Todos os dias tomamos milhares de decisões. Enquanto umas podem parecer mais simples, como por exemplo decidir o que vai ser o jantar – sim, por vezes até esta escolha se pode revelar um árduo caminho, mas vamos assumir que não –, outras há que nos obrigam a recolher e a analisar informação, ponderar opções e antever cenários antes de avançar. Seja qual for a perplexidade da decisão, o objetivo é sempre o mesmo: tomar a melhor possível. Será que conseguimos?
Se das decisões do nosso dia-a-dia viajarmos até ao ecossistema industrial, vamos perceber que o processo de tomada de decisão pode ser, em muitos casos, bastante complexo, sobretudo se pensarmos na quantidade de informação que pode ser necessário analisar, e na forma dinâmica como esta pode evoluir – principalmente quando depende do comportamento de várias pessoas, no caso de diferentes consumidores. Por exemplo, não consegue decidir sobre o que fazer para o jantar, passa pelo supermercado para recolher informação e avaliar opções, mas, no meio do processo de tomada de decisão, passa pela prateleira dos iogurtes e lembra-se que não tem um único em casa. Perde dois minutos a verificar a validade, coloca os iogurtes no carrinho e prossegue. Sabia que a decisão que acabou de tomar – de levar os iogurtes – e a importância que atribuiu à validade podem ajudar produtores e retalhistas a tomar decisões quanto aos produtos que colocam nas prateleiras, evitando o desperdício alimentar?
Nesta edição da rubrica Spotlight, embarcamos numa viagem que nos vai levar da saúde à energia, passando pelo retalho, para perceber de que forma a tecnologia, em particular a Inteligência Artificial, nos pode ajudar a tomar decisões – e como é que podemos confiar que são as melhores possíveis -, como é que os comportamentos de cada um podem apoiar o desenvolvimento de soluções para suporte à tomada de decisão, e como é que o nosso envolvimento em matérias como a transição energética se revela de maior importância no momento de decidir sobre as soluções a desenhar ou as escolhas a seguir.
(Ainda não decidiu o que fazer para o jantar? Então, fique connosco neste Spotlight. Há de acabar a rubrica com uma boa decisão, de certeza.)
Como é que podemos confiar que a tecnologia nos ajuda a tomar boas decisões?
A Inteligência Artificial (IA) tem sido cada vez mais utilizada, em contexto empresarial, para apoio à tomada de decisão ao permitir, no caso, a análise de grandes volumes de dados e, com base nessa análise, prever um determinado resultado ou prescrever uma decisão, isto é, dizer a um gestor como é que deve decidir sobre determinada operação ou a um médico que tratamento usar e quando o fazer, em função da previsão de evolução de um tumor. Em todo o caso, para tomar uma determinada decisão, e considerando que esta pode ter várias consequências, é fundamental que as pessoas compreendam porque é que a tecnologia está a sugerir aquele caminho e não outro. Este, foi o ponto de partida para o projeto TRUST-AI – Transparent, Reliable and Unbiased Smart Tool for AI, liderado pelo INESC TEC: como é que se explica a IA àqueles que dela possam tirar partido?
“A Inteligência Artificial tem uma promessa muito grande em relação àquilo que pode trazer para a economia, para a sociedade, e mesmo para a própria investigação científica, mas essa promessa em alguns casos pode estar limitada pela explicabilidade dos modelos”, avança Gonçalo Figueira, reforçando que a explicabilidade impacta o grau de confiança relativamente aos modelos de IA e aos resultados que possam gerar. “Para adotar o modelo, o tomador de decisão tem de confiar no resultado”, diz o investigador do Centro de Engenharia e Gestão Industrial (CEGI) do INESC TEC.
Mas como é que se consegue explicar estes modelos? Desenrolando uma espécie de novelo e substituindo uma rede neuronal por uma expressão matemática, que se espera o mais curta possível. “Uma rede neuronal simula um cérebro humano e consiste num conjunto enorme de operações matemáticas. Trata-se de modelos que são muito grandes e impossíveis de explicar diretamente. Nesse sentido, o que estamos a fazer no âmbito deste projeto é explorar um outro tipo de métodos, que resultam em expressões matemáticas muito simples, mas cujo desempenho espera-se que se aproxime do da rede neuronal”, adianta Gonçalo Figueira, ressalvando que não é fácil chegar a um modelo que seja curto e que tenha ao mesmo tempo um bom desempenho. “Estamos a tentar combinar as variáveis de muitas formas diferentes na busca dessa expressão ótima que resolva o nosso problema – sendo que é improvável encontrar o ótimo”, revela.
