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Marca d'água de IA: Como funciona, aplicativos e desafios

Saiba mais sobre a marca d'água de IA, uma técnica para incorporar sinais em conteúdo gerado por IA para torná-lo rastreável e protegido.
Actualizado 20 de fev. de 2025  · 8 min de leitura

De vídeos e gravações de áudio realistas a imagens fotorrealistas e artigos envolventes, o conteúdo gerado por IA está se tornando cada vez mais difundido. Embora possa ser usado para o bem, ele também abre a porta para o uso indevido grave, como a disseminação de desinformação, a manipulação da opinião pública e o engano dos eleitores durante as eleições.

Dessa forma, verificar a procedência e a autenticidade do conteúdo digital nunca foi tão importante. Isso nos permite atenuar os possíveis danos dos modelos generativos. É nesse ponto quea marca d'água de IA do entra em ação, oferecendo uma ferramenta essencial para rotular e detectar conteúdo gerado por IA, o que é essencial para combater seu uso indevido.

Nesta postagem do blog, explicarei o que é a marca d'água de IA e como ela funciona, destacarei suas principais aplicações e explorarei os desafios e as limitações que ela enfrenta.

O que é marca d'água de IA? 

A marca d'água de IA é uma técnica que incorpora sinais reconhecíveis (ou seja, a marca d'água) em conteúdo gerado por IA de forma a tornar o conteúdo rastreável e protegido sem comprometer sua qualidade.

métodos de marca d'água de IA

As marcas d'água de IA podem ser incorporadas de várias maneiras, dependendo do tipo de conteúdo:

  • Texto: Padrões ou variações linguísticas sutis.
  • Imagens: Alterações nos valores de pixel ou nas cores.
  • Áudio: Mudanças de frequência.
  • Vídeos: Alterações baseadas em quadros ou ajustes específicos de codificação.

As marcas d'água podem ser classificadas com base em dois fatores principais:

  1. Visibilidade
    1. Marcas d'água imperceptíveis: Eles não são diretamente perceptíveis para os seres humanos e só podem ser identificados por algoritmos, como pequenas alterações na estrutura do texto.
    2. Marcas d'água visíveis: Eles são evidentes e facilmente reconhecíveis, como um logotipo ou uma sobreposição de texto em uma imagem ou vídeo.
  2. Resiliência à manipulação:
    1. Marcas d'água robustas: Eles podem suportar alterações de conteúdo, como compressão, corte, dimensionamento e edição.
    2. Marcas d'água frágeis: Eles são facilmente destruídos por qualquer modificação, mas ainda são úteis para verificar a integridade do conteúdo original não modificado.

Como funciona a marca d'água de IA? 

Deixe-me explicar a você como funciona a marca d'água de IA. Em sua essência, a marca d'água de IA envolve dois estágios principais: incorporação (ou codificação) e detecção.

O processo de incorporação ou codificação pode ser realizado de várias maneiras, incluindo a adição de padrões de ruído e a modificação de bits de baixa ordem.

O processo de detecção pode ser feito usando algoritmos que procuram padrões específicos ou anomalias estatísticas no conteúdo gerado ou até mesmo treinando um modelo de aprendizado de máquina para distinguir o conteúdo com marca d'água do conteúdo sem marca d'água.

Todo o processo de marca d'água pode ser implementado de três maneiras principais:

  1. Durante o próprio processo generativo (marca d'água generativa).
  2. Editando mídias já geradas (marca d'água baseada em edição).
  3. Alterando os dados de treinamento do modelo generativo (marca d'água orientada por dados).

Cada um desses métodos tem seus próprios pontos fortes, e a escolha da técnica depende do tipo de conteúdo e do caso de uso.

Aplicações de marca d'água de IA

Agora, vamos nos concentrar nas principais aplicações da marca d'água de IA. Nas próximas seções, vou me concentrar na proteção da propriedade intelectual e no rastreamento da procedência, na verificação da autenticidade e na uso responsável de IA responsável.

Proteção da propriedade intelectual e rastreamento da procedência

Ao ler o artigo "A marca d'água torna os modelos de linguagem radioativosfiquei fascinado com a exploração de como a marca d'água de IA pode proteger a propriedade intelectual de grandes modelos de linguagem.

O estudo introduz o conceito de "radioatividade", mostrando como os textos com marca d'água deixam rastros detectáveis usados para ajuste fino outro modelo. Essa abordagem oferece uma maneira de os desenvolvedores de modelos de IA generativa rastrearem a reutilização autorizada de seu conteúdo gerado por IA, garantindo a responsabilidade pelo uso de sua propriedade intelectual.

Verificação de autenticidade

Além de sua importância na proteção da propriedade intelectual de modelos de IA generativa, a marca d'água de IA também desempenha uma função fundamental na verificação da autenticidade e na exposição de deepfakes ou conteúdo manipulado.

Para mim, esse recurso duplo é o que o torna uma tecnologia indispensável. Ao incorporar marcadores sutis e rastreáveis ao conteúdo gerado por IA, a marca d'água nos permite detectar a manipulação e manter a confiança em um mundo on-line cada vez mais repleto de desinformação.

Uso responsável da IA 

Seguindo a importância da marca d'água de IA na verificação de autenticidade, também vejo a marca d'água como uma etapa importante para incentivar o uso responsável da IA. Isso facilita a identificação de conteúdo gerado por IA, mantendo IA generativa e os usuários responsáveis. Os criadores de IA generativa ficarão mais atentos ao uso das ferramentas de IA, garantindo que não enganem o público nem se envolvam em práticas antiéticas.

