The wonderful and terrifying implications of computers that can learn | Jeremy Howard

Jeremy Howard: As maravilhosas e aterradoras implicações de computadores que conseguem aprender

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2014-12-16 ・ TED


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The wonderful and terrifying implications of computers that can learn | Jeremy Howard

Jeremy Howard: As maravilhosas e aterradoras implicações de computadores que conseguem aprender

597,885 views ・ 2014-12-16

TED


Por favor, clique duas vezes nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: Cesar Augusto Zanin Revisor: Gustavo Rocha
00:12
It used to be that if you wanted to get a computer to do something new,
0
12880
4013
Antigamente se você quisesse que um computador fizesse algo novo,
00:16
you would have to program it.
1
16893
1554
você teria que programar.
00:18
Now, programming, for those of you here that haven't done it yourself,
2
18447
3411
Pois então, para quem aqui que nunca fez isso,
00:21
requires laying out in excruciating detail
3
21858
3502
programação é algo que requer estabelecer com riqueza de detalhe
00:25
every single step that you want the computer to do
4
25360
3367
cada passo do que você quer que o computador faça
00:28
in order to achieve your goal.
5
28727
2362
para atingir o seu objetivo.
00:31
Now, if you want to do something that you don't know how to do yourself,
6
31089
3496
Se você quiser fazer algo que ainda não sabe fazer sozinho,
00:34
then this is going to be a great challenge.
7
34585
2063
isso se torna um grande desafio.
00:36
So this was the challenge faced by this man, Arthur Samuel.
8
36648
3483
E esse foi o desafio enfrentado por este homem, Arthur Samuel.
00:40
In 1956, he wanted to get this computer
9
40131
4077
Em 1956 ele queria que esse computador
00:44
to be able to beat him at checkers.
10
44208
2340
fosse capaz de vencê-lo no jogo de damas.
00:46
How can you write a program,
11
46548
2040
Como você faz para escrever um programa,
00:48
lay out in excruciating detail, how to be better than you at checkers?
12
48588
3806
estabelecer com riqueza de detalhe, que ele jogue damas melhor que você?
00:52
So he came up with an idea:
13
52394
1722
Então ele teve uma ideia:
00:54
he had the computer play against itself thousands of times
14
54116
3724
ele fez o computador jogar contra si próprio milhares de vezes
00:57
and learn how to play checkers.
15
57840
2524
para aprender a jogar damas.
01:00
And indeed it worked, and in fact, by 1962,
16
60364
3180
E realmente funcionou, de fato em 1962
01:03
this computer had beaten the Connecticut state champion.
17
63544
4017
esse computador venceu o campeão estadual de Connecticut.
01:07
So Arthur Samuel was the father of machine learning,
18
67561
2973
Arthur Samuel foi o pai do aprendizado de máquina,
01:10
and I have a great debt to him,
19
70534
1717
e eu devo muito a ele,
01:12
because I am a machine learning practitioner.
20
72251
2763
porque eu sou um profissional de aprendizado de máquina.
01:15
I was the president of Kaggle,
21
75014
1465
Eu fui o presidente da Kaggle,
01:16
a community of over 200,000 machine learning practictioners.
22
76479
3388
uma comunidade de mais de 200 mil profissionais dessa área.
01:19
Kaggle puts up competitions
23
79867
2058
A Kaggle organiza competições
01:21
to try and get them to solve previously unsolved problems,
24
81925
3708
para tentar resolver problemas até então sem solução,
01:25
and it's been successful hundreds of times.
25
85633
3837
e tem sido bem sucedida centenas de vezes.
01:29
So from this vantage point, I was able to find out
26
89470
2470
Então desse ponto de vista, eu pude descobrir muito
01:31
a lot about what machine learning can do in the past, can do today,
27
91940
3950
sobre o que o aprendizado de máquina conseguiu no passado, hoje,
01:35
and what it could do in the future.
28
95890
2362
e o que poderia fazer no futuro.
01:38
Perhaps the first big success of machine learning commercially was Google.
29
98252
4423
Talvez o primeiro grande sucesso comercial de aprendizado de máquina foi o Google.
01:42
Google showed that it is possible to find information
30
102675
3109
O Google mostrou que é possível encontrar informação
01:45
by using a computer algorithm,
31
105784
1752
usando um algoritmo de computador,
01:47
and this algorithm is based on machine learning.
32
107536
2901
e esse algoritmo é baseado no aprendizado de máquina.
01:50
Since that time, there have been many commercial successes of machine learning.
33
110437
3886
Desde então houve muitos casos de sucesso comercial de aprendizado de máquina.
01:54
Companies like Amazon and Netflix
34
114323
1837
Empresas como Amazon e Netflix
01:56
use machine learning to suggest products that you might like to buy,
35
116160
3716
usam aprendizado de máquina para sugerir produtos que você poderia querer,
01:59
movies that you might like to watch.
36
119876
2020
filmes que você poderia querer assistir.
02:01
Sometimes, it's almost creepy.
37
121896
1807
Às vezes é quase assustador.
02:03
Companies like LinkedIn and Facebook
38
123703
1954
Empresas como LinkedIn e Facebook
02:05
sometimes will tell you about who your friends might be
39
125657
2594
às vezes te dirão quem deveria ser seu amigo
02:08
and you have no idea how it did it,
40
128251
1977
e você não tem ideia de como,
02:10
and this is because it's using the power of machine learning.
41
130228
2967
e isso é porque está usando o poder do aprendizado de máquina.
02:13
These are algorithms that have learned how to do this from data
42
133195
2957
São algoritmos que aprenderam como fazer isso a partir de dados
02:16
rather than being programmed by hand.
43
136152
3247
ao invés de serem programados à mão.
02:19
This is also how IBM was successful
44
139399
2478
Foi assim que a IBM foi bem sucedida
02:21
in getting Watson to beat the two world champions at "Jeopardy,"
45
141877
3862
em fazer que Watson vencesse dois campeões mundiais em Jeopardy,
02:25
answering incredibly subtle and complex questions like this one.
