Biogás e Inteligência Artificial: uma combinação poderosa

Biogás e Inteligência Artificial

Uma combinação poderosa para a geração de energia renovável

Heleno Quevedo  | Colunista do Portal Energia e Biogás — Hoje vamos falar de um tema que está em evidência em todas as mídias e ganhou notoriedade nos últimos meses com o lançamento do ChatGPT, estou me referindo ao tema Inteligência Artificial (IA).

O foco principal desse artigo será apresentar, brevemente, os conceitos básicos para que possamos compreender a importância dessa tecnologia e como poderemos aplicá-la em processos de produção de biogás e quais os potenciais benefícios e os riscos no desenvolvimento de negócios na cadeia do biogás? 
 

Bom, para falar sobre Inteligência Artificial por onde podemos começar?
Perguntando diretamente para algum chatbot e aceitando a sua resposta sem questionar?

As questões acima são propositais para que possamos refletir sobre os avanços que essas novas ferramentas podem proporcionar e em qual posição queremos estar.

Para iniciar essa jornada resolvi seguir a metodologia de trabalho a qual estou habituado a trabalhar no desenvolvimento das minhas pesquisas. O primeiro passo que sempre dou é a busca por referências bibliográficas atualizadas, de preferência revisada por pares, ou seja, publicações conduzidas por especialistas qualificados que pesquisam e submetem seus resultados para publicação em periódicos na mesma área (revisado por outros pesquisadores com domínio do tema e ampla experiencia na área).

Hoje optei por uma busca rápida no Portal de Periódicos da CAPES. Realizei uma rápida busca por publicações mais recentes, relevantes e preferencialmente com acesso aberto, para facilitar o acesso dos nossos leitores as referências citadas nesse texto.

As referências citadas aqui no texto estão disponíveis logo abaixo, na lista das Publicações Consultadas. 

Entre os resultados dessa busca inicial, achei interessante selecionar alguns artigos que abordam a inteligência artificial aplicada em plantas de biogás, inteligência artificial aplicada em processos de biotecnologia e também editoriais recentes que abordaram diretamente o tema ChatGPT. 

Antes de falamos em ChatGPT precisamos conhecer alguns conceitos básicos.

Afinal, o que é Inteligência Artificial?

De acordo com HOLZINGER et al. (2023), inteligência artificial não é nenhuma novidade recente, é um campo da ciência da computação que iniciou o seu desenvolvimento em 1956  durante um workshop no Dartmouth College. De certa forma, o objetivo geral é criar máquinas “inteligentes”, no entanto é difícil delimitar o conceito de inteligência. A ciência da computação se concentra em criar máquinas capazes de executar tarefas que, tradicionalmente, exigiriam inteligência humana.

Há um esforço para desenvolver algoritmos, modelos matemáticos e técnicas que permitem que as máquinas ajam de maneira inteligente, ou seja, que possam aprender com dados, reconhecer padrões, tomar decisões e resolver problemas.

Na área de inteligência artificial dois eixos principais se destacam e estão relacionados de forma distinta: aprendizado de máquina (Machine Learning) e aprendizado profundo (Deep Learning).

Para um panorama geral sobre o conceito de Inteligência Artificial recomendo a leitura do livro Superinteligência: Caminhos, perigos, estratégias. Em seu livro, BOSTROM (2018) explora os possíveis caminhos que a inteligência artificial pode tomar. 

Na ciência da computação há muitas formas de inteligência artificial, as mais comuns são:

• → Aprendizagem de máquina (Machine Learning): É um tipo de inteligência artificial que permite que as máquinas aprendam a partir de dados sem serem explicitamente programadas.
• → Redes neurais (Neural Networks): São sistemas de inteligência artificial que imitam o funcionamento do cérebro humano.
• → Processamento de linguagem natural (Natural Language Processing - NLP): É uma área de inteligência artificial que permite que as máquinas entendam a linguagem humana.
• → Visão computacional (Computer Vision): É uma área de inteligência artificial que permite que as máquinas façam o reconhecimento de objetos, rostos, padrões de imagens, etc.
• → Robótica (Robotics): É uma área de inteligência artificial que envolve a criação de robôs capazes de executar tarefas de forma autônoma.

Onde essa tecnologia pode ser aplicada?

Ok, a inteligência artificial possui diferentes metodologias com potencial para ser aplicada em diversas áreas.

