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Inteligência Artificial: Pesquisa em IA em Alta Velocidade – HSBI Lança o Centro de Computação “yourAI” para Pesquisadores e Estudantes

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Publicado em: 10 de março de 2025 / Atualizado em: 11 de março de 2025 – Autor: Konrad Wolfenstein

Com o projeto “yourAI”, financiado pelo Ministério Federal da Educação e Pesquisa, o HSBI criou uma plataforma interdisciplinar interna à universidade para aplicações de IA

O HSBI criou uma plataforma interdisciplinar interna para aplicações de IA com o projeto "yourAI", financiado pelo Ministério Federal da Educação e Pesquisa – Imagem: K. Starodubskij/HSBI

Seu projeto de IA: uma chave para o futuro da pesquisa interdisciplinar

Inteligência artificial para todos: como o HSBI está transformando o acesso

Na era da transformação digital e do rápido desenvolvimento da inteligência artificial (IA), a criação de infraestruturas de TI de alto desempenho torna-se cada vez mais importante – não só para os negócios, mas também para a pesquisa e o ensino. A Universidade de Ciências Aplicadas de Bielefeld (HSBI) está atenta a essa tendência. Com o projeto "yourAI", apoiado pelo Ministério Federal da Educação e Pesquisa (BMBF), foi criada uma infraestrutura de IA de última geração, oferecendo a pesquisadores e alunos acesso fácil e gratuito a enormes recursos computacionais. Essa plataforma inovadora não é apenas um destaque tecnológico, mas também um alicerce essencial para a próxima geração de pesquisadores e para abordagens de pesquisa interdisciplinares.

Uma infraestrutura moderna para pesquisa em IA

A jornada até "yourAI" começa muito antes de você sequer entrar na sala de servidores. Em uma escadaria discreta, a poucos metros de um estacionamento abandonado, uma porta de aço maciça com a inscrição "Centro de Processamento de Dados. Tecnologia" leva a um local onde zumbidos, ruídos e o brilho de inúmeros displays de LED se misturam. Atrás de outra porta de aço maciça, encontra-se uma sala de servidores tecnicamente impressionante, onde incontáveis ​​cabos e gabinetes metálicos empilhados formam a espinha dorsal da infraestrutura de IA. Aqui, vastas quantidades de dados são processadas e IAs são treinadas – um ambiente que serve de base para projetos de pesquisa de ponta.

A instalação dessa infraestrutura computacional é particularmente notável por ter sido implementada em uma universidade de ciências aplicadas (HAW), onde capacidades tão elevadas eram tradicionalmente raras. Há alguns anos, o uso de infraestruturas computacionais tão poderosas era considerado domínio exclusivo da pesquisa básica em universidades voltadas para a pesquisa. No entanto, a HSBI reconheceu desde cedo que a IA e a digitalização já permeiam todas as disciplinas – da engenharia e informática empresarial às ciências sociais e humanas. Portanto, decidiu-se disponibilizar essa tecnologia avançada a todos os interessados.

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Noções básicas e estrutura da plataforma yourAI

A plataforma yourAI é baseada em uma solução de cluster, onde vários computadores são interconectados para combinar seu poder computacional e expandir o espaço de armazenamento disponível. Essa abordagem oferece diversas vantagens: além de um aumento significativo no poder computacional, ela também melhora a confiabilidade, já que outros sistemas podem assumir as tarefas de um computador com falha. Esse backup redundante é particularmente importante ao processar grandes volumes de dados sensíveis.

Um aspecto fundamental do projeto é a utilização de componentes de hardware modernos. Além dos servidores centrais, que formam o núcleo da infraestrutura, também são empregados os chamados componentes de borda cognitiva. Estes incluem microcontroladores de alta eficiência e baixo consumo de energia, computadores de placa única com aceleradores de IA integrados e placas gráficas embarcadas que permitem o processamento de dados diretamente na origem. Esse processamento de dados descentralizado, também conhecido como computação de borda, oferece a vantagem de que os dados não precisam ser transportados pela rede até um servidor central. Isso não só aumenta a segurança dos dados, como também protege a privacidade – um aspecto crucial, por exemplo, em aplicações inteligentes para cuidados domiciliares.

