Imagine um médico tentando diagnosticar câncer apenas com um punhado de imagens. Esse é um desafio comum na inteligência artificial.
O comportamento das redes neurais é amplamente dependente da quantidade de dados de treinamento a que são submetidas. Contudo, em muitas áreas, como na medicina, dados abundantes nem sempre estão disponíveis. Por isso, métodos que ajudem a prever o aprendizado em situações de dados limitados, como o **transfer learning**, são cruciais para melhorar a eficácia de sistemas de inteligência artificial.
Entendendo o Transfer Learning
O **transfer learning** é uma técnica que permite que um modelo treinado em um conjunto de dados robusto transfira seu conhecimento para outra rede que possui um conjunto de dados reduzido. Isso se torna muito útil em aplicações como a detecção de doenças, onde a quantidade de dados disponíveis pode ser limitada. O conceito é simples: utilize o que já foi aprendido. Através desse método, um modelo pode generalizar melhor em dados não vistos, minimizando o problema do **overfitting**.
O Problema dos Dados Limitados
Um exemplo prático desse desafio está na detecção de câncer através de ultrassonografias. Geralmente, há um número restrito de imagens de casos positivos e negativos, o que dificulta o treinamento adequado de redes neurais. O resultado é um alto índice de falsos positivos e negativos. Pesquisadores, como Alessandro Ingrosso e sua equipe do Instituto Donders de Neurociência, estão trabalhando para solucionar essa questão através de um novo método matemático que prevê a eficácia do **transfer learning** em redes neurais. Isso muda a maneira como podemos treinar redes para que funcionem em áreas onde o dado é escasso.
Uma Abordagem Matemática Inovadora
Ingrosso e sua equipe propuseram uma teoria matemática inovadora para realizar previsões precisas sobre a eficácia das redes de transferência. Eles combinaram dois métodos: a técnica de **Renormalização por Cálculo de Kernel** e o formalismo clássico de **Franz-Parisi**. Essa sinergia entre métodos analíticos permite uma aplicação mais robusta em conjuntos de dados reais, diferentemente de abordagens que se baseiam apenas em modelos estatísticos. O novo método desenvolvido pode, de fato, prever com precisão quão eficaz será a capacidade de generalização de uma rede alvo ao escolher aprender a partir de uma rede fonte.