Focando na minha área  de formação, energia e sustentabilidade, a inteligência artificial é uma tecnologia que favorece o desenvolvimento de soluções para os principais problemas globais e contribui para atingirmos os Objetivos de Desenvolvimento de Sustentabilidade. Os exemplos de áreas específicas para aplicações atuais incluem:

• • segurança alimentar,
  • saúde e bem-estar,
  • água potável,
  • energia renovável,
  • transição energética,
  • consumo e produção responsáveis,
  • ação climática,
  • ou proteger, restaurar e promover o uso sustentável de ecossistemas terrestres,
  • entre outras aplicações.

E na área de produção de biogás como a inteligência artificial poderia contribuir?

No trabalho de HOLZINGER et al. (2023), destaca exemplos de algumas aplicações da IA na área de biotecnologia agrícola, biotecnologia florestal e biotecnologia animal como o desenvolvimento de robôs autônomos que lidam com tarefas agrícolas importantes, como a colheita de safras em um ritmo muito mais rápido do que os humanos. Os algoritmos de Visão Computacional e aprendizado profundo (Deep Learning) são aproveitados para processar e analisar os dados capturados pelos drones. Isso ajuda a monitorar a saúde da cultura e do solo. Os algoritmos de Machine Learning ajudam a rastrear e prever várias mudanças ambientais, incluindo mudanças climáticas que afetam o rendimento da colheita.

A transformação digital também está tendo um forte impacto no campo da agricultura inteligente e de precisão.

Agora especificamente sobre aplicações em processos de produção de biogás a aprendizagem de máquina (Machine Learning) pode ser aplicada para melhorar a eficiência do processo de produção de biogás, ajustando os parâmetros do processo com base em dados coletados por sensores, permitindo prever possíveis falhas no sistema e sugerindo possíveis melhorias no processo de produção de biogás.

Por  exemplo no monitoramento e controle do processo anaeróbio a partir de diversos sensores em pontos-chave do processo de produção, para coletar dados em tempo real sobre parâmetros como: temperatura, pH, níveis de gás e outros parâmetros importantes. Usando técnicas de aprendizado de máquina para analisar esses dados e identificar possíveis problemas ou áreas de melhoria.

Com base nesses insights, possibilitará ajustes automáticos das configurações do sistema para otimizar o desempenho da produção de biogás. 

Outra possibilidade é uso aplicado na predição de produção, com o uso de algoritmos de Machine Learning para analisar o histórico dos dados de produção e prever com precisão a quantidade de biogás (e o teor de metano) que será produzida em um determinado dia. Com base nessa previsão, os operadores podem ajustar os processos de produção para garantir que a produção de biogás atenda à demanda.

Além do foco na operação e manutenção de usinas de biogás, a inteligência artificial pode proporcionar a viabilidade do modelo de negócio a partir da análise de dados financeiros com auxílio de algoritmos de aprendizado de máquina para avaliar os custos de produção e a relação dos preços de mercado.

Com base nessas análises, a equipe de colaboradores poderá identificar os modelos de negócios mais promissores e descartar aqueles com mais exposição aos riscos. 

Outas ferramentas de IA que ganham destaque são as Redes neurais (Neural Networks), que podem ser usadas para reduzir os riscos tornando as simulações e estimativas da produção de biogás mais precisas, a partir de base em dados reais, históricos de produção, permitindo que os operadores do sistema ajustem o processo para atender às demandas de produção de biogás.

Os sistemas de Visão computacional (Computer Vision) podem monitorar o nível de biomassa no reator de biogás e detectar a formação de espuma, permitindo que os operadores do sistema ajam para prevenir possíveis obstruções no sistema. Entre outros aplicações relacionadas as condições que favorecem a atividade dos micro-organismos.

A robótica pode ser aplicada para automatizar algumas tarefas no processo de produção de biogás e/ou biometano, como o controle de válvulas, permitindo um controle de forma autônoma.

E o processamento de linguagem natural (Natural Language Processing - NLP) pode ser aplicado em sistemas de monitoramento e controle do processo de produção de biogás, permitindo que os operadores do sistema interajam com o sistema por meio de comandos de voz ou de texto, evoluindo a interface homem-máquina para potencializar eficiência do processo, reduzir falhas, aumentando o desempenho, reduzindo custos e maximizando o retorno financeiro.