Como enfatiza o Professor Wolfram Schenck, porta-voz da equipe do projeto e especialista em engenharia da computação, as aplicações de IA têm uma enorme demanda por armazenamento e poder computacional. Ele explica que "o treinamento necessário para aplicações de IA cria uma necessidade significativa de infraestrutura de alto desempenho" e destaca que essas capacidades têm sido, até o momento, escassas em universidades de ciências aplicadas. Isso ressalta o alto grau de inovação e o foco voltado para o futuro do projeto yourAI.

Interdisciplinaridade e ampla gama de aplicações

A força da plataforma yourAI reside não apenas em suas especificações técnicas, mas também em seu amplo foco interdisciplinar. Todos os departamentos relevantes da HSBI estiveram envolvidos desde o início da fase de desenvolvimento do projeto. Isso permite que alunos e pesquisadores de diversas áreas se beneficiem da nova infraestrutura. Seja na engenharia, na informática empresarial ou em outros campos, a plataforma oferece uma ampla gama de aplicações, desde reconhecimento de imagem e processamento de fala até análise de dados e automação de processos.

O professor Stefan Berlik, especialista em análise de Big Data no Departamento de Engenharia e Matemática, explica que "optar por uma solução em cluster permite multiplicar o poder computacional e, simultaneamente, fornecer mais espaço de armazenamento". Essa abordagem oferece enormes vantagens, especialmente para tarefas computacionalmente intensivas, como as encontradas em pesquisas com suporte de IA. Ao utilizar tecnologias modernas, até mesmo tarefas complexas podem ser processadas de forma eficiente e confiável.

Além disso, a integração de componentes cognitivos de borda garante que os processos com uso intensivo de dados sejam tratados no local onde os dados são coletados. O professor Thorsten Jungeblut, especialista em Internet Industrial das Coisas, explica que esse processamento descentralizado é inestimável, principalmente em aplicações industriais como o controle de qualidade de superfícies. Ele detalha que "sob condições rigorosas de tempo real, como no controle de qualidade, é essencial reagir imediatamente aos dados dos sensores para evitar erros", o que é alcançado por meio do uso da computação de borda.

Desafios e soluções técnicas

Construir uma infraestrutura de TI tão complexa apresenta inúmeros desafios técnicos. Um dos maiores obstáculos foi coordenar e configurar o complexo conjunto de softwares necessário para controlar e gerenciar o cluster. Além do próprio hardware, foi preciso desenvolver soluções de software para permitir o acesso por meio da rede existente da universidade. A estreita colaboração com o departamento de TI da HSBI desempenhou um papel crucial nesse processo. O professor Schenck enfatiza que "somente por meio de intensa coordenação e do envolvimento de especialistas em TI competentes foi possível a integração perfeita do cluster yourAI à infraestrutura de TI da universidade".

Outro aspecto que precisou ser considerado durante a implementação diz respeito à segurança dos dados. Em tempos de crescentes ataques cibernéticos e dados de pesquisa sensíveis, é crucial que todos os componentes do cluster estejam protegidos contra possíveis ataques. A estrutura redundante da solução de cluster oferece uma importante salvaguarda nesse sentido. Caso um computador falhe ou seja comprometido, outro assume automaticamente suas tarefas. Isso aumenta significativamente a disponibilidade e a confiabilidade da infraestrutura.

Apoio a jovens cientistas

Um aspecto fundamental do projeto yourAI é o apoio direcionado a pesquisadores em início de carreira. O HSBI envia, assim, um sinal claro de que pesquisa e ensino devem caminhar juntos para atender às demandas do mundo digital moderno. A plataforma oferece a estudantes de graduação e pós-graduação acesso direto a recursos computacionais de ponta, permitindo-lhes realizar seus próprios projetos de pesquisa e desenvolver ideias inovadoras. Isso não só leva a uma compreensão mais profunda dos fundamentos teóricos da IA, como também promove a aplicação prática de métodos em análise de dados, reconhecimento de imagens e automação de processos.