46
145739
3225
respondendo questões incrivelmente sutis e complexas como essa:
02:28
["The ancient 'Lion of Nimrud' went missing from this city's national museum in 2003 (along with a lot of other stuff)"]
47
148964
2835
["O antigo 'Leão de Nimrud' desapareceu do museu nacional dessa cidade em 2003 (junto com um monte de outras coisas)"]
02:31
This is also why we are now able to see the first self-driving cars.
48
151799
3235
Também por isso que agora vemos os primeiros carros auto-guiados.
02:35
If you want to be able to tell the difference between, say,
49
155034
2822
Se você quiser poder diferenciar entre, digamos,
02:37
a tree and a pedestrian, well, that's pretty important.
50
157856
2632
uma árvore e um pedestre, bem, isso é muito importante.
02:40
We don't know how to write those programs by hand,
51
160488
2587
Não sabemos como escrever esses programas à mão,
02:43
but with machine learning, this is now possible.
52
163075
2997
mas com o aprendizado de máquina isso agora é possível.
02:46
And in fact, this car has driven over a million miles
53
166072
2608
De fato esse carro já dirigiu mais de um milhão de quilômetros
02:48
without any accidents on regular roads.
54
168680
3506
sem qualquer acidente em estradas normais.
02:52
So we now know that computers can learn,
55
172196
3914
Pois bem, agora sabemos que computadores conseguem aprender,
02:56
and computers can learn to do things
56
176110
1900
e podem aprender a fazer coisas
02:58
that we actually sometimes don't know how to do ourselves,
57
178010
2838
que inclusive nós mesmos não sabemos fazer,
03:00
or maybe can do them better than us.
58
180848
2885
ou então fazer melhor que nós.
03:03
One of the most amazing examples I've seen of machine learning
59
183733
4195
Um dos exemplos mais surpreendentes de aprendizado de máquina que eu já vi
03:07
happened on a project that I ran at Kaggle
60
187928
2392
aconteceu num projeto que eu organizei na Kaggle
03:10
where a team run by a guy called Geoffrey Hinton
61
190320
3591
onde um time coordenado por alguém chamado Geoffrey Hinton
03:13
from the University of Toronto
62
193911
1552
da Universidade de Toronto
03:15
won a competition for automatic drug discovery.
63
195463
2677
venceu a competição de descoberta automática de fármacos.
03:18
Now, what was extraordinary here is not just that they beat
64
198140
2847
O extraordinário aqui não é apenas que eles bateram
03:20
all of the algorithms developed by Merck or the international academic community,
65
200987
4013
todos os algoritmos desenvolvidos pela Merck ou a comunidade acadêmica,
03:25
but nobody on the team had any background in chemistry or biology or life sciences,
66
205000
5061
mas que ninguém no time tinha qualquer antecedente em biologia ou química,
03:30
and they did it in two weeks.
67
210061
2169
e fizeram isso em duas semanas.
03:32
How did they do this?
68
212230
1381
Como eles fizeram isso?
03:34
They used an extraordinary algorithm called deep learning.
69
214421
2921
Usaram um algoritmo singular chamado aprendizado profundo.
03:37
So important was this that in fact the success was covered
70
217342
2949
Isso foi tão importante que de fato o sucesso foi noticiado
03:40
in The New York Times in a front page article a few weeks later.
71
220291
3121
no The New York Times num artigo de página frontal semanas depois.
03:43
This is Geoffrey Hinton here on the left-hand side.
72
223412
2735
Esse é Geoffrey Hinton, aqui no lado esquerdo.
03:46
Deep learning is an algorithm inspired by how the human brain works,
73
226147
4341
Aprendizado profundo é um algoritmo inspirado no cérebro humano,
03:50
and as a result it's an algorithm
74
230488
1812
ou seja, é um algoritmo
03:52
which has no theoretical limitations on what it can do.
75
232300
3841
que não tem limitações teóricas para o que pode fazer.
03:56
The more data you give it and the more computation time you give it,
76
236141
2823
Quanto mais dados e tempo você der a ele,
03:58
the better it gets.
77
238964
1312
melhor ele fica.
04:00
The New York Times also showed in this article
78
240276
2339
O The New York Times mostrou nesse artigo também
04:02
another extraordinary result of deep learning
79
242615
2242
outro resultado singular do aprendizado profundo
04:04
which I'm going to show you now.
80
244857
2712
que eu vou mostrar para vocês agora.
04:07
It shows that computers can listen and understand.
81
247569
4941
Mostra que os computadores conseguem escutar e entender.
04:12
(Video) Richard Rashid: Now, the last step
82
252510
2711
(Vídeo) Richard Rashid: Agora, o último passo
04:15
that I want to be able to take in this process
83
255221
3025
que eu pretendo dar nesse processo
04:18
is to actually speak to you in Chinese.
84
258246
4715
é realmente falar com vocês em chinês.
04:22
Now the key thing there is,
85
262961
2635
A chave aqui é que
04:25
we've been able to take a large amount of information from many Chinese speakers
86
265596
5002
conseguimos levantar uma vasta quantidade de informação de muitos falantes do chinês
04:30
and produce a text-to-speech system
87
270598
2530
e produzir um sistema texto-para-fala
04:33
that takes Chinese text and converts it into Chinese language,
88
273128
4673
que pega o texto em chinês e converte para a linguagem chinesa,
04:37
and then we've taken an hour or so of my own voice
89
277801
4128
e então pegamos mais ou menos uma hora da minha própria voz
04:41
and we've used that to modulate
90
281929
1891
e usamos para modular
04:43
the standard text-to-speech system so that it would sound like me.
91
283820
4544
o sistema texto-para-fala padrão para que possa parecer a minha voz.
04:48
Again, the result's not perfect.
92
288364
2540
O resultado não é perfeito.
04:50
There are in fact quite a few errors.
93
290904
2648
Na verdade há alguns erros.