Para o conseguirem, os investigadores envolvidos neste projeto estão a trabalhar em três grandes frentes. A primeira passa pelo desenvolvimento e aperfeiçoamento dos algoritmos que vão gerar estes modelos. A segunda é o desenvolvimento de uma ferramenta, uma interface, que vai permitir aos utilizadores interagir de forma direta com os modelos. “Pelo facto de serem expressões simbólicas curtas, o humano consegue olhar para elas, inspecioná-las – até reconhecer padrões que já costuma usar – editar e manipular o modelo. Esta interface vai permitir uma colaboração mais estreita entre o humano e a inteligência artificial”, refere Gonçalo Figueira, acrescentando que a terceira frente se prende com a disponibilização de um explicador, a partir do qual será possível extrair explicações sobre os modelos e, assim, ajudar à sua compreensão.
Vamos a um exemplo concreto de aplicação desta solução. Partindo de um dos casos de estudo do projeto[1] – a utilização de IA para ajudar a prever o crescimento de um tumor e apoiar os profissionais de saúde na tomada de decisão sobre o tratamento a realizar e o momento para o fazer – a ideia é que no processo seja considerado um utilizador final, que será um médico, o desenvolvedor do algoritmo que vai gerar o modelo, e uma pessoa intermédia que, com algum conhecimento quer de IA quer do domínio de aplicação, fará a ponte entre os primeiros dois e manipulará o modelo de forma a ser percebido pelo médico e a ir ao encontro das suas necessidades. Desta forma, a solução em desenvolvimento no âmbito do TRUST-AI destina-se sobretudo a esta pessoa que fará a ponte.
“Já temos um primeiro protótipo com uma interface que corre qualquer tipo de algoritmo e estamos a aprofundar a terceira vertente que é a de explicar esses modelos. O nosso objetivo é tornar esta solução open source, oferecendo uma ferramenta o mais aberta e flexível possível, preparada para correr qualquer tipo de algoritmo que gere estes modelos simbólicos e que seja capaz de se ligar a qualquer biblioteca. No fundo, ter a ferramenta disponível para que qualquer pessoa a possa usar e evoluir”, remata Gonçalo Figueira.
Como é que os nossos comportamentos podem ajudar a tomada de decisão?
Da saúde para o retalho – mas mantendo as expressões matemáticas – vamos até ao projeto Be Fresh – On incorporating consumer behaviour into the supply chain planning of fresh products, também liderado pelo INESC TEC. Sabia que, no Retalho, há uma regra seguida por todos os atores da cadeia de abastecimento que dita que os retalhistas só aceitam um produto alimentar quando ele cumpre com um requisito mínimo de validade? Se um produto não chegar ao retalhista ainda com 2/3 da sua validade é devolvido. O critério chama-se MLOR – Minimum life on receipt – e é seguido a nível mundial, com o objetivo de garantir que um produto chega à loja com um período de validade suficiente para ficar na prateleira do retalhista, o cliente o comprar e ter tempo de o consumir. Ainda assim, pode causar transtornos e perdas para vários intervenientes da cadeia de valor.
“No âmbito de um projeto em que estávamos a trabalhar, o projeto MOBFOOD – Mobilizador de conhecimento científico e tecnológico em resposta aos desafios do mercado agroalimentar, e no contacto com diferentes entidades da cadeia de valor, apercebemo-nos da existência desta regra que é seguida por todos. Por exemplo, um gelado quando é produzido tem mais de um ano de validade, o que significa que deverá ser entregue ao retalhista com cerca de 400 dias de validade, para cumprir o requisito. Se chegar com um ano, já não é aceite”, esclarece Sara Martins, contando que este foi o mote para o BeFresh. “Quando começámos a analisar o problema, percebemos que não existia nenhum estudo sobre esta temática a nível científico. Encontrámos apenas um relatório técnico do Waste Resources Action Programme- WRAP”, relembra a investigadora do Centro de Engenharia e Gestão Industrial (CEGI) do INESC TEC.
A partir daqui, a equipa de investigadores pôs em marcha um trabalho para perceber se a flexibilização deste critério poderia ter impacto na sustentabilidade da cadeia de abastecimento e no desperdício alimentar. Como? Analisando, em primeiro lugar, o comportamento do consumidor. “Será que o consumidor é sensível à validade do produto quando o compra? Será que perceciona de forma diferente um produto que tem 10 dias de validade ou um que tem 20? Será que vai estar mais disposto a comprar ou não por causa dessa diferença?”. Para responder a estas perguntas, explica Sara Martins, foram analisados dados de um retalhista europeu, relativamente à compra de iogurtes, entre dezembro de 2021 e março de 2022.
“Graças a estes dados, sabemos o que foi vendido em cada dia, ou seja, que iogurtes foram vendidos, com que validade e a que preço. Conseguimos estimar os produtos que o cliente viu na prateleira e o que comprou. Depois, tirando partido de modelos matemáticos conseguimos aferir o efeito da validade na escolha do cliente e definir a willingness to pay – quanto é que o cliente está disposto a pagar – por um dia extra do produto? Quanto está disposto a pagar se ficar com mais três dias? Quanto é que o consumidor valoriza a validade?”, relata a investigadora.