Para quem quer entender os desafios mais amplos da marca d'água de IA - especialmente as questões relacionadas à governança, ao controle e ao uso dos resultados da detecção - o "O que você espera da marca d'água de IA generativa" é uma leitura obrigatória.

Desafios e limitações da marca d'água de IA

Embora a marca d'água com IA seja muito promissora, ainda há desafios e limitações a serem considerados. Nas seções a seguir, explorarei os principais problemas, incluindo o equilíbrio entre a robustez e a imperceptibilidade das marcas d'água, o impacto das transformações na precisão da detecção e a necessidade de padrões do setor. 

Robustness 

O aumento da robustez geralmente envolve a incorporação de uma marca d'água mais forte no conteúdo, tornando-a mais resistente a ataques e mais difícil de remover. No entanto, isso geralmente tem o custo da imperceptibilidade, pois uma marca d'água mais forte pode se tornar mais perceptível para os usuários, afetando a qualidade visual ou auditiva do conteúdo.

Por outro lado, tornar a marca d'água menos perceptível geralmente envolve incorporá-la de forma mais sutil ao conteúdo. No entanto, marcas d'água sutis geralmente são mais vulneráveis a ataques como compressão ou corte.

Precisão da detecção

Outro desafio importante a ser considerado é como a precisão da detecção das técnicas de marca d'água de IA pode ser afetada por fatores como compactação, redimensionamento e corte.

Veja a compressão, por exemplo. Os algoritmos de compactação são projetados para reduzir o tamanho do arquivo removendo dados redundantes ou menos importantes e, infelizmente, marcas d'água sutis geralmente se enquadram na categoria de dados "removíveis", deixando o conteúdo gerado por IA indetectável.

O corte leva esse desafio um passo adiante: se a marca d'água estiver localizada em uma parte do conteúdo que foi cortada, não haverá chance de detectá-la na imagem restante.

Padronização 

A marca d'água de IA ainda enfrenta desafios, principalmente a falta de padrões em todo o setor, o que dificulta a interoperabilidade e retarda uma adoção mais ampla. No entanto, considero os desenvolvimentos recentes encorajadores.

Por exemplo, SynthID do Google DeepMind do Google Deepind introduziu um esquema de marca d'água pronto para produção para texto que mantém alta precisão de detecção com latência mínima.

Também acho fascinante o trabalho do Meta sobre marca d'água em vídeo. De fato, eles publicaram recentemente Video Sealuma estrutura abrangente que insere sinais em vídeos para garantir sua robustez contra transformações (ou seja, compactação).

Visão geral da marca d'água de vídeo digital - meta's video seal

Visão geral da marca d'água de vídeo digital. Fonte: Meta AI  

O fato de que tanto a Google DeepMind e a Meta terem publicado seu código de marca d'água no GitHub é um passo interessante em direção à padronização.

O futuro da marca d'água com IA

Quando penso no futuro da marca d'água de IA, vejo vários avanços interessantes no horizonte, principalmente nos métodos de incorporação e detecção de marcas d'água.

Técnicas inspiradas em criptografia

Um dos mais interessantes que vejo é o uso de técnicas inspiradas em criptografia. Nessa abordagem, as marcas d'água podem ser detectadas somente com o conhecimento de uma chave secreta. Sem a chave secreta, é computacionalmente intratável distinguir os resultados com marca d'água daqueles do modelo original.

Para obter informações mais detalhadas sobre esse conceito, recomendo que você leia o artigo de pesquisa "Marcas d'água indetectáveis para modelos de linguagem." Ele se aprofunda nas especificidades dessas técnicas criptográficas de marca d'água e em seu possível impacto no futuro do conteúdo gerado por IA.

Preocupações com a privacidade

No entanto, embora os avanços nas técnicas de marca d'água de IA sejam empolgantes, as preocupações com a liberdade de expressão, a privacidade e a transparência permanecem.

Por exemplo, considere uma imagem gerada por um defensor dos direitos humanos para documentar um ato de abuso. A imagem gerada contém informações ocultas por meio da marca d'água, tornando o defensor dos direitos humanos facilmente identificável por um regime opressor.

É importante que os desenvolvedores de IA e os formuladores de políticas abordem essa questão, garantindo que as marcas d'água sejam projetadas para preservar a privacidade daqueles que criam e compartilham conteúdo sensível e, ao mesmo tempo, permitir a atribuição e a rastreabilidade eficazes.

Conclusão 

Acredito que a marca d'água de IA tem um imenso potencial para criar confiança e transparência. Ao permitir a identificação de conteúdo gerado por IA, ele pode combater a desinformação, proteger a propriedade intelectual e promover o uso ético da IA.

Para mim, a parte mais empolgante é como ele permite que as pessoas tomem decisões informadas sobre o conteúdo com o qual interagem. Embora isso seja verdade, ainda há grandes desafios pela frente, como tornar as marcas d'água robustas o suficiente para resistir à adulteração e encontrar o equilíbrio certo entre transparência e privacidade. É por isso que a pesquisa e a colaboração contínuas são tão importantes.


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Natasha Al-Khatib
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Sou engenheiro de computação e comunicação e pesquisador. Passo meu tempo criando ferramentas de aprendizagem profunda para avançar no campo da segurança cibernética! 

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