04:53
(In Chinese)
94
293552
2484
(Em chinês)
04:56
(Applause)
95
296036
3367
(Aplausos)
05:01
There's much work to be done in this area.
96
301446
3576
Há muito trabalho pela frente nessa área.
05:05
(In Chinese)
97
305022
3645
(Em chinês)
05:08
(Applause)
98
308667
3433
(Aplausos)
05:13
Jeremy Howard: Well, that was at a machine learning conference in China.
99
313345
3399
J. Howard: Isso foi num congresso de aprendizado de máquina na China.
05:16
It's not often, actually, at academic conferences
100
316744
2370
Na verdade não é comum escutar aplausos
05:19
that you do hear spontaneous applause,
101
319114
1897
espontâneos em congressos acadêmicos,
05:21
although of course sometimes at TEDx conferences, feel free.
102
321011
3676
embora obviamente às vezes acontecer em conferências TEDx, fiquem à vontade.
05:24
Everything you saw there was happening with deep learning.
103
324687
2795
Tudo que vocês viram lá aconteceu com aprendizado profundo.
05:27
(Applause) Thank you.
104
327482
1525
(Aplausos) Obrigado.
A transcrição em inglês foi aprendizado profundo.
05:29
The transcription in English was deep learning.
105
329007
2282
05:31
The translation to Chinese and the text in the top right, deep learning,
106
331289
3412
A tradução para chinês e o texto na direita superior, também,
05:34
and the construction of the voice was deep learning as well.
107
334701
3307
e a construção da voz também foi aprendizado profundo.
05:38
So deep learning is this extraordinary thing.
108
338008
3234
Então, aprendizado profundo é essa coisa extraordinária.
05:41
It's a single algorithm that can seem to do almost anything,
109
341242
3099
É um único algoritmo que parece fazer quase tudo,
05:44
and I discovered that a year earlier, it had also learned to see.
110
344341
3111
e um ano antes eu descobri que ele também aprendeu a ver.
05:47
In this obscure competition from Germany
111
347452
2176
Nessa competição desconhecida alemã, chamada
05:49
called the German Traffic Sign Recognition Benchmark,
112
349628
2597
Modelo de Reconhecimento de Sinais de Trânsito Alemães
05:52
deep learning had learned to recognize traffic signs like this one.
113
352225
3393
aprendizado profundo aprendeu a reconhecer sinais de trânsito como esse.
05:55
Not only could it recognize the traffic signs
114
355618
2094
Não apenas conseguiu reconhecer os sinais
05:57
better than any other algorithm,
115
357712
1758
melhor que qualquer outro algoritmo,
05:59
the leaderboard actually showed it was better than people,
116
359470
2719
o ranking na verdade mostrou que era melhor do que gente,
06:02
about twice as good as people.
117
362189
1852
quase duas vezes melhor do que gente.
06:04
So by 2011, we had the first example
118
364041
1996
Então em 2011 tivemos o primeiro exemplo
06:06
of computers that can see better than people.
119
366037
3405
de computadores que conseguem ver melhor do que pessoas.
06:09
Since that time, a lot has happened.
120
369442
2049
Desde então muito aconteceu.
06:11
In 2012, Google announced that they had a deep learning algorithm
121
371491
3514
Em 2012 Google anunciou que havia um algoritmo de aprendizado profundo
06:15
watch YouTube videos
122
375005
1415
assistindo vídeos do YouTube
06:16
and crunched the data on 16,000 computers for a month,
123
376420
3437
e remoendo os dados em 16 mil computadores por mês,
06:19
and the computer independently learned about concepts such as people and cats
124
379857
4361
e o computador aprendeu sozinho conceitos como pessoas e gatos
06:24
just by watching the videos.
125
384218
1809
apenas assistindo aos vídeos.
06:26
This is much like the way that humans learn.
126
386027
2352
É desse jeito que os humanos aprendem.
06:28
Humans don't learn by being told what they see,
127
388379
2740
Os humanos não aprendem com alguém explicando o que viram,
06:31
but by learning for themselves what these things are.
128
391119
3331
aprendem por si próprios.
06:34
Also in 2012, Geoffrey Hinton, who we saw earlier,
129
394450
3369
Também em 2012, Geoffrey Hinton, a quem vimos antes,
06:37
won the very popular ImageNet competition,
130
397819
2858
venceu a conhecida competição ImageNet,
06:40
looking to try to figure out from one and a half million images
131
400677
4141
tentando descobrir a partir de um milhão e meio de imagens
06:44
what they're pictures of.
132
404818
1438
o que elas retratam.
06:46
As of 2014, we're now down to a six percent error rate
133
406256
3533
A partir de 2014 estamos com uma taxa de erro de 6%
06:49
in image recognition.
134
409789
1453
em reconhecimento de imagem.
06:51
This is better than people, again.
135
411242
2026
De novo, isso é melhor que gente.
06:53
So machines really are doing an extraordinarily good job of this,
136
413268
3769
Então, máquinas estão fazendo um ótimo trabalho
06:57
and it is now being used in industry.
137
417037
2269
e agora está sendo usado na indústria.
06:59
For example, Google announced last year
138
419306
3042
Por exemplo, o Google anunciou ano passado
07:02
that they had mapped every single location in France in two hours,
139
422348
4585
que mapearam cada local da França em duas horas,
07:06
and the way they did it was that they fed street view images
140
426933
3447
e fizeram isso fornecendo imagens das ruas
07:10
into a deep learning algorithm to recognize and read street numbers.
141
430380
4319
para o algoritmo de aprendizado profundo reconhecer e ler os números das ruas.
07:14
Imagine how long it would have taken before:
142
434699
2220
Imaginem quanto levaria do jeito que era antes:
07:16
dozens of people, many years.
143
436919
3355
dúzias de pessoas, muitos anos.
07:20
This is also happening in China.
144
440274
1911
Também está acontecendo na China.
