O que é o processamento de dados não estruturados?

Processamento de dados não estruturados, definido

O processamento de dados não estruturados é a prática de coletar, organizar e analisar informações que não possuem um formato ou modelo de dados predefinido.

 

O objetivo do processamento de dados não estruturados é transformar dados brutos e não estruturados em conjuntos de dados estruturados e semiestruturados que possam aprimorar a tomada de decisões, a análise de dados e as iniciativas de inteligência artificial (IA) em toda a empresa.

Ao contrário dos dados estruturados, que se encaixam perfeitamente em planilhas ou sistemas de gerenciamento de banco de dados relacionais (RDBMS), as informações não estruturadas desafiam a uniformidade. Exemplos de dados não estruturados incluem arquivos de texto, gravações de áudio, formatos de imagem, publicações em redes sociais, avaliações de clientes e páginas da web — todos eles contêm contexto, mas não organização.

O processamento de dados estruturados tradicional depende de sistemas regidos por um esquema que pode ser consultado por meio da linguagem de consulta estruturada (SQL). Em contraste, o processamento de dados não estruturados depende de aprendizado de máquina (ML), processamento de linguagem natural (PLN) e outros métodos baseados em IA capazes de interpretar tanto a ambiguidade quanto a escala.

Por que o processamento de dados não estruturados é importante

Os dados empresariais fluem de todos os cantos das operações, de e-mails e documentos a interações com clientes e dispositivos conectados. Os dados não estruturados constituem a grande maioria (90%) dessas informações geradas pela empresa, crescendo mais rápido do que qualquer outro tipo de dados.1 Isso significa que cada clique, imagem e mensagem expande o conjunto de informações e, por extensão, o potencial de insights praticáveis.

As organizações que processam dados não estruturados vão além dos relatórios de nível superficial. Ao analisar dados de documentos digitais ou dispositivos de Internet das coisas (IoT), eles podem identificar mais tendências, avaliar riscos anteriormente ocultos e analisar o comportamento do cliente com um contexto mais rico. Esses insights informam a tomada de decisões, seja em diagnósticos de saúde ou automação industrial, e fornecem a base para tecnologias como ML, PLN e IA generativa.

Dados não estruturados também desempenham um papel fundamental em viabilizar modelos de linguagem amplos (LLMs), os primeiros sistemas de IA capazes de lidar com linguagem humana em larga escala. Esses modelos só têm bom desempenho quando as organizações conseguem preparar, armazenar e servir inputs não estruturados de alta qualidade. Com essa base estabelecida, os LLMs podem modelar padrões estatísticos em volumes massivos de dados, permitindo que empresas resumam documentos de texto, classifiquem feedback dos clientes ou analisem postagens em redes sociais com muito mais eficiência do que sistemas baseados em regras.

A relação é cíclica: sistemas de IA treinados com dados não estruturados produzem resultados que ajudam a enriquecer e organizar esses dados específicos. Esses conjuntos de dados enriquecidos então informam a última geração de modelos, criando um ciclo contínuo de refinamento. 

Mas o insight exige infraestrutura. A velocidade e a variabilidade das informações não estruturadas exigem arquiteturas que sejam ao mesmo tempo escaláveis e adaptáveis. Quando práticas avançadas de gerenciamento de dados, como o gerenciamento de metadados, são combinadas com ferramentas modernas de análise, as organizações conseguem transformar o ruído dos dados não estruturados em nuance.

Mixture of Experts | 12 de dezembro, episódio 85

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Como os dados não estruturados diferem dos dados estruturados

Os dados empresariais normalmente se enquadram em três grandes categorias: estruturados, semiestruturados e não estruturados.  

Dados estruturados

Os dados estruturados são altamente organizados e armazenados em sistemas que dependem de um esquema consistente. Por exemplo, IDs de clientes ou números de telefone podem estar organizados de forma ordenada em linhas e colunas, acessíveis via SQL, gerenciados por sistemas de gerenciamento de dados e armazenados em um RDBMS. Sua estrutura os torna ideais para relatórios e casos de uso tradicionais de inteligência de negócios.

Dados semiestruturados

Os dados semiestruturados não seguem um esquema rígido. Em vez disso, mantêm uma estrutura flexível por meio de metadados, tags ou marcadores semânticos que descrevem os atributos dos dados. Exemplos incluem arquivos de linguagem de marcação extensível (XML) ou de valores separados por vírgula (CSV) trocados por meio de interfaces de programação de aplicativos (APIs), armazenados em ambientes NoSQL, como o MongoDB, ou arquivados em data lakes. Esse tipo de dado oferece o melhor dos dois mundos: legível por máquina e adaptável.

Dados não estruturados

Os dados não estruturados não têm uma estrutura consistente nem um modelo de dados predefinido, o que torna mais difícil armazená-los e consultá-los usando sistemas tradicionais. Eles aparecem em documentos de texto, arquivos de vídeo e dados de sensores de dispositivos de IoT, para citar alguns exemplos. Esses formatos podem conter contexto, como emoção, tom ou imagens, que os dados estruturados não conseguem expressar.