Chatbot e ChatGPT

Voltando aos pontos iniciais: Chatbot e ChatGPT, provavelmente você se perguntará agora, especificamente o que são essas tecnologias?

• O que é um chatbot?
  Um Chatbot é um programa de computador que usa métodos de inteligência artificial para conversar com pessoas, simulando uma conversa humana. Ele é projetado para interagir com os usuários de uma forma natural e responder a perguntas, fornecer informações e executar tarefas simples.
• O funcionamento de um Chatbot depende diretamente do tipo de tecnologia utilizada. Há duas abordagens que vem ganhando espaço. São abordagens baseadas em regras e baseadas em inteligência artificial. Na primeira, o chatbot reage a partir de perguntas pré-definidas, fornecendo ao usuário respostas pré-definidas armazenadas no seu banco de respostas. Na segunda abordagem, o chatbot é treinado para reconhecer padrões de linguagem e entenda a intenção do usuário e gere respostas adequadas e personalizadas. É um avanço de um processo de autocompletar frases, só que num nível mais complexo e com suporte de elementos de probabilidade e estatística mais precisos e que podem definir um conjunto de palavras adequadas para a estrutura da resposta solicitada.

Chatbots no nosso cotidiano

O uso de chatbots está mais presente no nosso dia a dia do que imaginávamos.

Os principais chatbots que estão à disposição dos usuários são: Google Assistant (ativado pela expressão “Ok Google”), Amazon Alexa, Apple Siri, Microsoft Cortana, IA do Bing e o IBM Watson Assistant muito aplicado em soluções personalizadas em diversas empresas. O Google também tem soluções de inteligência artificial de conversação realista com agentes virtuais disponíveis na sua plataforma Dialogflow para clientes corporativos, além desse o Google em breve irá lançar o Google Bard, que será um concorrente direto para o ChatGPT e o Novo Bing com IA.

O que é ChatGPT?

É um tipo de chatbot, o seu nome é derivado do modelo de processamento de linguagem natural chamado GPT (Generative Pre-trained Transformer), foi criado pela empresa OpenIA. Basicamente é um modelo de processamento de linguagem natural que é treinado em grandes quantidades de dados de texto e usa técnicas de aprendizado de máquina para gerar texto automaticamente em resposta a um determinado prompt.

O que é um prompt?

O prompt nada mais é do que uma pergunta, uma linha de comando, uma interação feito pelo usuário com o ChatGPT. Resumindo, é um texto ou uma pergunta, um comando que é fornecido pelo usuário como entrada para o modelo de linguagem GPT (Generative Pre-trained Transformer) gerar uma resposta.

Exemplos de ChatBots

A tabela a seguir destaca alguns Chatbots e suas principais características. São exemplos de algumas IAs disponível na web e que não demandam de conhecimentos técnicos da área de programação, possibilitando que todo usuário passa diretamente interagir por meio de conversação.

É importante notar que cada tecnologia de IA possui suas próprias características e aplicativos específicos, e a escolha da tecnologia apropriada dependerá das necessidades e objetivos do usuário.

Benefícios do uso de Chatbots

• Simplificação de processos;
• Serviços personalizados;
• Integração dos serviços;
• Economia de recursos;
• Melhor experiencio de uso;
• Melhorias no apoio ao cliente.

Entrevista com ChatGPT e a IA do Novo Bing

Sobre a geração de respostas, de conteúdos não técnicos, a partir de uma simples conversação resolvi entrevistar os dois Chatbots: ChatGPT e a IA do Novo Bing da Microsoft.

Foram feitas as mesmas perguntas para os dois chatbots com objetivo de analisarmos a diferença entre os padrões de respostas. 

Confira agora a entrevista completa com os dois chatbots:

1) Portal Energia e Biogás – Como posso chamá-lo?

• ChatGPT – Você pode me chamar de ChatGPT. Esse é o meu nome de usuário e é como sou conhecido. Estou aqui para ajudar com suas dúvidas e perguntas da melhor forma possível.

• IA do Novo Bing – Você pode me chamar de Bing. Eu sou o chatbot do Microsoft Bing e estou aqui para ajudá-lo a encontrar informações.

2) Portal – Como você enxerga a contribuição do biogás para a sustentabilidade brasileira?