07:22
Baidu is kind of the Chinese Google, I guess,
145
442185
4036
Baidu é tipo o Google chinês, eu acho,
07:26
and what you see here in the top left
146
446221
2283
e o que vocês podem ver acima à esquerda
07:28
is an example of a picture that I uploaded to Baidu's deep learning system,
147
448504
3974
é um exemplo de uma imagem que eu subi ao sistema de aprendizado profundo do Baidu,
07:32
and underneath you can see that the system has understood what that picture is
148
452478
3769
e abaixo você pode ver que o sistema entendeu que imagem é
07:36
and found similar images.
149
456247
2236
e encontrou imagens similares.
07:38
The similar images actually have similar backgrounds,
150
458483
2736
As imagens similares de fato têm fundos similares,
07:41
similar directions of the faces,
151
461219
1658
direções de rostos similares,
07:42
even some with their tongue out.
152
462877
1788
algumas até com a língua para fora.
07:44
This is not clearly looking at the text of a web page.
153
464665
3030
Claramente não está olhando para o texto da página.
07:47
All I uploaded was an image.
154
467695
1412
Tudo que eu forneci foi uma imagem.
07:49
So we now have computers which really understand what they see
155
469107
4021
Agora temos computadores que realmente entendem o que veem
07:53
and can therefore search databases
156
473128
1624
e então buscam em bancos de dados
07:54
of hundreds of millions of images in real time.
157
474752
3554
de centenas de milhões de imagens em tempo real.
07:58
So what does it mean now that computers can see?
158
478306
3230
Então o que significa o fato dos computadores conseguirem ver?
08:01
Well, it's not just that computers can see.
159
481536
2017
Bem, não é só que conseguem ver.
08:03
In fact, deep learning has done more than that.
160
483553
2069
De fato, o aprendizado profundo fez mais.
08:05
Complex, nuanced sentences like this one
161
485622
2948
Frases matizadas e complexas como esta agora são
08:08
are now understandable with deep learning algorithms.
162
488570
2824
compreensíveis com algoritmos de aprendizado profundo.
08:11
As you can see here,
163
491394
1303
Como vocês podem ver aqui,
08:12
this Stanford-based system showing the red dot at the top
164
492697
2768
esse sistema de Stanford com o ponto vermelho acima
08:15
has figured out that this sentence is expressing negative sentiment.
165
495465
3919
descobriu que esta frase expressa um sentimento negativo.
08:19
Deep learning now in fact is near human performance
166
499384
3406
Na verdade o aprendizado profundo está alcançando a performance humana
08:22
at understanding what sentences are about and what it is saying about those things.
167
502802
5121
ao entender sobre o que as frases são e o que dizem sobre as coisas.
08:27
Also, deep learning has been used to read Chinese,
168
507923
2728
Além disso o aprendizado profundo é usado para ler chinês,
08:30
again at about native Chinese speaker level.
169
510651
3156
de novo no nível do falante nativo.
08:33
This algorithm developed out of Switzerland
170
513807
2168
Esse algoritmo, desenvolvido na Suíça
08:35
by people, none of whom speak or understand any Chinese.
171
515975
3356
por pessoas que não falam chinês.
08:39
As I say, using deep learning
172
519331
2051
Como eu digo, usar aprendizado profundo
08:41
is about the best system in the world for this,
173
521382
2219
é o melhor sistema no mundo para isso,
08:43
even compared to native human understanding.
174
523601
5117
até mesmo comparando ao entendimento do humano nativo.
08:48
This is a system that we put together at my company
175
528718
2964
Esse é um sistema que montamos na minha empresa
08:51
which shows putting all this stuff together.
176
531682
2046
que mostra tudo isso colocado junto.
08:53
These are pictures which have no text attached,
177
533728
2461
Essas são imagens sem texto,
08:56
and as I'm typing in here sentences,
178
536189
2352
e enquanto digito frases aqui,
08:58
in real time it's understanding these pictures
179
538541
2969
ele entende essas imagens em tempo real
09:01
and figuring out what they're about
180
541510
1679
e descobre sobre o que elas são
09:03
and finding pictures that are similar to the text that I'm writing.
181
543189
3163
e encontram imagens similares ao texto que estou escrevendo.
09:06
So you can see, it's actually understanding my sentences
182
546352
2756
Vocês podem ver, está realmente entendendo minhas frases
09:09
and actually understanding these pictures.
183
549108
2224
e entendendo essas imagens.
09:11
I know that you've seen something like this on Google,
184
551332
2559
Sei que vocês viram algo assim no Google,
09:13
where you can type in things and it will show you pictures,
185
553891
2775
onde você digita coisas e aparecem imagens,
09:16
but actually what it's doing is it's searching the webpage for the text.
186
556666
3424
mas na verdade o que acontece é que está buscando o texto na página.
09:20
This is very different from actually understanding the images.
187
560090
3001
Isso é muito diferente de realmente entender as imagens.
09:23
This is something that computers have only been able to do
188
563091
2752
Isso foi possível acontecer para computadores
09:25
for the first time in the last few months.
189
565843
3248
pela primeira vez somente há alguns poucos meses.
09:29
So we can see now that computers can not only see but they can also read,
190
569091
4091
Vemos que agora os computadores conseguem não apenas ver, mas ler também,
09:33
and, of course, we've shown that they can understand what they hear.
191
573182
3765
e claro, mostramos aqui que podem entender o que escutam.
09:36
Perhaps not surprising now that I'm going to tell you they can write.
192
576947
3442
Talvez não seja surpresa o que vou dizer agora: eles sabem escrever.
09:40
Here is some text that I generated using a deep learning algorithm yesterday.
193
580389
4783
Aqui um texto que eu gerei usando um algoritmo de aprendizado profundo ontem.
09:45
And here is some text that an algorithm out of Stanford generated.
194
585172
3924
E aqui um texto que um algoritmo de Stanford criou.
09:49
Each of these sentences was generated
195
589096
1764
Cada uma dessas frases foi criada
09:50
by a deep learning algorithm to describe each of those pictures.
196
590860
4249
por um algoritmo de aprendizado profundo para descrever cada uma dessas imagens.