A estreita colaboração entre os diversos departamentos da universidade cria um ambiente de aprendizagem interdisciplinar onde novas ideias e soluções podem surgir. Por exemplo, conhecimentos da informática empresarial são aproveitados na engenharia e vice-versa, contribuindo para uma compreensão holística dos desenvolvimentos tecnológicos. Promover projetos interdisciplinares é, portanto, um passo crucial para enfrentar os desafios da transformação digital.

Perspectivas futuras e desenvolvimentos adicionais

Embora o desempenho atual da plataforma yourAI seja impressionante, os responsáveis ​​no HSBI já estão de olho no futuro. O progresso tecnológico é implacável e as demandas por aplicações de IA continuarão a aumentar nos próximos anos. O professor Frederik Bäumer, que trabalha na área de informática empresarial, reconhece que a infraestrutura atual não atinge o desempenho de um centro de dados universitário ou de um cluster de IA comercial pertencente a grandes empresas de internet. No entanto, o foco não está no desempenho absoluto, mas sim na eficiência de recursos e na disponibilidade da plataforma para a universidade.

Os desenvolvimentos futuros se concentrarão cada vez mais em atender às necessidades dos usuários e em adaptar continuamente a plataforma a novos requisitos. O suporte de pessoal e a manutenção regular da infraestrutura desempenham um papel tão importante quanto o desenvolvimento técnico. Por meio do investimento contínuo em sua própria expertise interna, o HSBI garante que permanecerá um parceiro atraente para projetos de pesquisa interdisciplinares a longo prazo.

O desenvolvimento futuro da plataforma yourAI está intimamente ligado à digitalização em geral e à disseminação das tecnologias de IA. Nos próximos anos, novos campos de aplicação se abrirão, desde sistemas de assistência inteligentes até processos de tomada de decisão orientados por dados. As possibilidades oferecidas pelo uso do poder computacional moderno são praticamente ilimitadas – e o HSBI está em posição ideal para aproveitar essas oportunidades.

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O papel da IA ​​na pesquisa e no ensino

A inteligência artificial teve um impacto profundo em quase todas as áreas da vida nos últimos anos. Isso se aplica igualmente aos negócios, à saúde, à indústria e, claro, à academia. Em universidades como a HSBI, a IA já está sendo integrada a inúmeros projetos e cursos de graduação para oferecer aos alunos um currículo voltado para o futuro e, simultaneamente, apoiar projetos de pesquisa inovadores.

Um aspecto fundamental aqui é a aplicação prática das tecnologias de IA. Os alunos não devem apenas adquirir conhecimento teórico, mas também obter experiência prática trabalhando com tecnologias modernas. A plataforma yourAI oferece condições ideais para isso: o acesso direto a uma infraestrutura de computação de alto desempenho permite que os alunos realizem seus próprios experimentos, analisem conjuntos de dados complexos e treinem algoritmos modernos. Isso proporciona uma compreensão profunda da funcionalidade e dos desafios dos sistemas de IA.

Além disso, os projetos interdisciplinares da HSBI oferecem a oportunidade de testar conceitos teóricos em aplicações do mundo real. Seja desenvolvendo sistemas de assistência inteligentes, otimizando processos de produção ou analisando grandes conjuntos de dados, a plataforma yourAI oferece as ferramentas e os recursos necessários. A estreita integração entre pesquisa e ensino não só fomenta a competência individual dos alunos, como também contribui para o desenvolvimento de soluções inovadoras para os desafios da sociedade.

Integração na vida universitária diária

A implementação do yourAI no dia a dia universitário é um excelente exemplo de como as tecnologias modernas podem transformar o setor educacional. O acesso à plataforma é simples, por meio de credenciais de login especiais fornecidas a alunos e pesquisadores. Uma vez concedido o acesso, uma ampla gama de componentes de hardware e aplicativos de software fica disponível, podendo ser implementada conforme a necessidade.

Essa abertura e flexibilidade são fatores-chave para o sucesso do projeto. O HSBI conseguiu criar uma infraestrutura que não é apenas de última geração, mas também fácil de usar e adaptável. A possibilidade de acessar diversas soluções de hardware, como servidores centrais e componentes de computação de borda, permite que os usuários desenvolvam soluções personalizadas para suas pesquisas específicas.