• ChatGPT – O biogás é uma fonte de energia renovável produzida a partir da decomposição de matéria orgânica, como resíduos agrícolas, esgoto e lixo orgânico. Como fonte de energia renovável, o biogás tem o potencial de ajudar a reduzir a dependência do Brasil em relação aos combustíveis fósseis, reduzindo as emissões de gases de efeito estufa e melhorando a sustentabilidade do país.

Em termos de produção de energia elétrica, o biogás pode ser utilizado em usinas termelétricas para gerar eletricidade de forma sustentável. Além disso, o biogás pode ser utilizado como combustível veicular, reduzindo a emissão de poluentes em áreas urbanas. O biogás também pode ser utilizado como matéria-prima para a produção de biocombustíveis, como o biometano e o biodiesel.

Outra importante contribuição do biogás para a sustentabilidade brasileira é a gestão de resíduos orgânicos. Ao transformar esses resíduos em energia, o biogás pode reduzir a quantidade de resíduos enviados para aterros sanitários, que são uma importante fonte de emissão de gases de efeito estufa. Além disso, a produção de biogás a partir de resíduos pode gerar renda para comunidades rurais e urbanas.

Em resumo, a contribuição do biogás para a sustentabilidade brasileira é significativa, tanto em termos de redução das emissões de gases de efeito estufa, como na gestão de resíduos orgânicos e na diversificação da matriz energética brasileira.

• IA do Novo Bing – De acordo com minhas pesquisas, o biogás é uma das alternativas mais sustentáveis para a produção de energia renovável no Brasil. Ele é gerado de forma contínua e pode ser estocado a custos baixos. Além disso, devido à sua estabilidade, pode atuar como mecanismo regulador da intermitência de outras fontes renováveis como a energia eólica ou solar¹.

O biogás tem “pegada negativa de carbono”, pois não somente é de baixa emissão como também mitiga a poluição que seria causada pelos próprios resíduos que constituem suas fontes de matéria-prima. Assim, o metano que iria para a natureza, poluindo o solo e a atmosfera, se transforma em fonte de energia¹.

A produção do biogás, quando derivado de atividades agropecuárias, é também fator de segurança energética por diminuir as dificuldades de atendimento da demanda por energia elétrica em áreas distantes do meio rural1. Em 2020, estimou-se que a produção do gás sustentável cresceu 27% no Brasil².

Saiba mais:

1. bndes.gov.br
2. sebrae.com.br
3. geobiogas.tech
4. blogs.canalrural.com.br
5. todamateria.com.br

3) Portal – Qual é o principal entrave que inviabiliza a expansão da cadeia do biogás?

• ChatGPT – Embora o biogás apresente um grande potencial como fonte de energia renovável e sustentável, existem alguns entraves que podem inviabilizar a expansão da cadeia do biogás no Brasil. Um dos principais desafios é a falta de incentivos governamentais para a produção e uso do biogás, como a falta de políticas públicas específicas e de financiamento para a construção de usinas de biogás.

Além disso, outro entrave é a falta de infraestrutura adequada para a produção e distribuição de biogás, especialmente em regiões afastadas dos grandes centros urbanos. Isso pode dificultar a viabilidade econômica da produção de biogás, uma vez que os custos de transporte e armazenamento podem ser elevados.

Outro fator que pode inviabilizar a expansão da cadeia do biogás é a falta de conhecimento e capacitação técnica sobre o assunto, tanto por parte dos produtores rurais quanto dos gestores públicos. A falta de informações sobre o potencial do biogás e como implementar sistemas de produção pode dificultar a adoção da tecnologia em larga escala.

Por fim, é importante destacar que a cadeia do biogás no Brasil ainda é incipiente e que existem muitos desafios a serem superados para que ela se consolide como uma alternativa viável e sustentável para a produção de energia. No entanto, com o apoio do governo, a disseminação de conhecimento e ações de conscientização, é possível superar esses entraves e promover a expansão do biogás no país.

IA do Novo Bing – Um dos principais entraves para a expansão da cadeia do biogás no Brasil é a dificuldade na distribuição do combustível pelo país. A indústria sucroalcooleira enxerga na produção do biometano uma alternativa atrativa para aproveitar os resíduos de sua atividade, mas a dificuldade de conexão com a rede de gasodutos acaba impedindo o transporte do combustível renovável para mais mercados pelo Brasil¹.