09:55
This algorithm before has never seen a man in a black shirt playing a guitar.
197
595109
4472
Esse algoritmo nunca tinha visto um homem de camiseta preta tocando violão.
09:59
It's seen a man before, it's seen black before,
198
599581
2220
Ele já viu um homem antes, já viu a cor preta,
10:01
it's seen a guitar before,
199
601801
1599
já viu um violão antes,
10:03
but it has independently generated this novel description of this picture.
200
603400
4294
mas criou independentemente essa descrição inédita para essa imagem.
10:07
We're still not quite at human performance here, but we're close.
201
607694
3502
Ainda não chegamos ao patamar do desempenho humano, mas estamos perto.
10:11
In tests, humans prefer the computer-generated caption
202
611196
4068
Em testes, humanos preferem a legenda gerada por computador
10:15
one out of four times.
203
615264
1527
uma a cada quatro vezes.
10:16
Now this system is now only two weeks old,
204
616791
2064
Agora esse sistema tem apenas duas semanas,
10:18
so probably within the next year,
205
618855
1846
então provavelmente dentro de um ano,
10:20
the computer algorithm will be well past human performance
206
620701
2801
o algoritmo de computador estará além do desempenho humano
10:23
at the rate things are going.
207
623502
1862
no ritmo que as coisas vão.
10:25
So computers can also write.
208
625364
3049
E é isso, os computadores conseguem escrever.
10:28
So we put all this together and it leads to very exciting opportunities.
209
628413
3475
Quando juntamos isso tudo, oportunidades muito empolgantes aparecem.
10:31
For example, in medicine,
210
631888
1492
Por exemplo, na medicina,
10:33
a team in Boston announced that they had discovered
211
633380
2525
uma equipe em Boston anunciou a descoberta de
10:35
dozens of new clinically relevant features
212
635905
2949
dúzias de novas características clinicamente relevantes
10:38
of tumors which help doctors make a prognosis of a cancer.
213
638854
4266
de tumores que ajudam os médicos em prognósticos de câncer.
10:44
Very similarly, in Stanford,
214
644220
2296
De modo semelhante, em Stanford,
10:46
a group there announced that, looking at tissues under magnification,
215
646516
3663
um grupo lá anunciou que, observando tecidos sob ampliação,
desenvolveu um sistema com base em aprendizado de máquina
10:50
they've developed a machine learning-based system
216
650179
2381
10:52
which in fact is better than human pathologists
217
652560
2582
que de fato é melhor que patologistas humanos
10:55
at predicting survival rates for cancer sufferers.
218
655142
4377
ao prever índices de sobrevivência para pacientes de câncer.
10:59
In both of these cases, not only were the predictions more accurate,
219
659519
3245
Em ambos os casos, não apenas as previsões eram mais precisas,
11:02
but they generated new insightful science.
220
662764
2502
mas criaram ciência perspicaz.
11:05
In the radiology case,
221
665276
1505
No caso da radiologia,
11:06
they were new clinical indicators that humans can understand.
222
666781
3095
foram indicadores clínicos novos que humanos conseguem entender.
11:09
In this pathology case,
223
669876
1792
Nesse caso de patologia,
11:11
the computer system actually discovered that the cells around the cancer
224
671668
4500
o sistema de computador descobriu que as células ao redor do câncer
11:16
are as important as the cancer cells themselves
225
676168
3340
são tão importantes quanto as próprias células cancerígenas
11:19
in making a diagnosis.
226
679508
1752
para se fazer um diagnóstico.
11:21
This is the opposite of what pathologists had been taught for decades.
227
681260
5361
Isso é o oposto do que os patologistas tinham aprendido por décadas.
11:26
In each of those two cases, they were systems developed
228
686621
3292
Em cada um desses dois casos, foram sistemas desenvolvidos por um
11:29
by a combination of medical experts and machine learning experts,
229
689913
3621
grupo de especialistas médicos e especialistas em aprendizado de máquina,
11:33
but as of last year, we're now beyond that too.
230
693534
2741
mas desde ano passado, estamos além disso também.
11:36
This is an example of identifying cancerous areas
231
696275
3549
Esse é um exemplo de identificação de áreas cancerígenas
11:39
of human tissue under a microscope.
232
699824
2530
em tecido humano sob um microscópio.
11:42
The system being shown here can identify those areas more accurately,
233
702354
4613
O sistema aqui consegue identificar essas áreas com mais precisão,
11:46
or about as accurately, as human pathologists,
234
706967
2775
ou com a mesma precisão, do que patologistas humanos,
11:49
but was built entirely with deep learning using no medical expertise
235
709742
3392
mas foi construido com aprendizado profundo sem conhecimento médico
11:53
by people who have no background in the field.
236
713134
2526
por pessoas sem antecedentes na área.
11:56
Similarly, here, this neuron segmentation.
237
716730
2555
De modo similar, aqui, essa segmentação de neurônios.
11:59
We can now segment neurons about as accurately as humans can,
238
719285
3668
Agora podemos segmentar neurônios tão precisamente quanto os humanos,
12:02
but this system was developed with deep learning
239
722953
2717
mas esse sistema foi desenvolvido com aprendizado profundo
12:05
using people with no previous background in medicine.
240
725670
3251
por pessoas sem antecedentes em medicina.
12:08
So myself, as somebody with no previous background in medicine,
241
728921
3227
Então eu mesmo, que não tenho antecedentes em medicina,
12:12
I seem to be entirely well qualified to start a new medical company,
242
732148
3727
posso parecer inteiramente qualificado para iniciar uma empresa médica,
12:15
which I did.
243
735875
2146
que foi o que eu fiz.
12:18
I was kind of terrified of doing it,
244
738021
1740
Eu estava meio aterrorizado,
12:19
but the theory seemed to suggest that it ought to be possible
245
739761
2889
mas a teoria sugeria que era possível
12:22
to do very useful medicine using just these data analytic techniques.
246
742650
5492
fazer medicina muito útil usando apenas essas técnicas analíticas de dados.