Como os dados estruturados existem dentro de um esquema definido, a consulta e a análise de dados são diretas. Já os dados não estruturados exigem algoritmos sofisticados e processos como modelagem semântica para revelar padrões e extrair significado.

A ausência de estrutura torna o processamento mais complexo, mas também mais recompensador: as empresas que aprendem a lidar com ela podem descobrir insights valiosos que não podem ser encontrados em nenhum outro lugar.

O pipeline de processamento de dados não estruturados

Embora os frameworks de processamento de dados compartilhem uma lógica comum, o processamento de dados não estruturados redefine cada etapa. Cada etapa contribui para o mesmo objetivo: transformar inputs brutos e não estruturados em formatos estruturados ou semiestruturados que sistemas de análise e IA possam usar. Embora as abordagens possam variar, o processamento de dados não estruturados normalmente inclui:

  • Coleção
  • Preparação
  • Input
  • Análise
  • Output
  • Armazenamento

Coleção

Em ambientes não estruturados, a coleta de dados — frequentemente chamada de ingestão — significa reunir informações de uma ampla variedade de fontes de dados, como aplicativos, páginas da web e publicações em redes sociais. O objetivo é reunir conjuntos de dados que abrangem todos os tipos de dados, desde dados textuais até arquivos multimídia.

Para lidar com essa variedade, as empresas frequentemente dependem de data lakes, armazenamento de objetos e sistemas NoSQL que podem escalar horizontalmente à medida que novos inputs chegam. Frameworks de ingestão em streaming oferecem suporte à coleta em tempo real, enquanto APIs fazem a ponte entre feeds estruturados e semiestruturados.

Esse processo cria um fluxo de informações contínuo. Quando combinado com práticas de gerenciamento de dados não estruturados e de validação, ele também pode ajudar a manter a qualidade dos dados desde o início.

Preparação

Depois que as informações são coletadas, elas precisam ser refinadas por meio do pré-processamento — o ato de limpar, padronizar e enriquecer inputs para torná-los pesquisáveis e prontos para análise. Essa etapa transforma dados brutos em dados utilizáveis por meio de uma série de funções que ajudam a garantir que cada conjunto de dados mantenha precisão e estrutura durante todo o processo. 

  • O reconhecimento óptico de caracteres (OCR) converte documentos digitalizados ou imagens em texto legível por máquina, transformando dados não estruturados em informações pesquisáveis
  • Modelos de aprendizado de máquina e algoritmos adaptativos detectam anomalias e reconhecem entidades, como números de telefone ou IDs de clientes
  • Técnicas de processamento de linguagem natural decompõem texto não estruturado, extraem palavras-chave e realizam análise de sentimento para identificar tom e intenção
  • A marcação semântica adiciona metadados contextuais que ajudam os sistemas a compreender relações entre conceitos, entidades e tópicos
  • Pipelines automatizados de enriquecimento categorizam e rotulam ainda mais os dados dentro dos repositórios

Input

Com os inputs preparados e marcados, a próxima etapa é alimentar as informações em uma plataforma de processamento ou em um fluxo de trabalho capaz de acomodar diferentes formatos e requisitos de throughput. Em vez de carregar dados em um esquema predefinido, a maioria dos frameworks de ingestão usa conectores, APIs e ferramentas de processamento de fluxo para migrar dados não estruturados para mecanismos de análise ou pipelines de IA, preservando a linhagem, os metadados e os controles de acesso aos dados.

Ferramentas de ingestão baseadas em IA também podem converter dados não estruturados em formatos utilizáveis e simplificar sua movimentação entre ambientes. Como modelos de dados predefinidos não são necessários, a flexibilidade e o throughput têm prioridade. Plataformas como Apache Spark e ferramentas como IBM watsonx.integration podem ajudar a coordenar essas operações, permitindo processamento em tempo real e integração contínua entre ambientes.

Análise

Essa etapa transforma informações brutas em insights. Em vez de consultas SQL, a análise de dados para inputs não estruturados depende de IA, ML, PLN e mineração de dados para extrair significado. Esses sistemas inteligentes podem examinar avaliações de clientes, publicações em redes sociais e documentos de texto para detectar sentimento, identificar tendências ou sinalizar anomalias quase em tempo real.

Na área da saúde, por exemplo, modelos de IA podem analisar arquivos de vídeo de radiologia e anotações de médicos para identificar indicadores iniciais de doenças ou de resposta ao tratamento. Na base de tudo, algoritmos e ferramentas adaptativas de análise aprendem continuamente com o feedback, produzindo insights cada vez mais precisos e valiosos.