Saiba mais:

1. globorural.globo.com
2. bndes.gov.br
3. energiaebiogas.com.br

4) Portal – Qual é o papel do Brasil no futuro da produção de biocombustíveis como Biogás e Biometano, para acelerar a transição energética?

• ChatGPT – O Brasil tem um importante papel a desempenhar no futuro da produção de biocombustíveis, incluindo o biogás e o biometano, para acelerar a transição energética. Isso se deve em grande parte à vasta disponibilidade de matéria-prima para a produção desses biocombustíveis, como resíduos orgânicos, biomassa e outras fontes de biomassa, que são abundantes no país.

O biogás e o biometano podem ser produzidos a partir de diversos tipos de resíduos, incluindo resíduos agrícolas, resíduos de alimentos e esgoto. Como o Brasil é um dos maiores produtores agrícolas do mundo, há um grande potencial para a produção de biocombustíveis a partir de resíduos orgânicos gerados pela atividade agrícola, como a produção de cana-de-açúcar e outras culturas.

Além disso, o biogás e o biometano têm um grande potencial para reduzir as emissões de gases de efeito estufa no setor de transporte, que é uma das principais fontes de emissões de gases de efeito estufa no Brasil e em todo o mundo. Como o biometano pode ser injetado na rede de gás natural, ele pode ser usado para abastecer veículos a gás natural, reduzindo as emissões de carbono e outros gases poluentes.

Para acelerar a transição energética e promover a produção de biocombustíveis no país, o Brasil precisa implementar políticas públicas e incentivos que fomentem a produção e o uso desses biocombustíveis. Isso pode incluir a criação de programas de incentivo fiscal, a promoção de parcerias público-privadas para investimentos em infraestrutura, o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes e a disseminação de conhecimento e conscientização sobre o potencial dessas fontes de energia renovável. Com essas ações, o Brasil pode desempenhar um papel fundamental no futuro da produção de biocombustíveis e acelerar a transição energética em todo o mundo.

• IA do Novo Bing – O Brasil tem um grande potencial para a produção de biocombustíveis como biogás e biometano e tem avançado no setor de biocombustíveis. O governo federal tem incentivado a produção e o uso sustentável do biometano através de medidas como a criação da Estratégia Federal de Incentivo ao Uso Sustentável de Biogás e Biometano¹.

No entanto, ainda existem desafios a serem superados para acelerar a transição energética. Um dos principais entraves é a dificuldade na distribuição do combustível pelo país. A indústria sucroalcooleira enxerga na produção do biometano uma alternativa atrativa para aproveitar os resíduos de sua atividade, mas a dificuldade de conexão com a rede de gasodutos acaba impedindo o transporte do combustível renovável para mais mercados pelo Brasil².

Saiba mais:

1. gov.br
2. gov.br
3. umsoplaneta.globo.com
4. alemdaenergia.engie.com.br
5. gnpw.com.br

5) Portal – Como a inteligência artificial pode contribuir para acelerar processo de expansão do Biogás na matriz energética brasileira?

• ChatGPT – A inteligência artificial pode contribuir para acelerar o processo de expansão do biogás na matriz energética brasileira de diversas maneiras. Algumas delas são:

Otimização de processos de produção: Com a utilização de técnicas de inteligência artificial, é possível otimizar os processos de produção de biogás, identificando padrões de consumo de energia, monitorando o desempenho das usinas de biogás em tempo real, e identificando possíveis pontos de melhoria na produção.

Previsão de demanda: A inteligência artificial pode ser utilizada para prever a demanda de biogás em diferentes regiões do país, com base em dados históricos de consumo, condições climáticas e outros fatores relevantes. Isso permite que os produtores de biogás planejem melhor a produção e distribuição, evitando desperdícios e reduzindo custos.

Identificação de oportunidades de negócios: A análise de dados utilizando técnicas de inteligência artificial pode ajudar a identificar oportunidades de negócios na cadeia do biogás, como a identificação de novos mercados para o biogás, a identificação de novas fontes de matéria-prima para a produção de biogás e a otimização da logística de distribuição.

Controle de qualidade: A inteligência artificial pode ser utilizada para monitorar a qualidade do biogás produzido, identificando possíveis impurezas ou substâncias que possam comprometer a qualidade do combustível. Isso permite que os produtores de biogás garantam a qualidade do produto final, evitando problemas de segurança e saúde para os usuários finais.