12:28
And thankfully, the feedback has been fantastic,
247
748142
2480
E ainda bem, a reação tem sido fantástica,
12:30
not just from the media but from the medical community,
248
750622
2356
não apenas da mídia mas da comunidade médica,
12:32
who have been very supportive.
249
752978
2344
que tem sido muito favorável.
12:35
The theory is that we can take the middle part of the medical process
250
755322
4149
A teoria é que podemos pegar a parte intermediária do precesso médico
12:39
and turn that into data analysis as much as possible,
251
759471
2893
e torná-la em análise de dados tanto quanto possível,
12:42
leaving doctors to do what they're best at.
252
762364
3065
deixando aos médicos o que eles fazem de melhor.
12:45
I want to give you an example.
253
765429
1602
Quero dar uma exemplo a vocês.
12:47
It now takes us about 15 minutes to generate a new medical diagnostic test
254
767031
4944
Hoje um novo teste de diagnóstico médico leva uns 15 minutos para ser feito
12:51
and I'll show you that in real time now,
255
771975
1954
e vou mostrar em tempo real para vocês,
12:53
but I've compressed it down to three minutes by cutting some pieces out.
256
773929
3487
mas eu comprimi para três minutos, cortando alguns pedaços.
12:57
Rather than showing you creating a medical diagnostic test,
257
777416
3061
Ao invés de um teste de diagnóstico médico,
13:00
I'm going to show you a diagnostic test of car images,
258
780477
3369
vou mostrar um teste de diagnóstico de imagens de carros,
13:03
because that's something we can all understand.
259
783846
2222
pois é algo que todos podem entender.
13:06
So here we're starting with about 1.5 million car images,
260
786068
3201
Então aqui estamos iniciando com 1,5 milhão de imagens de carro,
13:09
and I want to create something that can split them into the angle
261
789269
3206
e eu quero criar algo que pode separar num ângulo
13:12
of the photo that's being taken.
262
792475
2223
da foto que está sendo tirada.
13:14
So these images are entirely unlabeled, so I have to start from scratch.
263
794698
3888
Essas imagens são inteiramente não marcadas, então preciso começar do zero.
13:18
With our deep learning algorithm,
264
798586
1865
Com o algoritmo de aprendizado profundo,
13:20
it can automatically identify areas of structure in these images.
265
800451
3707
pode-se automaticamente identificar áreas de estrutura nessas imagens.
13:24
So the nice thing is that the human and the computer can now work together.
266
804158
3620
O legal é que o humano e o computador agora podem trabalhar juntos.
13:27
So the human, as you can see here,
267
807778
2178
Então o humano, como podem ver,
13:29
is telling the computer about areas of interest
268
809956
2675
diz ao computador as áreas de interesse
13:32
which it wants the computer then to try and use to improve its algorithm.
269
812631
4650
que o computador então usa para melhorar o algoritmo.
13:37
Now, these deep learning systems actually are in 16,000-dimensional space,
270
817281
4296
Esses sistemas de aprendizado profundo agem num espaço de 16 mil dimensões,
13:41
so you can see here the computer rotating this through that space,
271
821577
3432
dá para ver aqui o computador girando através do espaço,
tentando encontrar novas áreas de estrutura.
13:45
trying to find new areas of structure.
272
825009
1992
13:47
And when it does so successfully,
273
827001
1781
E quando consegue,
13:48
the human who is driving it can then point out the areas that are interesting.
274
828782
4004
o humano que está no controle então aponta as áreas de interesse.
13:52
So here, the computer has successfully found areas,
275
832786
2422
Aqui o computador encontrou as áreas com sucesso,
13:55
for example, angles.
276
835208
2562
por exemplo, ângulos.
13:57
So as we go through this process,
277
837770
1606
Enquanto seguimos o processo,
13:59
we're gradually telling the computer more and more
278
839376
2340
gradualmente dizendo mais e mais ao computador
14:01
about the kinds of structures we're looking for.
279
841716
2428
sobre os tipos de estruturas que estamos buscando.
14:04
You can imagine in a diagnostic test
280
844144
1772
Se fosse um teste diagnóstico, seria
14:05
this would be a pathologist identifying areas of pathosis, for example,
281
845916
3350
um patologista identificando áreas de condição patológica, por exemplo,
14:09
or a radiologist indicating potentially troublesome nodules.
282
849266
5026
ou um radiologista indicando nódulos potencialmente problemáticos.
14:14
And sometimes it can be difficult for the algorithm.
283
854292
2559
E às vezes pode ser difícil para o algoritmo.
14:16
In this case, it got kind of confused.
284
856851
1964
Nesse caso, ficou um pouco confuso.
14:18
The fronts and the backs of the cars are all mixed up.
285
858815
2550
As frentes e as traseiras estão todas misturadas.
14:21
So here we have to be a bit more careful,
286
861365
2072
Então temos que ser cuidadosos,
14:23
manually selecting these fronts as opposed to the backs,
287
863437
3232
manualmente separando as frentes e as traseiras,
14:26
then telling the computer that this is a type of group
288
866669
5506
e dizer ao computador que isso é o tipo de grupo
14:32
that we're interested in.
289
872175
1348
que nos interessa.
14:33
So we do that for a while, we skip over a little bit,
290
873523
2677
Então fizemos isso por um tempo, adiantamos um pouco, e
14:36
and then we train the machine learning algorithm
291
876200
2246
treinamos o algoritmo de aprendizado de máquina
14:38
based on these couple of hundred things,
292
878446
1974
com base em algumas centenas de coisas,
14:40
and we hope that it's gotten a lot better.
293
880420
2025
e esperamos que tenha ficado melhor.
14:42
You can see, it's now started to fade some of these pictures out,
294
882445
3073
Podem ver que agora algumas dessas imagens desapareceram,
14:45
showing us that it already is recognizing how to understand some of these itself.
295
885518
4708
mostrando que já consegue entender algumas por si próprio.