Além disso, a plataforma também é um componente importante da direção estratégica da universidade. Em tempos em que a digitalização e a IA são motores-chave da inovação e da competitividade, a HSBI se posiciona como pioneira na colaboração interdisciplinar e no ensino orientado para a prática. O uso generalizado de tecnologias modernas não só aprimora o ensino, como também cria uma rede que conecta alunos, pesquisadores e parceiros da indústria.

Aplicações práticas e exemplos

A plataforma yourAI oferece diversas aplicações, desde o reconhecimento clássico de imagens e processamento de fala até análises baseadas em dados e processos automatizados. Na indústria, por exemplo, sistemas com suporte de IA podem ser usados ​​para controle de qualidade, permitindo detectar e corrigir erros em linhas de produção em um estágio inicial. Ao utilizar componentes de computação de borda, esses sistemas conseguem processar dados de sensores em tempo real e acionar respostas imediatas – uma vantagem crucial em um ambiente onde cada milissegundo conta.

Outra área de aplicação interessante é o processamento de linguagem natural. Graças a algoritmos avançados, textos, fala e até mesmo nuances emocionais podem ser analisados ​​e interpretados. Isso abre inúmeras possibilidades, como o desenvolvimento de chatbots, a automatização de consultas de clientes e a otimização do fluxo de informações dentro das empresas. Aqui, também, o alto poder computacional da plataforma yourAI desempenha um papel crucial, já que modelos de linguagem complexos geralmente exigem recursos enormes para operar com eficiência e precisão.

Na área de reconhecimento de imagens, estudantes e pesquisadores podem, por exemplo, treinar algoritmos que identificam e classificam objetos em fotos ou vídeos. Isso tem aplicações de grande alcance, como em diagnósticos médicos, onde dados de imagem são usados ​​para detectar doenças precocemente, ou no monitoramento de tráfego, onde sistemas autônomos podem contribuir para a prevenção de acidentes. A combinação de processamento de dados centralizado e soluções de borda descentralizadas garante que o processamento de dados de imagem seja não apenas rápido, mas também seguro e em conformidade com as normas de proteção de dados.

A plataforma yourAI também desempenha um papel crucial na análise de dados. Numa era em que praticamente todos os setores são impactados pela avalanche de dados digitais, a plataforma permite a avaliação eficiente de grandes conjuntos de dados e a extração de informações valiosas. Estas incluem, por exemplo, análises estatísticas, modelagem preditiva e o treinamento de algoritmos de aprendizado de máquina. Ao fornecer uma infraestrutura de alto desempenho, até mesmo problemas extremamente complexos tornam-se solucionáveis, problemas que no passado muitas vezes seriam inviáveis ​​devido aos recursos limitados da universidade.

 

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Do local ao global: as PME conquistam o mercado global com estratégias inteligentes - Imagem: Xpert.Digital

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sua plataforma de IA: uma ponte entre a ciência e a indústria

O valor acrescentado para a investigação e a indústria

A sinergia entre pesquisa, ensino e indústria é um fator-chave para a transformação digital. Com a plataforma yourAI, o HSBI não só demonstra o progresso tecnológico na academia, como também constrói uma ponte com a indústria. A estreita colaboração com empresas permite a realização de projetos práticos que beneficiam ambas as partes: enquanto as empresas lucram com soluções inovadoras, alunos e pesquisadores obtêm conhecimentos valiosos sobre problemas do mundo real.

Essa colaboração orientada para a prática leva a uma intensa troca entre a academia e a indústria. Por exemplo, os alunos podem trabalhar diretamente em projetos que abordam questões de grande relevância atual no setor. Os conhecimentos adquiridos são então incorporados ao ensino e enriquecem o currículo. Isso cria um ciclo dinâmico no qual inovação e prática estão intimamente interligadas.