Em resumo, a inteligência artificial pode contribuir significativamente para a expansão do biogás na matriz energética brasileira, ajudando a otimizar a produção, identificar oportunidades de negócios, prever a demanda e garantir a qualidade do produto final.

• IA do Novo Bing – Não encontrei informações específicas sobre como a inteligência artificial pode contribuir para acelerar o processo de expansão do biogás na matriz energética brasileira. No entanto, a inteligência artificial tem sido amplamente utilizada em diversas áreas para otimizar processos e aumentar a eficiência, então é possível que ela possa ser aplicada de alguma forma para ajudar na expansão do biogás na matriz energética brasileira.

Saiba mais:

1. fluxo.si
2. gov.br
3. correiobraziliense.com.br
4. br.nttdata.com

6) Portal – Hoje o Biogás é um bom negócio para o Brasil?

• ChatGPT – Sim, o biogás pode ser um bom negócio para o Brasil, tanto do ponto de vista ambiental quanto econômico. Por um lado, a produção de biogás pode ajudar a reduzir a emissão de gases de efeito estufa, além de permitir a recuperação de resíduos orgânicos e a redução do uso de combustíveis fósseis na matriz energética.

Por outro lado, o biogás também pode ser uma fonte de renda para produtores rurais e empresas que trabalham com o tratamento de resíduos orgânicos, uma vez que o biogás pode ser utilizado como combustível em usinas de energia elétrica, ou como combustível veicular, ou ainda ser vendido na forma de biometano para a rede de gás natural.

Além disso, existem incentivos governamentais para a produção de biogás, como linhas de financiamento e programas de incentivo fiscal, que podem tornar o negócio ainda mais atraente para os investidores.

No entanto, é importante destacar que o sucesso do negócio depende da viabilidade técnica e econômica de cada projeto de produção de biogás, bem como da disponibilidade de matéria-prima e da existência de uma infraestrutura adequada para o transporte e distribuição do biogás. É preciso avaliar cuidadosamente cada caso antes de investir em um projeto de produção de biogás para garantir a sua viabilidade econômica e ambiental.

• IA do Novo Bing – Sim, o biogás tem um grande potencial para ser um bom negócio no Brasil. O país possui o maior potencial do mundo para a produção de biogás devido à grande quantidade de resíduos orgânicos disponíveis, como os da agroindústria e do saneamento que hoje não possuem aproveitamento energético ou são descartados de forma inadequada na natureza¹.

Além disso, o biogás é uma fonte de energia renovável e sustentável que pode ser gerada de forma contínua e estocada a custos baixos. Ele tem uma “pegada negativa de carbono”, pois não somente é de baixa emissão como também mitiga a poluição que seria causada pelos próprios resíduos que constituem suas fontes de matéria-prima¹.

Saiba mais:

1. bndes.gov.br
2. sebigascotica.com.br
3. bing.com
4. sebraers.com.br

Sobre as respostas dada na entrevista, tanto o ChatGPT quanto a IA do Novo Bing, tiveram comportamento similar. Foi possível observar um equilíbrio na semântica dos dois processos, com padrões de respostas previsíveis, bem estruturadas e com abordagem direta, soluções objetivas e de certa forma padrões de respostas bem comum. 

Geração de imagens por chatbots

Além da possibilidade de criação de textos e conversação, muitos chatbots tem a capacidade de criar imagens. São sistemas de Inteligência Artificial utilizados para gerarem imagens inéditas a partir de linhas de comandos (prompts) definidas pelos usuários. 

Aqui chamo a atenção para evolução e capacidade dessas tecnologias em criar algo apenas a partir de breves descrições.

Aproveitei a oportunidade para realizar alguns testes, e independente da imprecisão e exageros de algumas imagens geradas ela IA, fiquei impressionado com a capacidade de incluir elementos essenciais para compor a imagem solicitada.

Confira abaixo o pedido de ilustração de uma planta de biogás futurista (Figura 1), um biodigestor com gasômetro de lona em uma fazenda de gado (Figura 2) e um complexo industrial de biodigestão em grande escala (Figura 3).

Sobre as limitações dos ChatBots

Nesse momento é importante destacar que a forma como o usuário interage e como elabora as suas perguntas faz toda diferença nas respostas que serão obtidas.

