APRENDIZAGEM SUPERVISIONADA

Aprender comparando previsões com respostas corretas.

Cada amostra de treinamento contém entradas e um alvo. O modelo produz uma previsão, mede a diferença e ajusta seus parâmetros para melhorar.

Acompanhar o processo ↓
x · entradasCaracterísticas que descrevem uma amostra.
y · alvoResposta correta fornecida nos dados.
ŷ · previsãoResposta calculada pelo modelo.

01 · CICLO DE TREINAMENTO

Prever, medir o erro, ajustar e repetir.

Dados(x, y)
Modelof(x)
Previsãoŷ
PerdaL(y, ŷ)
1ForwardO modelo calcula uma previsão.
2ComparaçãoA perda mede a diferença.
3GradienteDetermina como os parâmetros afetam a perda.
4AjustePesos e bias são atualizados.
5ÉpocasO processo percorre os exemplos novamente.

02 · DOIS TIPOS DE PROBLEMA

O formato do alvo determina a tarefa.

Classificação

O alvo representa uma categoria discreta. A saída pode ser uma classe ou probabilidades para várias classes.

imagem → gato / cachorro
mensagem → spam / não spam

Regressão

O alvo é um valor contínuo. O modelo estima uma quantidade numérica.

imóvel → preço estimado
histórico → demanda prevista

03 · EXEMPLOS ROTULADOS

O alvo acompanha cada entrada durante o treinamento.

Entradas xAlvo yTarefa
Palavras de um e-mailspamClassificação
Pixels de uma radiografiaclasse do exameClassificação
Área, quartos e localizaçãopreço do imóvelRegressão
Histórico de consumodemanda futuraRegressão

04 · ALGORITMOS SUPERVISIONADOS

Diferentes caminhos para aprender com entradas e alvos.

Todos recebem exemplos rotulados, mas não aprendem da mesma maneira. A escolha depende do tipo de saída, da forma dos dados e do equilíbrio desejado entre precisão, velocidade e explicabilidade.

01REGRESSÃO

Regressão Linear

Como funciona: encontra a reta ou o hiperplano que melhor representa a relação entre as entradas e uma saída contínua.

ŷ = b + w₁x₁ + … + wₙxₙ

Usos comuns: previsão de vendas, estimativa de preços, consumo de combustível e análise de tendências.

Abrir regressão linear →
02CLASSIFICAÇÃO

Regressão Logística

Como funciona: calcula uma probabilidade com a função Sigmoid. Um limiar, frequentemente 0,5, converte essa probabilidade em uma classe.

P(y = 1|x) = σ(b + Σwᵢxᵢ)

Usos comuns: apoio a diagnósticos simples, análise de crédito e previsão de churn.

03CLASSIFICAÇÃO E REGRESSÃO

Árvores de Decisão

Como funciona: divide os dados por perguntas do tipo “se/então”. Cada ramo representa uma condição e cada folha fornece uma classe ou um valor.

idade > 30?sim ↙   ↘ nãodecisões

Usos comuns: sistemas de apoio à decisão e situações em que explicar as regras é essencial.

04CLASSIFICAÇÃO E REGRESSÃO

Florestas Aleatórias

Como funciona: treina várias árvores com amostras e características aleatórias. Junta as respostas por votação, na classificação, ou média, na regressão.

árvore₁ + árvore₂ + … → votação ou média

Usos comuns: dados tabulares complexos, detecção de fraudes e avaliação de risco.

05CLASSIFICAÇÃO E REGRESSÃO

Gradient Boosting

Como funciona: cria árvores sequencialmente. Cada nova árvore tenta corrigir os erros que o conjunto anterior ainda comete.

modelo novo = modelo anterior + correção

Implementações: XGBoost, LightGBM e CatBoost. Usos: dados tabulares, finanças, recomendação e competições.

06CLASSIFICAÇÃO E REGRESSÃO

k-Vizinhos Mais Próximos · k-NN

Como funciona: mede a distância entre um exemplo novo e os dados conhecidos. Usa a classe predominante ou a média dos k vizinhos mais próximos.

?

Usos comuns: reconhecimento de padrões simples e recomendação baseada em similaridade.

07CLASSIFICAÇÃO E REGRESSÃO

Máquinas de Vetores de Suporte · SVM

Como funciona: procura um hiperplano que separe as classes com a maior margem possível. Kernels permitem representar fronteiras não lineares.

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Usos comuns: classificação de textos, bioinformática e reconhecimento de caracteres.

Estudar SVM e abrir o laboratório →
08CLASSIFICAÇÃO

Naïve Bayes

Como funciona: aplica o Teorema de Bayes e assume independência condicional entre as características. A hipótese é simplificadora, mas funciona bem em diversos problemas.

P(classe|x) ∝ P(classe) × ∏P(xᵢ|classe)

Usos comuns: filtros de spam, análise de sentimento e categorização de documentos.

Uma orientação inicial — não uma regra absoluta

Saída numérica simplesRegressão LinearProbabilidade bináriaRegressão LogísticaRegras explicáveisÁrvore de DecisãoDados tabularesRandom Forest ou BoostingSimilaridade localk-NNMargem entre classesSVMTexto e probabilidadesNaïve Bayes

O algoritmo final deve ser escolhido comparando métricas em dados de validação. Nenhum método é sempre o melhor para todos os datasets.

05 · AVALIAÇÃO

O treinamento não pode ser a única prova.

Métricas de classificação

Acurácia, precisão, recall, F1, matriz de confusão e área sob curvas avaliam aspectos diferentes dos acertos.

Métricas de regressão

MAE, MSE, RMSE e R² medem as diferenças numéricas por perspectivas distintas.

Estudar generalização →

PRÓXIMO BLOCO

Redes neurais são modelos supervisionados quando aprendem com alvos.

Veja como neurônios artificiais combinam entradas, pesos, bias e funções de ativação.

Introdução às Redes Neurais →