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A pilha oculta: o que todos os Engenheiros precisam saber sobre construir com LLMs

Os LLMs são mais do que chatbots — são uma nova camada de execução para software. Esta análise aprofundada da pilha de aplicações LLM revela o que todos os engenheiros devem saber para implementar funcionalidades baseadas em IA do mundo real com GPT-4, LangChain e bases de dados vetoriais.
Tempo de leitura: 8 minutes

Aviso de Tradução: Este artigo foi automaticamente traduzido do inglês para Português com recurso a Inteligência Artificial (Microsoft AI Translation). Embora tenha feito o possível para garantir que o texto é traduzido com precisão, algumas imprecisões podem acontecer. Por favor, consulte a versão original em inglês em caso de dúvida.

Introdução

A Inteligência Artificial já não é experimental. Está incorporada nos nossos produtos digitais—alimentando recomendações, automatizando decisões e permitindo experiências de utilizador totalmente novas. À medida que os sistemas de IA se expandem, também cresce o seu impacto. É por isso que a União Europeia introduziu o Lei da IA da UE—o primeiro quadro legal especificamente concebido para regular os riscos da inteligência artificial.

Para as equipas de produto e inovação, isto não é apenas uma questão de conformidade—é estratégico. As decisões que toma hoje em torno do design, implementação e monitorização da IA determinarão não apenas a sua exposição legal, mas também a sua capacidade de construir produtos digitais escaláveis, éticos e confiáveis.

Introdução – porque isto é importante agora

A rápida adoção de Modelos de Linguagem Grandes (LLMs) está a transformar a engenharia de software. GPT-4, Claude, Mistral e outros já não são apenas APIs de backend — são ambientes de execução para lógica de linguagem humana.

No entanto, para a maioria dos engenheiros, o processo entre prompt do utilizador e resposta do modelo continua a ser uma caixa negra. Este artigo revela essa pilha oculta: as camadas de ferramentas, fluxos de dados, caching, armazenamentos vetoriais e estrutura UX que alimentam aplicações inteligentes.

Se está a implementar funcionalidades alimentadas por GPT, não está apenas a chamar uma API — está a criar uma experiência de IA. É hora de compreender o sistema por detrás.

O que acontece entre um prompt e uma resposta?

Quando um utilizador introduz texto, ocorre uma quantidade surpreendente de computação:

  1. O frontend captura a entrada do utilizador.

  2. Contexto ou documentos opcionais são recuperados.

  3. Um prompt é construído (frequentemente com template).

  4. Uma API LLM (como GPT-4) é chamada.

  5. A resposta é analisada, validada e renderizada na UI.

Por detrás deste fluxo está uma pilha multicamada, não muito diferente de uma framework web moderna. Mas em vez de HTTP e bases de dados, está a lidar com linguagem, incerteza e inferência.

Componentes principais da pilha LLM

API LLM

Descrição:

O motor que gera texto

Ferramentas:

OpenAI, Anthropic, Mistral

Descrição:

Ferramentas para estruturar, encadear e testar prompts

Ferramentas:

LangChain, PromptLayer

Descrição:

Vetores que representam significado

Ferramentas:

OpenAI embeddings, Hugging Face

Descrição:

Motor de pesquisa e recuperação

Ferramentas:

Pinecone, weaviate, redis

Descrição:

Entrega de UX, gestão de latência

Ferramentas:

Vercel AI SDK, Next.js, SvelteKit

O papel da engenharia de prompts

Os prompts são as novas funções — desenha-os com intenção, parâmetros e proteções.

Um prompt bem estruturado pode:

  • Reduzir alucinações

  • Guiar a persona do modelo

  • Lidar com casos extremos (com instruções de fallback)

Considere usar ferramentas como PromptTemplates do LangChain ou mensagens de sistema do OpenAI para construir lógica de prompt testável e repetível.