(Nós já sabemos a resposta as estas perguntas, mas como os nossos investigadores estão a trabalhar num artigo que será publicado em breve e que apresentará os principais resultados desta análise, não vamos contar nada ainda.)
Com base nesta análise de comportamento, será possível apoiar decisões, quer do lado dos retalhistas, quer do lado dos produtores. “Percecionando como é que o cliente valoriza a validade podemos ajudar os retalhistas a definirem uma melhor política de descontos, para garantir que o produto é escoado sem haver desperdício. O nosso objetivo é evitar o desperdício, e contribuir para uma cadeia de abastecimento mais sustentável”.
Mesmo do lado dos produtores, a equipa de investigadores percebeu que, para garantirem o cumprimento deste critério, têm por vezes de ajustar o seu planeamento da produção – de forma a produzirem lotes de menor quantidade e assim entregarem tudo em tempo útil em loja. Isto, resulta em gastos adicionais com energia ou com a água que é usada nos processos de limpeza da linha produtiva, por exemplo. Neste sentido, a flexibilização do MLOR pode ser um caminho. “Fizemos um estudo em que avaliamos o impacto de considerar o MLOR como um critério fixo ou variável e percebemos que o podemos flexibilizar em 12% sem prejudicar a cadeia de abastecimento”, conta Sara Martins. (Este artigo, ao contrário do outro, já está publicado, pode saber mais aqui).
Além disso, a investigadora avança que o último passo do projeto será colocar produtor e retalhista ao mesmo nível e promover a tomada de decisões colaborativas. “Vamos criar um modelo matemático que ajude a definir um critério que seja benéfico para toda a cadeia de abastecimento”. Porém, ressalva, “quando alcançamos um ponto em que a cadeia ganha como um todo, alguém sairá beneficiado e alguém prejudicado, sendo extremamente importante conseguir dividir benefícios. Este é o grande desafio. Muitas das ideias colaborativas que surgem nas cadeias de abastecimento caem por terra por não se conseguir implementar estes modelos de partilha de benefícios”, conclui.
Como é que o envolvimento dos cidadãos pode contribuir para a tomada de decisão?
Já passamos pela saúde, pelo retalho e agora chegamos à energia, mais precisamente à transição energética e vamos perceber, primeiro, porque é que importa envolver os cidadãos neste processo de mudança e, segundo, qual a importância desse envolvimento, por exemplo, na tomada de decisão. Preparado?
“A transição energética exige uma mudança radical do sistema sociotécnico. Não se trata apenas de introduzir inovações tecnológicas, mas de mudar todo o funcionamento do sistema de produção e consumo de energia no sentido da sua descarbonização. Para isso, é fundamental que os cidadãos tenham um papel mais proativo na procura de soluções de energia mais sustentáveis, e que alterem os seus padrões de consumo para tirar partido dessas soluções. Por exemplo, melhorando a sua eficiência energética e otimizando a utilização de energia renovável, ligando a máquina de lavar em alturas do dia em que os painéis solares estão a gerar energia”, começa por nos explicar Lia Patrício, coordenadora do CEGI do INESC TEC, quando lhe pedimos que nos falasse sobre o projeto Pocityf – A POsitive Energy CITY Transformation Framework e, em particular, sobre as estratégias de citizen engagement que estão a ser trabalhadas no âmbito do mesmo.
Antes de apresentarmos alguns exemplos do que poderão ser essas estratégias e de percebermos melhor o que significa citizen engagement, convém explicar que o Pocityf visa desenvolver, implementar, testar soluções de positive energy buildings – edifícios que são positivos em termos de energia, ou seja, que produzem mais energia renovável do que a que consomem. “O nosso grande desafio não é fazê-lo em edifícios construídos de raiz, mas em cidades históricas e, neste caso, temos duas cidades farol, Évora e Alkmaar, nos Países Baixos”, refere a investigadora do INESC TEC, adiantando que é desenhada uma estratégia de citizen engagement em cada cidade.
(Não, não estamos a usar o termo em inglês porque sim, estamos a fazê-lo porque em português, neste contexto, não parece haver termo que melhor traduza o conceito. Continue a ler, porque vai perceber.)
