O Papel do Aprendizado de Máquina na Pesquisa Econômica
A aprendizagem de máquina tá mudando a forma como os economistas analisam dados complexos e melhoram previsões.
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Índice
Aprendizado de Máquina (ML) virou um assunto importante na pesquisa econômica. Esse artigo revisa como as ferramentas de ML são usadas nesse campo, focando em três questões principais: quando o ML é aplicado na economia, quais modelos são preferidos e como eles são usados em aplicações econômicas.
A Importância do Aprendizado de Máquina
A economia tá mudando rápido, ficando mais digital do que nunca. Como resultado, os dados com os quais os economistas trabalham estão crescendo em tamanho e complexidade. Isso cria desafios pra quem precisa analisar esses dados de forma eficaz. O ML oferece uma forma de enfrentar esses desafios, permitindo que os pesquisadores processem grandes quantidades de dados diversificados.
Mais e mais estudos em revistas de economia estão usando ML. De 2018 a 2022, o número de artigos publicados que incorporam ferramentas de ML subiu bastante. Muitos pesquisadores estão achando novas formas de aplicar essas técnicas pra resolver problemas econômicos. No entanto, nem todos os economistas e analistas de dados conseguem entender como usar essas ferramentas de forma eficaz.
Quando o Aprendizado de Máquina é Usado na Economia?
Tem três cenários principais onde o ML pode trazer benefícios significativos pra pesquisa econômica:
Processamento de Dados Não Tradicionais: Modelos econométricos tradicionais têm dificuldade com tipos de dados como imagens, textos, áudios ou vídeos. O ML pode ajudar os pesquisadores a extrair informações úteis dessas fontes, melhorando suas análises econômicas.
Capturando Não-Linearidade: Algumas relações econômicas são complexas e não podem ser facilmente capturadas usando modelos padrão. Técnicas de ML podem modelar essas relações intrincadas de forma mais eficiente.
Processamento de Grandes Dados Tradicionais: Quando confrontados com conjuntos de dados extensos e complexos, o ML pode ajudar a melhorar a precisão das previsões, extrair novas percepções ou automatizar a extração de características.
Modelos de Aprendizado de Máquina Preferidos
Diferentes modelos de ML podem ser mais adequados pra tipos específicos de aplicações na economia. Aqui estão alguns modelos comuns:
Modelos de Aprendizado Profundo
O aprendizado profundo é particularmente útil pra analisar dados não tradicionais como textos e imagens. O processamento de linguagem natural (NLP) depende bastante dessa abordagem, permitindo que os pesquisadores realizem tarefas como análise de sentimentos e modelagem de tópicos. Modelos Transformer estão populares atualmente pra processar dados textuais de forma eficiente.
Técnicas de visão computacional também podem ser aplicadas, especialmente quando se trata de analisar imagens ou dados de satélite. Esses modelos podem ajudar a medir indicadores econômicos como crescimento do PIB ou renda familiar.
Modelos de Aprendizado em Conjunto
O aprendizado em conjunto combina vários modelos pra melhorar a precisão das previsões. Essa abordagem é frequentemente usada com conjuntos de dados tradicionais que podem ter muitas características ou enfrentar problemas como colinearidade ou não-linearidade. Florestas aleatórias e outros métodos de boosting são frequentemente empregados em estudos econômicos pra fornecer melhores resultados do que técnicas de regressão padrão.
Modelos de ML Causais
Quando os pesquisadores querem explorar relações de causa e efeito, os modelos de ML causais se tornam valiosos. Esses modelos podem analisar dados complicados sem perder a validade estatística. Eles fornecem uma estrutura pra tirar conclusões significativas de estudos econômicos focados em inferência causal.
Como o Aprendizado de Máquina é Usado em Aplicações Econômicas?
As técnicas de ML podem ser personalizadas pra aumentar sua eficácia em diferentes contextos econômicos. Aqui estão algumas recomendações chave:
Modelos Pré-Treinados: Usar modelos que já foram treinados em tarefas semelhantes pode economizar tempo e recursos. Isso é especialmente verdadeiro pra aplicações de aprendizado profundo, onde o custo computacional pode ser alto.
Modelos de Conjunto Personalizados: Modelos prontos podem ser ajustados pra se encaixar melhor em tarefas específicas, especialmente ao trabalhar com dados em painel que apresentam colinearidade ou não-linearidade, permitindo previsões mais precisas.
Atualizando Métodos Tradicionais: A facilidade de uso aumenta ao adaptar modelos populares de ML a abordagens econométricas tradicionais. Isso ajuda a alcançar melhor desempenho e interpretação.
Desafios e Limitações
Apesar das vantagens, o ML na economia traz vários desafios:
Requisitos de Dados: Modelos de ML eficazes geralmente exigem grandes conjuntos de dados e considerável poder computacional, o que pode nem sempre estar disponível na pesquisa econômica.
Riscos de Overfitting: Modelos de ML podem facilmente ficar muito complexos, levando ao overfitting, onde eles têm um bom desempenho nos dados de treinamento, mas não em dados novos.
Interpretabilidade: Muitos modelos de ML são complexos e difíceis de interpretar, o que gera desafios na economia, onde entender a relação entre variáveis é essencial.
Propriedades Estatísticas: A maioria dos modelos de ML não fornece erros padrão e outras propriedades estatísticas importantes, complicando o processo de fazer conclusões confiáveis a partir dos resultados.
O Futuro do Aprendizado de Máquina na Economia
Apesar desses desafios, o ML tá avançando na pesquisa econômica. Mais pesquisadores estão encontrando formas de unir ferramentas econométricas tradicionais com métodos modernos de ML pra aprofundar seu entendimento sobre sistemas econômicos. À medida que a quantidade de dados econômicos continua a crescer, o ML vai desempenhar um papel cada vez mais importante na análise econômica.
O ML pode ajudar os economistas a descobrir padrões e relações que estavam escondidos nos dados, permitindo que eles informem melhor as decisões políticas. No entanto, pesquisas contínuas são necessárias pra lidar com os desafios existentes e aumentar a aplicabilidade do ML na economia.
Conclusão
Em conclusão, o aprendizado de máquina tá se tornando uma ferramenta essencial na pesquisa econômica. Sua capacidade de analisar conjuntos de dados complexos e diversos abre novas avenidas pra entender fenômenos econômicos. Ao empregar técnicas de ML, os pesquisadores podem melhorar a precisão de suas análises, fornecendo insumos valiosos pros formuladores de políticas.
À medida que a economia digital se expande e mais dados se tornam disponíveis, o potencial do ML na economia só vai crescer. Enquanto os desafios permanecem, a evolução contínua das aplicações de aprendizado de máquina promete um futuro mais brilhante pra pesquisa econômica.
Título: Machine Learning for Economics Research: When What and How?
Resumo: This article provides a curated review of selected papers published in prominent economics journals that use machine learning (ML) tools for research and policy analysis. The review focuses on three key questions: (1) when ML is used in economics, (2) what ML models are commonly preferred, and (3) how they are used for economic applications. The review highlights that ML is particularly used to process nontraditional and unstructured data, capture strong nonlinearity, and improve prediction accuracy. Deep learning models are suitable for nontraditional data, whereas ensemble learning models are preferred for traditional datasets. While traditional econometric models may suffice for analyzing low-complexity data, the increasing complexity of economic data due to rapid digitalization and the growing literature suggests that ML is becoming an essential addition to the econometrician's toolbox.
Autores: Ajit Desai
Última atualização: 2023-04-20 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2304.00086
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.00086
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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