Professor Livre Docente de inteligência artificial na Faculdade de Saúde Pública da USP

Opinião|Inteligência artificial precisa aprender com dados de brasileiros para virar ferramenta poderosa


Diversidade nacional precisa ser refletida em algoritmos de saúde

Por Alexandre Chiavegatto Filho

Um dos princípios mais influentes da ciência é a Navalha de Ockham. Estabelecido pelo frade franciscano Guilherme de Ockham, o conceito defende que ideias complexas devem ser explicadas pela sua opção mais simples (“entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem”).

Algumas obras de arte conseguem seguir a Navalha de Ockham, transmitindo uma mensagem poderosa com muito pouco. Certas músicas precisam apenas de um refrão. É o caso da Vida do Viajante, em que Luiz Gonzaga declara a sua vontade de desbravar o Brasil para um dia descansar feliz, “guardando as recordações das terras onde passei”.

Para que a IA funcione no país é necessário tem base de diversos dados Foto: Aly Song/Reuters
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Explorar para depois recordar é um conceito importante também para a inteligência artificial (IA), em que algoritmos aprendem por meio de exemplos. E quanto mais exemplos para um mesmo problema, melhor é a sua recordação sobre a “chuva e sol, poeira e carvão”.

Para garantir que esses algoritmos funcionem em todas as regiões de um país como o Brasil, será necessário que aprendam com dados que representem a nossa diversidade. Isso será especialmente importante na área da saúde, que possui amplas diferenças em termos de disponibilidade de exames, protocolos clínicos, formação de profissionais e características genéticas e socioeconômicas dos pacientes.

Um estudo recente publicado pelo nosso laboratório da Faculdade de Saúde Pública da USP, analisou 18 hospitais das cinco regiões brasileiras e encontrou que algoritmos treinados com dados de pacientes de determinados locais perdiam muito da sua capacidade preditiva quando transferidos para realidades distintas. Ou seja, o aprendizado realizado com dados de uma região brasileira não era diretamente reaproveitável em outras.

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A solução para esse desafio será primeiramente desenvolver algoritmos que aprendam o básico de um problema de saúde com dados de regiões com um maior e mais consistente histórico de coleta de dados. Após esse conhecimento geral sobre a doença, poderá ser feito um ajuste fino do algoritmo para outras regiões com características específicas, uma técnica que conhecemos como aprendizado de transferência.

Isso é o equivalente a uma criança que aprende a andar no concreto e depois precisa caminhar em solos irregulares, como na grama e areia. O domínio prévio do equilíbrio no chão de concreto ajuda nas novas tarefas, mas é necessário um treinamento específico para garantir a destreza nas outras situações.

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O maior impacto positivo da IA virá do auxílio aos médicos nas regiões remotas do País, que sofrem com a falta de especialistas e com o acúmulo de doenças crônicas e infecciosas da população local. Esses profissionais terão o suporte dos algoritmos de IA para melhorarem decisões sobre o diagnóstico e prognóstico dos seus pacientes, se aproximando ao máximo possível das decisões disponíveis para moradores dos grandes centros urbanos.

A disponibilidade de dados de qualidade nessas regiões será o grande desafio para o treinamento dos algoritmos, mas com os avanços na digitalização e interoperabilidade do sistema de saúde, trata-se de uma meta viável para os próximos anos.

Com isso, teremos algoritmos que conheçam a realidade do nosso país e gerem suas recordações. Dessa forma, como diria Luiz Gonzaga, poderão levar a “saudade no coração”.

Um dos princípios mais influentes da ciência é a Navalha de Ockham. Estabelecido pelo frade franciscano Guilherme de Ockham, o conceito defende que ideias complexas devem ser explicadas pela sua opção mais simples (“entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem”).

Algumas obras de arte conseguem seguir a Navalha de Ockham, transmitindo uma mensagem poderosa com muito pouco. Certas músicas precisam apenas de um refrão. É o caso da Vida do Viajante, em que Luiz Gonzaga declara a sua vontade de desbravar o Brasil para um dia descansar feliz, “guardando as recordações das terras onde passei”.

Para que a IA funcione no país é necessário tem base de diversos dados Foto: Aly Song/Reuters

Explorar para depois recordar é um conceito importante também para a inteligência artificial (IA), em que algoritmos aprendem por meio de exemplos. E quanto mais exemplos para um mesmo problema, melhor é a sua recordação sobre a “chuva e sol, poeira e carvão”.

Para garantir que esses algoritmos funcionem em todas as regiões de um país como o Brasil, será necessário que aprendam com dados que representem a nossa diversidade. Isso será especialmente importante na área da saúde, que possui amplas diferenças em termos de disponibilidade de exames, protocolos clínicos, formação de profissionais e características genéticas e socioeconômicas dos pacientes.

Um estudo recente publicado pelo nosso laboratório da Faculdade de Saúde Pública da USP, analisou 18 hospitais das cinco regiões brasileiras e encontrou que algoritmos treinados com dados de pacientes de determinados locais perdiam muito da sua capacidade preditiva quando transferidos para realidades distintas. Ou seja, o aprendizado realizado com dados de uma região brasileira não era diretamente reaproveitável em outras.