Além disso, a infraestrutura yourAI contribui para fortalecer Bielefeld como um centro de pesquisa e tecnologia modernas. A oportunidade de implementar projetos complexos de IA em um ambiente real atrai colaborações de pesquisa não apenas nacionais, mas também internacionais. A universidade se beneficia, assim, de uma ampla rede que promove a troca de conhecimento e o desenvolvimento conjunto de tecnologias pioneiras.

Desafios da implementação da IA ​​e seus impactos na sociedade

Além dos aspectos técnicos, a dimensão social das aplicações de IA também deve ser considerada. O uso da IA ​​levanta inúmeras questões éticas, legais e sociais. Tópicos como proteção de dados, equidade algorítmica e transparência dos processos de tomada de decisão são centrais para a discussão. O HSBI e seus parceiros atribuem grande importância a garantir que essas questões sejam parte integrante de seus projetos de pesquisa. Eles consideram constantemente como as inovações tecnológicas podem ser implementadas de forma responsável, sem infringir os direitos e liberdades dos indivíduos.

Como parte do projeto yourAI, são oferecidos seminários e workshops interdisciplinares para discutir os aspectos éticos e legais da IA. Especialistas em ciência da computação, direito e ciências sociais se reúnem para desenvolver diretrizes que garantam o uso responsável da IA. Essas oportunidades educacionais contribuem para aumentar a conscientização sobre as implicações sociais da digitalização e para sensibilizar os futuros profissionais nesse sentido.

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Educação e perspectivas futuras

A integração da sua IA no dia a dia universitário também tem efeitos a longo prazo na formação dos alunos. A oportunidade de se envolverem com os desafios e o potencial das modernas tecnologias de IA desde cedo prepara os alunos de forma ideal para as exigências do mercado de trabalho. Eles aprendem a realizar análises de dados complexas, desenvolver algoritmos e, simultaneamente, considerar os marcos éticos e legais. Essa formação holística é uma vantagem competitiva crucial em um mundo do trabalho cada vez mais digitalizado.

Além disso, a plataforma yourAI oferece excelentes condições para a realização de teses de doutorado e projetos de pesquisa de pós-graduação. O acesso direto a recursos computacionais de alto desempenho permite abordar até mesmo questões científicas extremamente complexas e desenvolver abordagens inovadoras. A estreita ligação entre pesquisa e prática não só fortalece as carreiras acadêmicas individuais, como também a capacidade inovadora de toda a universidade.

A experiência adquirida por meio do projeto yourAI também é incorporada ao desenvolvimento contínuo dos currículos. Isso garante que os futuros programas de graduação e cursos sejam constantemente adaptados às demandas em constante mudança do mundo digital. Dessa forma, os alunos se beneficiam de uma oferta educacional prática e voltada para o futuro, que os prepara da melhor maneira possível para os desafios do mercado de trabalho global.

Colaboração interdisciplinar como modelo de sucesso

Outro fator crucial para o sucesso da iniciativa yourAI é a estreita colaboração interdisciplinar entre os departamentos. Professores de engenharia, informática empresarial e outras disciplinas estiveram envolvidos no projeto desde o seu início. Essa estreita cooperação possibilitou a integração de diversas perspectivas e a criação de uma infraestrutura que atende às necessidades multifacetadas da universidade. Essa colaboração interdisciplinar não só leva a inovações técnicas, como também fomenta o intercâmbio criativo e o desenvolvimento de novas ideias de pesquisa.

O professor Hans Brandt-Pook enfatiza que a disponibilidade de uma infraestrutura de IA moderna e autossuficiente é crucial para fomentar a próxima geração de pesquisadores. O acesso facilitado a recursos poderosos permite que alunos de graduação e pós-graduação iniciem seus próprios projetos e desenvolvam soluções inovadoras. Essa plataforma aberta cria um ambiente onde projetos interdisciplinares podem florescer e novas ideias podem surgir.

Implicações econômicas e sociais

Os desenvolvimentos em torno da sua IA têm implicações econômicas e sociais de longo alcance. O uso intensivo de IA e tecnologias orientadas por dados está dando origem a novos modelos de negócios e segmentos de mercado. As empresas que se envolvem com essas tecnologias desde cedo podem garantir vantagens competitivas e desenvolver produtos e serviços inovadores. O HSBI contribui significativamente para a transferência de conhecimento e tecnologia da academia para a indústria, fornecendo uma infraestrutura de pesquisa moderna.