Conforme explica Lia Patrício, considera-se engaged uma pessoa que tem um comportamento que vai para além da mera utilização transacional de compra e utilização de um produto ou serviço. Por outras palavras, sempre que está disponível e investe recursos para obter mais informação sobre um produto ou serviço, conversa e partilha ideias com outras pessoas, ajuda os outros a utilizar, e até dá sugestões de melhoria. “No caso do setor energético, se procuro saber mais sobre soluções de energia renovável, se as procuro utilizar, se valorizo e prefiro uma solução sustentável e se faço uma utilização proativa para melhorar a sustentabilidade do meu consumo, se dou feedback sobre a sua utilização, se sou, no fundo, uma embaixadora destas soluções. Tudo isto são comportamentos que vão para além da mera transação focada na utilização individual do produto ou serviço”, refere Lia Patrício.
Mas, afinal, como é que isto pode ser feito? No âmbito dos seus trabalhos de doutoramento, Bianca Banica e Manuel Aires de Matos, também investigadores do CEGI, têm levado a cabo um levantamento junto das cidades, para perceber o ponto de situação relativamente ao nível de engagement dos cidadãos, o que já está implementado e o que pode ser feito. “O nosso objetivo é criar condições para que colaborativamente e de forma participada as cidades desenvolvam as estratégias de engagement mais adequadas ao seu contexto e possam partilhar e aprender com as outras cidades”.
De acordo com Lia Patrício, há várias iniciativas que poderão ser implementadas. “Pode ser um website informativo ou pode ser um espaço, numa Junta de Freguesia, para apresentar novas soluções sustentáveis de energia e para conversar e ouvir o feedback dos habitantes. Não tem de ser tudo tecnológico. Estas estratégias de promoção de comportamentos de envolvimento podem ir desde uma plataforma peer-to-peer, onde os utilizadores possam, por exemplo, trocar energia e ajudar pessoas em situação de pobreza energética, até à Junta de Freguesia, onde as pessoas se sentem e conversem”.
Estas estratégias devem ser não só adaptadas à realidade e cultura de cada cidade, mas também aos diferentes cidadãos que nelas habitam. “Nesta matéria, não há one size fits all – quer em termos de cidade, quer dentro da própria cidade, em termos de diferentes grupos de cidadãos. Uma boa estratégia tem uma combinação de diferentes iniciativas, dependendo dos objetivos que queremos ao nível dos comportamentos, do nível de engagement que queremos fomentar e das ferramentas que temos ao nosso alcance”, explica a coordenadora do CEGI.
Se existe um determinado bairro onde as pessoas já têm uma tradição de participação, é possível avançar para níveis de engagement mais elevados, nomeadamente envolvendo-as no desenho de soluções. Se, por outro lado, não existe esse ponto de partida, será necessário trabalhar o conhecimento sobre estes temas. “É muito difícil envolver um cidadão no co-desenho de soluções que não conhece ou usa”, afiança Lia Patrício. Apesar de tudo, trata-se de um trabalho que requer não só uma comunicação nos dois sentidos, como um esforço contínuo e que, no caso do projeto Pocityf, envolve, nas diferentes cidades, um conjunto de atores, nomeadamente o poder local, as empresas ou as associações.
Este trabalho revela-se especialmente relevante para o sucesso de novas tecnologias que exigem uma mudança significativa do comportamento dos utilizadores, como é o caso das soluções sustentáveis de energia. Nestes casos, ouvir os potenciais utilizadores e chamá-los a participar do processo de inovação tecnológica pode ser um fator muito importante para o sucesso da sua adoção. Lia Patrício acredita que se tem verificado uma alteração de paradigma no sentido envolver os potenciais utilizadores para além do estudo das suas necessidades, envolvendo-os ativamente no desenho das novas soluções. “Podemos estar a cocriar através da utilização proativa da energia para melhorar a sustentabilidade, através de sugestões e co-desenho de novas soluções, ou mesmo da participação ativa no processo de tomada de decisão sobre assuntos da nossa cidade. É muito importante envolver os cidadãos neste processo, naquilo que os vai afetar”, reforça a investigadora, concluindo que estas estratégias podem contribuir para empoderar as pessoas e, ao mesmo tempo, aproximá-las da ciência e da tecnologia.
Esta viagem deu-nos a conhecer três projetos que, em comum, têm dois aspetos: as pessoas e as decisões. Se por um lado a tecnologia nos pode ajudar a escolher o caminho a seguir – indicando-nos a melhor opção, com base na informação que tem, por outro, também os nossos comportamentos e as nossas escolhas podem ser de maior relevância para que outros possam decidir e, no final, todos ganharem. Seja qual for a opção, há algo que parece certo – fazemos e devemos querer fazer parte do processo.
(Se ainda não decidiu o que fazer para o jantar, aqui fica a nossa sugestão: pode sempre consultar o chatGPT.)
Os investigadores mencionados nesta edição da rubrica Spotlight têm vínculo ao INESC TEC, à UP-FEUP e à IPP-ESTGF.
[1] O TRUST-AI tem três casos de uso nas áreas de Retalho, Energia e Saúde.
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