“É preciso testar, experimentar e saber interagir com as máquinas para fazer as perguntas certas. Somente com perguntas específicas que a IA poderá responder exatamente o que se procura”.

Nos chatbots, inclusive o histórico do seu uso contribui para as novas informações que serão geradas.

Em um primeiro momento, realizando vários testes, identifiquei muitas respostas com erros. Sim, com erros na área técnica, com dados imprecisos, respostas equivocadas e não adequadas para seu uso direto. 

Também observei que boa parte desses erros foram ocasionados pela forma como utilizei, sem ao menos realizar previamente um treinamento sobre pontos específicos da área de biogás.

Muitas pessoas podem reclamar de erros do ChatGPT por alguns motivos. Primeiro, o ChatGPT é um modelo de linguagem que funciona com base em aprendizado de máquina e, portanto, é treinado com grandes quantidades de dados disponíveis na internet. Embora seja treinado com muitos dados, ainda pode haver lacunas em sua compreensão ou conhecimento em áreas específicas.

Além disso, o ChatGPT não é capaz de contextualizar informações ou compreender o contexto da pergunta, o que pode levar a respostas que parecem irrelevantes ou até mesmo incorretas. Além disso, os usuários podem fazer perguntas ambíguas ou mal formuladas, o que pode dificultar a compreensão do ChatGPT e levar a respostas incorretas.

Por fim, como todo modelo de linguagem, o ChatGPT pode sofrer com a presença de vieses, que podem influenciar suas respostas e gerar resultados imprecisos ou inadequados.

Sobre as limitações, inicialmente essa era uma abordagem que iria focar, pelo fato da tecnologia ser muito recente. O melhor caminho que temos será monitorar a evolução dos chatbots nos próximos meses, estudar e compreender melhor o seu funcionamento, treiná-la, abastecê-la com dados do seu interesse e avaliar a estrutura de prompts necessários para se obtenha os melhores resultados.

Aprender como é possível obter os melhores resultados a partir do uso das ferramentas de Inteligência artificial é essencial para competitividade de muitos negócios. O uso de chatbots podem sim contribuir para aumentar a produtividade, agilidade e a qualidade de muitos resultados finais, no entanto isso dependerá muito da capacidade do usuário em obter os melhores benefícios. Caso contrário, o usuário irá sempre correr o risco de lidar com informações que não domina, e por não as dominar poderá gerar resultados com erros imperceptíveis. Desta forma, o risco de gerar resultados com erros sutis é real e poderá comprometer os resultados finais de muitos projetos. 

Capacitação necessária para atuar com IA na cadeia do Biogás

Sobre as capacitações recomendadas para atuar com inteligência artificial aplicadas na área de produção de biogás é importante destacar a necessidade de domínio de conhecimento em áreas como bioprocessos, biotecnologia, microbiologia e engenharia de energia. Esses são apenas alguns exemplos entre muitas áreas de formação que poderão utilizar as IA no desenvolvimento de projetos no setor de biogás.

Independente da formação, conhecimentos de programação e matemática, especialmente em estatística e álgebra linear também poderão auxiliar no uso eficiente das IAs. Outros softs skills importante são habilidades em análise de dados, modelagem e resolução de problemas complexos.

Citando o exemplo de apenas algumas áreas distintas (bioprocessos, biotecnologia, microbiologia e engenharia de energia), a inteligência artificial poderá proporcionar avanços significativos em curto prazos, como:

• • A compreensão dos processos biológicos envolvidos na produção de biogás, bem como a análise microbiológica das comunidades bacterianas presentes nos reatores anaeróbios, é fundamental para entender as variáveis críticas do processo de produção de biogás.
  • Conhecimento em engenharia de energia é necessário para entender as diferentes tecnologias de produção de biogás e suas aplicações, incluindo sistemas de digestão anaeróbia, sistemas de gaseificação e outras tecnologias de conversão de biomassa em energia.
  • A biotecnologia também é uma área importante, pois pode contribuir para o desenvolvimento de novas cepas bacterianas que sejam mais eficientes na produção de biogás.

Além disso, é necessário ter habilidades em comunicação, trabalho em equipe, adaptabilidade e aprendizado contínuo, pois a área de inteligência artificial está em constante evolução e mudança. Conhecimentos em gerenciamento de projetos também são importantes para garantir que os projetos sejam executados dentro do prazo e do orçamento previstos.