Saída

Após a análise, as conclusões são distribuídas por meio de dashboards, relatórios ou aplicativos que tornam os insights acessíveis e a tomada de decisões quase instantânea. A clareza da saída determina com que eficácia as equipes conseguem responder ao que os dados revelam.

Nessa etapa, ferramentas de análise de dados e de visualização unem resultados estruturados e não estruturados em uma visão unificada do desempenho. Executivos podem monitorar a cadeia de suprimentos em tempo real, enquanto profissionais de marketing podem usar análise de sentimento para medir a percepção da marca ou o impacto de campanhas e melhorar as experiências do cliente.

Plataformas modernas de inteligência de negócios e ferramentas de colaboração incorporam esses insights diretamente aos fluxos de trabalho do dia a dia, reduzindo a distância entre análise e ação.

Armazenamento

A etapa final do pipeline ajuda a garantir que as informações permaneçam seguras, pesquisáveis e em conformidade. Os sistemas de armazenamento de dados para informações não estruturadas precisam lidar com volumes massivos de dados não estruturados sem sacrificar a acessibilidade nem o desempenho.

Para enfrentar esse desafio, as empresas dependem de armazenamento de objetos, data lakes e repositórios híbridos. usando serviços como AWS S3 ou Azure Blob Storage, que se conectam de forma contínua a bancos de dados relacionais tradicionais por meio de APIs.

Frameworks robustos de gestão de dados preservam a linhagem e a conformidade em todos os dados empresariais, garantindo que os insights possam ser reutilizados e reaproveitados em casos de uso futuros. Repositórios em nuvem e bancos de dados NoSQL também ampliam essa base, usando arquiteturas orientadas por políticas, projetadas para serem escaláveis e com bom custo-benefício.

Desafios do processamento de dados não estruturados

Trabalhar com informações não estruturadas traz complexidade técnica e estratégica. Entre os desafios comuns e as formas de lidar com eles estão:

Falta de esquema e de formato predefinido

Como a maior parte dos dados não estruturados não tem um esquema nem um modelo de dados predefinido, os bancos de dados relacionais tradicionais têm dificuldade para interpretá-los. As empresas podem contornar essa limitação com frameworks adaptativos que aplicam marcação semântica e modelos de metadados em camadas para inferir estrutura e significado, tornando as informações brutas prontas para análise de dados sem forçá-las a estruturas rígidas.

Manutenção da qualidade dos dados

À medida que os conjuntos de dados se expandem, erros se proliferam e se duplicam, reduzindo a confiança na análise. As equipes de engenharia de dados podem fortalecer a qualidade dos dados por meio de rotinas automatizadas de gerenciamento de dados que validam e padronizam os inputs, ao mesmo tempo que enriquecem campos ausentes, garantindo que todo tipo de dado, desde documentos de texto até arquivos de áudio, permaneça confiável.

Escala e custo de armazenamento

Volumes crescentes de dados não estruturados podem sobrecarregar sistemas estáticos. Para gerenciar capacidade e custo, empresas inovadoras e startups com recursos limitados podem empregar armazenamento de objetos escalável, data lakes distribuídos e ambientes de nuvem que otimizam o desempenho por meio de provisionamento elástico e tiering inteligente.

Complexidade da integração

A integração de fontes estruturadas, semiestruturadas e não estruturadas frequentemente expõe incompatibilidades entre RDBMS legados e sistemas NoSQL modernos. As empresas podem superar essas divisões usando APIs unificadas e ferramentas flexíveis de análise que mantêm a governança e a linhagem em todos os repositórios, ao mesmo tempo que garantem uma interoperabilidade fluida.

Pontualidade e automação

Fluxos de trabalho estáticos têm dificuldade para gerar insight na velocidade em que os dados não estruturados são migrados. Ao aproveitar pipelines em tempo real impulsionados por IA que automatizam o pré-processamento e a análise, as equipes de dados podem minimizar a latência e converter fluxos contínuos em inteligência coletiva.

Habilidades e governança

Gerenciar big data em diferentes formatos exige tanta especialização quanto tecnologia. São necessárias sólida alfabetização de dados e habilidades analíticas para que as equipes usem de forma responsável as informações que seus sistemas geram. As empresas podem estabelecer frameworks unificados de gerenciamento de dados que esclareçam propriedade, conformidade e políticas de ciclo de vida, equilibrando a eficiência da automação com a responsabilidade da governança.

Toda empresa guarda histórias ainda não contadas em seus documentos, transcrições, sensores e telas. O processamento de dados não estruturados dá estrutura a essas histórias sem limitar seu significado. Ao integrar tecnologias como IA, ML e PLN com um gerenciamento de dados disciplinado, as organizações podem transformar a cacofonia dos dados não estruturados em clareza.

Tom Krantz

Staff Writer

IBM Think

Alexandra Jonker

Staff Editor

IBM Think

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Notas de rodapé

1 "Untapped value: What every executive needs to know about unstructured data," IDC, agosto de 2023.