Geração aumentada por recuperação (RAG)

RAG é uma técnica onde:

  1. Armazena os seus dados específicos do domínio numa BD vetorial

  2. Converte a entrada do utilizador num embedding

  3. Recupera os k melhores fragmentos relevantes

  4. Injeta isso no prompt enviado ao LLM

Ideal para aplicações como:

FAQs com IA, chat com documentos, pesquisa de conhecimento, etc.

Comece com:

  • LangChain + pinecone

  • Supabase pgvector

  • LlamaIndex para encaminhamento avançado

Latência e streaming no frontend

A inferência LLM pode demorar tempo. É por isso que o streaming no frontend é crítico.

Use:

  • Vercel AI SDK para streaming em React
  • Suspense + UIs de streaming para renderização em tempo real
  • Padrões de UI otimista enquanto aguarda respostas LLM

O streaming parece mais rápido e constrói confiança do utilizador.

Limitação de taxa, caching e controlo de custos

Evite atingir limites de utilização ou estourar o seu orçamento:

  • Cache pares de prompt + resposta

  • Use embeddings para detetar similaridade semântica

  • Introduza retry + backoff exponencial em erros 429

Considere armazenar saídas de prompt comuns num CDN ou Edge KV.

Observabilidade em aplicações de IA

Como APM para modelos. Você vai querer saber:

  • Quando o modelo falha

  • Quais prompts estão causando erros

  • Quais saídas são de alto risco

Use:

  • Langfuse – monitoriza uso de prompts

  • PromptLayer – regista e versiona prompts

  • HoneyHive – ferramentas de feedback para correções com humano no ciclo

Colaboração Frontend + Backend

Engenheiros frontend agora influenciam:

  • Clareza do prompt

  • Experiência de streaming

  • Tratamento de erros e fallbacks

  • Relevância do contexto recuperado

Isto não é apenas infraestrutura de IA — é UX de IA.

Engenharia para gestão de alucinações

Ferramentas e práticas:

  • Prompts de sistema para reforçar honestidade

  • Limiares de confiança na saída

  • Mensagens de fallback e transparência

A confiança é crítica. Design em torno da imprevisibilidade.

Do protótipo à produção

Para passar de demo hackathon para produção:

  • Registe cada prompt + resultado

  • Construa pipelines de observabilidade

  • Teste em casos extremos

  • Considere atualizações do modelo + teste A/B

Implementar IA é um ciclo contínuo de produto, não uma integração única.

Exemplos de arquitetura do mundo real

Pilha GPT-4 + RAG + LangChain + vercel SDK

Implementar IA é um ciclo contínuo de produto, não uma integração única.

Armadilhas comuns a evitar

  • Proliferação de prompts sem observabilidade

  • Ignorar latência → UX degradada

  • RAG sem proteções = alucinações com autoridade

Tendências futuras na engenharia de aplicações IA

  • Agentes personalizados por utilizador

  • Inferência no dispositivo com modelos GGUF + WebAssembly

  • Sistemas de design nativos de IA com componentes conscientes de feedback

Conclusão – abraçando a camada de IA

O engenheiro moderno deve pensar além do CRUD. Com LLMs, a sua pilha inclui:

  • Linguagem

  • Relevância

  • Raciocínio

  • Capacidade de resposta

Compreender a pilha oculta torna-o não apenas um melhor programador — mas um melhor arquiteto de IA.

Perguntas frequentes

Como escolho entre RAG e fine-tuning?

RAG é mais fácil, mais rápido de iterar e mais barato. Fine-tuning só é necessário quando as saídas devem ser altamente estruturadas ou específicas do domínio.

Use Vercel AI SDK com React ou APIs de streaming do SvelteKit.

Pinecone (hospedado) ou Supabase (pgvector auto-hospedado) integram bem.

Nem sempre. Comece com APIs simples. Use LangChain quando a orquestração ficar complexa.

Sim, com modelos como Mistral 7B ou Phi-3 via Ollama ou WebLLM, mas não GPT-4.

Use mensagens de sistema, limites de tokens, APIs de moderação e filtros de saída.

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