O domínio dessas áreas possibilitará um melhor uso das tecnologias de IA e reduções de riscos. Ao automatizar processos que anteriormente eram realizados manualmente por profissionais, o que pode ter um impacto nas carreiras de algumas profissões.

Por outro lado, a tecnologia também pode criar novas oportunidades de trabalho, especialmente para aqueles com habilidades em análise de dados, programação, modelagem e gerenciamento de projetos relacionados à inteligência artificial.

Por exemplo, na área de biogás, a tecnologia de chatGPT pode ajudar a identificar oportunidades de melhoria na produção, o que pode exigir novos profissionais com conhecimentos em análise de dados e gerenciamento de projetos.

Sobre as preocupações e os desafios que as novas tecnologias de chatbots tem gerados, assim como questões éticas, dois textos apresentam pontos que demandam muita atenção. No artigo de GORDIJN & HAVE (2023) chama a atenção e questiona que as novas ferramentas são uma evolução ou revolução. Já no editorial assinado por PATEL, LAM & LIEBRENZ (2023), a grande questão é o ChatGPT é amigo ou inimigo?

Para finalizar, não deixe de conferir o artigo da Suzana Herculano-Houzel, Bióloga e Neurocientista da Universidade Vanderbilt (EUA), "ChatGPT deveria dar humildade e motivação, não preguiça" publicado na Folha de São Paulo (23/01/2023). 

A pesquisadora Suzana Herculano destaca a preocupação do uso da “tecnologia como algo que abre mais possibilidades de futuro ou como algo emburrecedor”. Sua preocupação é pertinente quando relato a possibilidade dos usuários passarem a delegar com frequência para a máquina a prática da escrita, pois isso é abrir mão de desenvolver capacidades cognitivas e oportunidades de criar seu próprio conhecimento. Isso pode significar limitar capacidades e caminhos no futuro de crianças e jovens.

“Nessa nova era, tornou-se mais essencial do que nunca o foco no aprendizado contínuo e no domínio do conhecimento. E para você que está se preparando para entrar no mercado de Biogás deixaremos uma mensagem final:  estude, estude, estude muito. Isso irá garantir o seu sucesso!”

Dicas de vídeos didático sobre IA e ChatGPT

Segue duas dicas de vídeos bem didáticos sobre conceitos, aplicações, limitações e oportunidades com uso de chatbots.

• 27 de março de 2023

• 12 de abril de 2023

Referências consultadas

• BOSTROM, Nick. Superinteligência: caminhos, perigos, estratégias. Darkside Entretenimento LTDA, 2018. https://a.co/d/dHsOMkJ 
• CINAR, Samet et al. Integration of artificial intelligence into biogas plant operation. Processes, v. 9, n. 1, p. 85, 2021. https://doi.org/10.3390/pr9010085 
• GORDIJN, Bert; HAVE, Henk ten. ChatGPT: evolution or revolution?. Medicine, Health Care and Philosophy, p. 1-2, 2023.  https://link.springer.com/article/10.1007/s11019-023-10136-0
• HOLZINGER, Andreas et al. AI for life: Trends in artificial intelligence for biotechnology. New Biotechnology, v. 74, p. 16-24, 2023. https://doi.org/10.1016/j.nbt.2023.02.001  
• Marcos de Moura e Souza e João Luiz Rosa. O que a neurociência diz sobre o uso de Chat GPT e outros algoritmos por estudantes. Valor Econômico (13/04/2023). 
• OFFIE, Ikechukwu et al. Development of an artificial intelligence-based framework for biogas generation from a micro anaerobic digestion plant. Waste Management, v. 158, p. 66-75, 2023. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2022.12.034 
• PATEL, Sajan B.; LAM, Kyle; LIEBRENZ, Michael. ChatGPT: Friend or Foe. Lancet Digit. Health, v. 5, p. e102, 2023. https://doi.org/10.1016/S2589-7500(23)00023-7 
• Suzana Herculano-Houzel, Bióloga e Neurocientista da Universidade Vanderbilt (EUA), ChatGPT deveria dar humildade e motivação, não preguiça. Folha de São Paulo (23/01/2023).

A coluna Biogás em Pauta aborda diferentes temáticas relacionadas com o processo de produção de biogás, destacando a relação com fatores ambientais, sociais, econômicos e corporativos.

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