A solução para esse desafio será primeiramente desenvolver algoritmos que aprendam o básico de um problema de saúde com dados de regiões com um maior e mais consistente histórico de coleta de dados. Após esse conhecimento geral sobre a doença, poderá ser feito um ajuste fino do algoritmo para outras regiões com características específicas, uma técnica que conhecemos como aprendizado de transferência.

Isso é o equivalente a uma criança que aprende a andar no concreto e depois precisa caminhar em solos irregulares, como na grama e areia. O domínio prévio do equilíbrio no chão de concreto ajuda nas novas tarefas, mas é necessário um treinamento específico para garantir a destreza nas outras situações.

O maior impacto positivo da IA virá do auxílio aos médicos nas regiões remotas do País, que sofrem com a falta de especialistas e com o acúmulo de doenças crônicas e infecciosas da população local. Esses profissionais terão o suporte dos algoritmos de IA para melhorarem decisões sobre o diagnóstico e prognóstico dos seus pacientes, se aproximando ao máximo possível das decisões disponíveis para moradores dos grandes centros urbanos.

A disponibilidade de dados de qualidade nessas regiões será o grande desafio para o treinamento dos algoritmos, mas com os avanços na digitalização e interoperabilidade do sistema de saúde, trata-se de uma meta viável para os próximos anos.

Com isso, teremos algoritmos que conheçam a realidade do nosso país e gerem suas recordações. Dessa forma, como diria Luiz Gonzaga, poderão levar a “saudade no coração”.

Um dos princípios mais influentes da ciência é a Navalha de Ockham. Estabelecido pelo frade franciscano Guilherme de Ockham, o conceito defende que ideias complexas devem ser explicadas pela sua opção mais simples (“entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem”).

Algumas obras de arte conseguem seguir a Navalha de Ockham, transmitindo uma mensagem poderosa com muito pouco. Certas músicas precisam apenas de um refrão. É o caso da Vida do Viajante, em que Luiz Gonzaga declara a sua vontade de desbravar o Brasil para um dia descansar feliz, “guardando as recordações das terras onde passei”.

Para que a IA funcione no país é necessário tem base de diversos dados Foto: Aly Song/Reuters

Explorar para depois recordar é um conceito importante também para a inteligência artificial (IA), em que algoritmos aprendem por meio de exemplos. E quanto mais exemplos para um mesmo problema, melhor é a sua recordação sobre a “chuva e sol, poeira e carvão”.

Para garantir que esses algoritmos funcionem em todas as regiões de um país como o Brasil, será necessário que aprendam com dados que representem a nossa diversidade. Isso será especialmente importante na área da saúde, que possui amplas diferenças em termos de disponibilidade de exames, protocolos clínicos, formação de profissionais e características genéticas e socioeconômicas dos pacientes.

Um estudo recente publicado pelo nosso laboratório da Faculdade de Saúde Pública da USP, analisou 18 hospitais das cinco regiões brasileiras e encontrou que algoritmos treinados com dados de pacientes de determinados locais perdiam muito da sua capacidade preditiva quando transferidos para realidades distintas. Ou seja, o aprendizado realizado com dados de uma região brasileira não era diretamente reaproveitável em outras.

A solução para esse desafio será primeiramente desenvolver algoritmos que aprendam o básico de um problema de saúde com dados de regiões com um maior e mais consistente histórico de coleta de dados. Após esse conhecimento geral sobre a doença, poderá ser feito um ajuste fino do algoritmo para outras regiões com características específicas, uma técnica que conhecemos como aprendizado de transferência.

Isso é o equivalente a uma criança que aprende a andar no concreto e depois precisa caminhar em solos irregulares, como na grama e areia. O domínio prévio do equilíbrio no chão de concreto ajuda nas novas tarefas, mas é necessário um treinamento específico para garantir a destreza nas outras situações.

O maior impacto positivo da IA virá do auxílio aos médicos nas regiões remotas do País, que sofrem com a falta de especialistas e com o acúmulo de doenças crônicas e infecciosas da população local. Esses profissionais terão o suporte dos algoritmos de IA para melhorarem decisões sobre o diagnóstico e prognóstico dos seus pacientes, se aproximando ao máximo possível das decisões disponíveis para moradores dos grandes centros urbanos.

A disponibilidade de dados de qualidade nessas regiões será o grande desafio para o treinamento dos algoritmos, mas com os avanços na digitalização e interoperabilidade do sistema de saúde, trata-se de uma meta viável para os próximos anos.

Com isso, teremos algoritmos que conheçam a realidade do nosso país e gerem suas recordações. Dessa forma, como diria Luiz Gonzaga, poderão levar a “saudade no coração”.

Opinião por Alexandre Chiavegatto Filho

Professor Livre Docente de inteligência artificial na Faculdade de Saúde Pública da USP

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