferramentas de desenvolvimento de aprendizado de máquina quântica que pode ajudar cientistas e desenvolvedores a construir e treinar rapidamente modelos de rede neural quântica e fornecer aplicativos avançados de computação quântica. O kit de ferramentas de código aberto oferece suporte aos desenvolvedores que criam aplicativos de IA quântica e ajuda os entusiastas do aprendizado profundo a desenvolver a computação quântica. Em setembro, o Baidu entrou na computação quântica baseada em nuvem com o lançamento do Quantum Leaf, que fornece kits de desenvolvimento quântico como o QCompute, e pode encurtar o ciclo de vida da programação quântica e ajudar a realizar uma cadeia de ferramentas quânticas de ‘circuito fechado’.

    Fonte: Baidu

    5. Chips AI

    A tendência – e por que é importante. O hardware de IA continuou a se desenvolver em 2020, com o lançamento de vários chips de IA customizados para tarefas especializadas. Enquanto um processador comum é capaz de suportar tarefas de IA, os processadores específicos de IA são modificados com sistemas específicos que podem otimizar o desempenho para tarefas como aprendizado profundo. À medida que os aplicativos de IA se tornam mais difundidos, qualquer aumento no desempenho ou redução no custo pode desbloquear mais valor para empresas que operam uma ampla rede de data centers para serviços comerciais em nuvem e pode facilitar as operações internas da empresa.

    Fonte: Baidu

    Inovações do Baidu. No Baidu World 2020, a empresa ofereceu um vislumbre de seu processador de IA de próxima geração, o Kunlun 2, que planeja colocar em produção em massa no início de 2021. O chip usa tecnologia de processamento de 7 nanômetros (nm) e sua capacidade computacional máxima é mais de três vezes maior que a geração anterior, o Kunlun 1. Os chips Kunlun são caracterizados por alto desempenho, baixo custo e alta flexibilidade, que podem suportar uma ampla gama de aplicativos e cenários de IA, ajudando a promover uma maior adoção de IA e reduzindo os custos de uso . Mais de 20.000 chips Kunlun 1 já foram implantados para dar suporte ao mecanismo de pesquisa do Baidu e aos parceiros do Baidu Cloud desde o lançamento em 2018, capacitando a fabricação industrial, cidades inteligentes, transporte inteligente e outros campos.

    Este conteúdo foi produzido pelo Baidu. Não foi escrito pela equipe editorial da MIT Technology Review.


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