14:50
We can then use this concept of similar images,
296
890226
2902
Podemos então usar esse conceito para imagens similares,
14:53
and using similar images, you can now see,
297
893128
2094
e usando imagens similares, vocês podem ver,
14:55
the computer at this point is able to entirely find just the fronts of cars.
298
895222
4019
o computador nesse ponto consegue encontrar somente as frentes dos carros.
14:59
So at this point, the human can tell the computer,
299
899241
2948
Nesse ponto o humano pode dizer ao computador,
15:02
okay, yes, you've done a good job of that.
300
902189
2293
"ok, sim, você fez um bom trabalho".
15:05
Sometimes, of course, even at this point
301
905652
2185
Claro que às vezes ainda é difícil
15:07
it's still difficult to separate out groups.
302
907837
3674
separar grupos.
15:11
In this case, even after we let the computer try to rotate this for a while,
303
911511
3884
Nesse caso mesmo depois do computador girar um pouco,
15:15
we still find that the left sides and the right sides pictures
304
915399
3345
ainda vemos que imagens do lado esquerdo e do lado direito
15:18
are all mixed up together.
305
918744
1478
estão todas misturadas.
15:20
So we can again give the computer some hints,
306
920222
2140
Podemos novamente dar dicas ao computador,
15:22
and we say, okay, try and find a projection that separates out
307
922362
2976
e dizer, certo, encontre uma projeção que separe
15:25
the left sides and the right sides as much as possible
308
925338
2607
os lados esquerdo e direito o melhor possível
15:27
using this deep learning algorithm.
309
927945
2122
usando o algoritmo de aprendizado profundo.
15:30
And giving it that hint -- ah, okay, it's been successful.
310
930067
2942
E dando aquela dica, ah, certo, conseguiu.
15:33
It's managed to find a way of thinking about these objects
311
933009
2882
Encontrou um jeito de pensar nesses objetos
15:35
that's separated out these together.
312
935891
2380
que acabou agrupando.
15:38
So you get the idea here.
313
938271
2438
Vocês podem pegar a ideia aqui.
15:40
This is a case not where the human is being replaced by a computer,
314
940709
8197
Não é o caso de substituir o humano pelo computador,
15:48
but where they're working together.
315
948906
2640
mas sim de trabalharem juntos.
15:51
What we're doing here is we're replacing something that used to take a team
316
951546
3550
O que fazemos aqui é substituir algo que costumava demandar de uma equipe
15:55
of five or six people about seven years
317
955096
2002
de cinco ou seis pessoas cerca de sete anos
15:57
and replacing it with something that takes 15 minutes
318
957098
2605
com algo que leva apenas 15 minutos
15:59
for one person acting alone.
319
959703
2505
para uma pessoa só.
16:02
So this process takes about four or five iterations.
320
962208
3950
Esse processo demanda cerca de quatro ou cinco iterações.
16:06
You can see we now have 62 percent
321
966158
1859
Podemos ver que agora temos 62%
16:08
of our 1.5 million images classified correctly.
322
968017
2959
de nossas 1,5 milhão de imagens classificadas corretamente.
16:10
And at this point, we can start to quite quickly
323
970976
2472
Nesse ponto podemos rapidamente
16:13
grab whole big sections,
324
973448
1297
pegar seções inteiras
16:14
check through them to make sure that there's no mistakes.
325
974745
2919
e checar se não há erros.
16:17
Where there are mistakes, we can let the computer know about them.
326
977664
3952
Onde encontramos erros, podemos avisar o computador.
16:21
And using this kind of process for each of the different groups,
327
981616
3045
Usando esse tipo de processo para cada um dos diferentes grupos,
16:24
we are now up to an 80 percent success rate
328
984661
2487
temos agora 80% de índice de sucesso
16:27
in classifying the 1.5 million images.
329
987148
2415
classificando 1,5 milhão de imagens.
16:29
And at this point, it's just a case
330
989563
2078
Nesse ponto é só o caso de
16:31
of finding the small number that aren't classified correctly,
331
991641
3579
encontrar o pequeno número que ainda não está classificado corretamente,
16:35
and trying to understand why.
332
995220
2888
e tentar entender o motivo.
16:38
And using that approach,
333
998108
1743
E com essa abordagem,
16:39
by 15 minutes we get to 97 percent classification rates.
334
999851
4121
em 15 minutos temos 97% de índice de classificação.
16:43
So this kind of technique could allow us to fix a major problem,
335
1003972
4600
Então esse tipo de técnica nos permite resolver um grande problema,
16:48
which is that there's a lack of medical expertise in the world.
336
1008578
3036
que é a falta de especialização médica no mundo.
16:51
The World Economic Forum says that there's between a 10x and a 20x
337
1011614
3489
O Fórum Econômico Mundial diz que há escassez de algo entre 10 e 20 vezes
16:55
shortage of physicians in the developing world,
338
1015103
2624
de médicos no mundo em desenvolvimento,
16:57
and it would take about 300 years
339
1017727
2113
e que levaria cerca de 300 anos
16:59
to train enough people to fix that problem.
340
1019840
2894
para treinar gente suficiente para resolver o problema.
17:02
So imagine if we can help enhance their efficiency
341
1022734
2885
Imaginem conseguirmos aumentar a eficiência
17:05
using these deep learning approaches?
342
1025619
2839
usando essas abordagens de aprendizado profundo?
17:08
So I'm very excited about the opportunities.
343
1028458
2232
Por isso estou empolgado com as oportunidades.
17:10
I'm also concerned about the problems.
344
1030690
2589
E estou preocupado com os problemas.
17:13
The problem here is that every area in blue on this map
345
1033279
3124
O problema aqui é que cada área em azul no mapa
17:16
is somewhere where services are over 80 percent of employment.
346
1036403
3769
é um lugar onde os serviços estão com mais de 80% de emprego.
17:20
What are services?
347
1040172
1787
O que são serviços?
17:21
These are services.
348
1041959
1514
São esses.
17:23
These are also the exact things that computers have just learned how to do.