Além disso, o uso da IA ​​tem profundas consequências sociais. Processos são automatizados, fluxos de trabalho são otimizados e novas formas de comunicação são estabelecidas. Isso leva a uma transformação fundamental do mercado de trabalho e da maneira como os serviços são prestados. Ao fornecer a seus alunos e pesquisadores uma plataforma que apoia ativamente esses desenvolvimentos, a HSBI contribui para garantir que as futuras gerações estejam otimamente preparadas para os desafios e oportunidades do futuro digital.

yourAI by HSBI: A chave para a transformação digital no setor educacional

A plataforma yourAI da HSBI é um projeto pioneiro que demonstra como as infraestruturas de TI modernas podem atender às demandas de pesquisa e ensino. Ao empregar soluções de cluster, componentes cognitivos de ponta e uma pilha de software complexa, porém intuitiva, ela cria um ambiente capaz de processar grandes conjuntos de dados e treinar aplicações de IA sofisticadas. Alunos, pesquisadores e parceiros da indústria se beneficiam das diversas possibilidades de aplicação e do alto desempenho da infraestrutura.

A colaboração interdisciplinar no HSBI, a combinação de processamento de dados centralizado e soluções de ponta descentralizadas, e o desenvolvimento contínuo da plataforma garantem que o projeto não apenas alcance sucessos a curto prazo, mas também contribua significativamente a longo prazo para o desenvolvimento científico e econômico. A integração do yourAI no cotidiano universitário é, portanto, um exemplo de como as tecnologias modernas podem transformar o setor educacional e abrir caminho para inovações futuras.

Com o yourAI, o HSBI não apenas criou uma infraestrutura moderna, mas também enviou um sinal forte para a sociedade e a economia: o futuro reside no uso inteligente de dados e no desenvolvimento de aplicações de IA. Esses avanços continuarão nos próximos anos e abrirão inúmeras novas oportunidades – seja na pesquisa, na indústria ou no dia a dia.

Projetos como o yourAI lançam as bases para um futuro em que as inovações tecnológicas sejam vistas não apenas como conquistas técnicas, mas como um componente integral do progresso sustentável e responsável. O HSBI demonstra que investimentos direcionados em infraestruturas de TI modernas e a promoção da colaboração interdisciplinar não só oferecem o suporte ideal para jovens pesquisadores, como também contribuem de forma valiosa para enfrentar os desafios da transformação digital.

Com uma visão aberta para o futuro e um compromisso com a inovação contínua, a HSBI garante que seus alunos e pesquisadores estejam perfeitamente equipados para explorar todo o potencial da inteligência artificial. Fica claro que não se trata apenas de poder computacional bruto, mas de criar um ecossistema no qual tecnologia, conhecimento e aplicação prática se entrelaçam de forma harmoniosa. Investir em projetos como o yourAI é, portanto, não apenas uma decisão técnica, mas também estratégica, que assegura o sucesso e a competitividade da universidade a longo prazo.

Os desafios do mundo moderno exigem soluções inovadoras e uma estreita colaboração entre ciência, indústria e sociedade. A plataforma yourAI demonstra claramente que o futuro da pesquisa reside na capacidade de processar grandes conjuntos de dados de forma eficiente e extrair deles informações valiosas. Ao mesmo tempo, a plataforma oferece uma oportunidade única para traduzir conceitos teóricos em prática, abrindo caminho para novos projetos de pesquisa interdisciplinares.

O desenvolvimento e a expansão contínuos da infraestrutura yourAI permanecerão um componente central da direção estratégica do HSBI nos próximos anos. Novas tecnologias, algoritmos aprimorados e demandas crescentes no processamento de dados impulsionarão a próxima onda de inovação. O foco será sempre proporcionar aos alunos e pesquisadores o acesso mais fácil e eficiente à tecnologia de ponta, lançando assim as bases para futuros avanços na pesquisa em IA.

 

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