349
1043473
4154
São também exatamente o que os computadores aprenderam a fazer.
17:27
So 80 percent of the world's employment in the developed world
350
1047627
3804
Então 80% do emprego no mundo no mundo desenvolvido
17:31
is stuff that computers have just learned how to do.
351
1051431
2532
é algo que computadores já aprenderam a fazer.
17:33
What does that mean?
352
1053963
1440
O que isso significa?
17:35
Well, it'll be fine. They'll be replaced by other jobs.
353
1055403
2583
Ficaremos bem. Serão substituídos por outros empregos.
17:37
For example, there will be more jobs for data scientists.
354
1057986
2707
Por exemplo serão mais empregos para cientistas de dados.
17:40
Well, not really.
355
1060693
817
Na verdade não.
17:41
It doesn't take data scientists very long to build these things.
356
1061510
3118
Não demora muito para cientistas de dados fazerem essas coisas.
17:44
For example, these four algorithms were all built by the same guy.
357
1064628
3252
Por exemplo, os quatro algoritmos foram construídos pelo mesmo cara.
17:47
So if you think, oh, it's all happened before,
358
1067880
2438
Então você pensa, oh, isso já aconteceu antes,
17:50
we've seen the results in the past of when new things come along
359
1070318
3808
já vimos isso antes, quando coisas novas chegam
17:54
and they get replaced by new jobs,
360
1074126
2252
e novos empregos aparecem,
17:56
what are these new jobs going to be?
361
1076378
2116
como serão esses novos empregos?
17:58
It's very hard for us to estimate this,
362
1078494
1871
É muito difícil estimar isso,
18:00
because human performance grows at this gradual rate,
363
1080365
2739
porque o desempenho humano cresce nesse ritmo gradual,
18:03
but we now have a system, deep learning,
364
1083104
2562
mas agora temos um sistema, o aprendizado profundo,
18:05
that we know actually grows in capability exponentially.
365
1085666
3227
que sabemos crescer em ritmo exponencial.
18:08
And we're here.
366
1088893
1605
E nós estamos aqui.
18:10
So currently, we see the things around us
367
1090498
2061
Então hoje vemos as coisas ao redor
18:12
and we say, "Oh, computers are still pretty dumb." Right?
368
1092559
2676
e dizemos: "Oh, os computadores são tão burros". Certo?
18:15
But in five years' time, computers will be off this chart.
369
1095235
3429
Mas dentro de cinco anos os computadores estarão fora desse gráfico.
18:18
So we need to be starting to think about this capability right now.
370
1098664
3865
Então precisamos começar a pensar nessa capacidade agora mesmo.
18:22
We have seen this once before, of course.
371
1102529
2050
Já vimos isso antes, claro.
18:24
In the Industrial Revolution,
372
1104579
1387
Na Revolução Industrial,
18:25
we saw a step change in capability thanks to engines.
373
1105966
2851
vimos uma mudança na capacidade graças aos motores.
18:29
The thing is, though, that after a while, things flattened out.
374
1109667
3138
Acontece que, as coisas foram se achatando.
18:32
There was social disruption,
375
1112805
1702
Houve distúrbio social,
18:34
but once engines were used to generate power in all the situations,
376
1114507
3439
mas quando os motores foram usados para gerar força em todas as situações
18:37
things really settled down.
377
1117946
2354
as coisas se acalmaram.
18:40
The Machine Learning Revolution
378
1120300
1473
A Revolução do Aprendizado de Máquina
18:41
is going to be very different from the Industrial Revolution,
379
1121773
2909
será bem diferente,
18:44
because the Machine Learning Revolution, it never settles down.
380
1124682
2950
porque ela nunca se acalma.
18:47
The better computers get at intellectual activities,
381
1127632
2982
Quanto mais os computadores conseguem melhorar,
18:50
the more they can build better computers to be better at intellectual capabilities,
382
1130614
4248
mais eles podem construir outros computadores, melhores,
18:54
so this is going to be a kind of change
383
1134862
1908
então esse será um tipo de mudança
18:56
that the world has actually never experienced before,
384
1136770
2478
que o mundo nunca viveu antes,
18:59
so your previous understanding of what's possible is different.
385
1139248
3306
então sua compreensão anterior do que é possível é diferente.
19:02
This is already impacting us.
386
1142974
1780
Isso já está nos afetando.
19:04
In the last 25 years, as capital productivity has increased,
387
1144754
3630
Nos últimos 25 anos, como a produtividade de capital aumentou,
19:08
labor productivity has been flat, in fact even a little bit down.
388
1148400
4188
a produtividade de mão de obra estacionou, de fato até caiu um pouco.
19:13
So I want us to start having this discussion now.
389
1153408
2741
Então quero que comecemos essa discussão já.
19:16
I know that when I often tell people about this situation,
390
1156149
3027
Sei que quando eu conto isso para as pessoas,
19:19
people can be quite dismissive.
391
1159176
1490
elas podem acabar desdenhando.
19:20
Well, computers can't really think,
392
1160666
1673
"Os computadores não sabem pensar,
19:22
they don't emote, they don't understand poetry,
393
1162339
3028
eles não se emocionam, não entendem poesia,
19:25
we don't really understand how they work.
394
1165367
2521
nós não sabemos como eles funcionam".
19:27
So what?
395
1167888
1486
E daí?
19:29
Computers right now can do the things
396
1169374
1804
Hoje computadores fazem coisas
19:31
that humans spend most of their time being paid to do,
397
1171178
2719
que passamos a maior parte do tempo sendo pagos pra fazer,
19:33
so now's the time to start thinking
398
1173897
1731
então chegou a hora de pensar
19:35
about how we're going to adjust our social structures and economic structures
399
1175628
4387
em como vamos ajustar nossas estruturas sociais e econômicas
19:40
to be aware of this new reality.
400
1180015
1840
para essa nova realidade.
19:41
Thank you.
401
1181855
1533
Obrigado.
19:43
(Applause)
402
1183388
802
(Aplausos)
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