O que é mesmo “inteligência”?

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Físico propõe uma nova abordagem para o conceito de inteligência

Estes diagrama mostram como o software que considera as “forças entrópicas causais”, emula o comportamento inteligente necessário para caminhar ereto ou usar ferramentas.
Crédito da imagem: Cortesia de Alexander Wissner-Gross

Um conceito radical pode causar a revisão das teorias que abordam o comportamento cognitivo

19 de abril de 2013 – 16:30

Por: 

Chris Gorski, ISNS

(ISNS) — Uma simples equação, fundamentada nos princípios básicos da física, pode descrever a inteligência e estimular novas abordagens em campos tão diversos quanto as finanças e a robótica – é o que diz uma nova pesquisa.

Alexander Wissner-Gross, um físico da Universidade Harvard e do Massachusetts Institute of Technology, e Cameron Freer, um matemático da Universidade do Hawaii em Manoa, desenvolveram uma equação que, segundo eles, descreve muitos comportamentos ditos inteligentes ou cognitivos, tais como caminhar ereto e usar ferramentas.
Os pesquisadores sugerem que o comportamento inteligente tem origem no impulso de obter o controle de eventos futuros no ambiente. Isto é exatamente o oposto do clássico cenário de ficção-científica onde os computadores ou robôs se tornam inteligentes e resolvem dominar o mundo.
As descobertas descrevem uma relação matemática que pode “induzir espontaneamente comportamentos notavelmente sofisticados associados ao ‘nicho cognitivo’ humano, o que inclui o uso de ferramentas e a cooperação social, em sistemas físicos simples”, como diz o artigo publicado por eles hoje na Physical Review Letters.
“É um artigo provocativo”, disse Simon DeDeo, um pesquisador do Santa Fe Institute que estuda sistemas biológicos e sociais. “Não é o que costumamos chamar de ciência”.
Wissner-Gross, um físico, disse que a pesquisa era “muito ambiciosa” e citou desenvolvimentos em vários campos como as principais fontes de inspiração.
A matemática por trás da pesquisa vem da teoria sobre como a energia térmica pode realizar trabalho e se dissipar com o tempo – a termodinâmica. Um dos conceitos fundamentais da física é chamado entropia – a tendência que têm os sistemas de evoluir para uma quantidade maior de desordem. A segunda lei da termodinâmica explica como, em qualquer sistema isolado, a quantidade de entropia tende a aumentar. Por exemplo, um espelho pode se despedaçar em vários cacos, mas uma coleção de cacos não vai se reajuntar em um espelho.
Esta nova pesquisa propõe que a entropia é diretamente conectada ao comportamento inteligente.
“[O artigo] é basicamente uma tentativa de descrever a inteligência como um processo fundamentalmente termodinâmico”, declara Wissner-Gross.
Os pesquisadores desenvolveram um software, chamado Entropica, e o alimentaram com modelos de várias situações onde ele pudesse demonstrar comportamentos que se parecessem muito com inteligência. E eles criaram os padrões de muitos desses exercícios com base em clássicos testes de inteligência animal.
Em um dos testes, os pesquisadores apresentaram a Entropica uma situação onde ele poderia usar um item como ferramenta para retirar outro item de dentro de um recipiente; em outro, ele poderia mover um carrinho de modo a balancear uma das rodas suspensa no ar. Governado pelos simples princípios da termodinâmica, o software respondeu exibindo um comportamento similar ao que as pessoas ou animais poderiam fazer, tudo isso sem ter recebido uma meta específica para qualquer um dos cenários.
“Ele realmente auto-determina qual é seu objetivo”, conta Wissner-Gross. “Esta [inteligência artificial] não precisa da especificação explícita de uma meta, diferentemente de qualquer outra [inteligência artificial]”.
O comportamento inteligente do Entropica emerge do “processo físico de tentar capturar tantas histórias futuras quanto possível”, diz Wissner-Gross. As histórias futuras representam todo o conjunto de possíveis resultados que estão disponíveis para um sistema em qualquer dado momento.
Wissner-Gross chama o conceito central da pesquisa de “forças entrópicas causais”. Essas forças são a motivação do comportamento inteligente. Elas encorajam o sistema a preservar tantas histórias futuras quanto for possível. Por exemplo, no exercício do carrinho-e-roda, o Entropica controla o carrinho para manter a roda erguida. Permitir que a roda caísse, diminuiria drasticamente o número de histórias futuras restantes, ou, em outras palavras, reduziria a entropia do sistema carro-e-roda. Manter a roda suspensa no ar, maximiza a entropia. Isto mantem todas as histórias futuras que podem ter início neste estado, inclusive as resultantes de deixar a roda do carrinho cair.
“O universo existe no estado presente que tem agora. Ele pode prosseguir em várias direções diferentes. Minha proposta é que a inteligência é um processo que tenta se assenhorar das histórias futuras”, explicou Wissner-Gross.
A pesquisa pode ter aplicações além das que são tipicamente associadas à inteligência artificial, inclusive estruturas da linguagem e cooperação social.
DeDeo disse que seria interessante aplicar esta nova estrutura para examinar a WikiPedia e pesquisar se ela, enquanto sistema, exibe os mesmos comportamentos descritos no artigo.
“Para mim [esta pesquisa] parece uma tentativa autêntica e honesta de encarar questões realmente grandes”, disse DeDeo.
Uma aplicação potencial dessa pesquisa é o desenvolvimento de robôs autônomos que possam reagir a ambientes mutáveis e escolher seus próprios objetivos.
“Eu estaria muito interessado em aprender mais e compreender melhor o mecanismo com o qual eles estão conseguindo alguns resultados impressionantes, porque isso poderia potencialmente auxiliar nossa busca pela inteligência artificial”, declarou Jeff Clune, um cientista de computação na Universidade do Wyoming.
Clune, que cria simulações de evolução e usa a seleção natural para evoluir inteligência artificial e robôs, expressou algumas reservas quanto à nova pesquisa, que ele sugeriu que pode ser motivada por uma diferença do jargão usado nos diferentes campos. Wissner-Gross deu a entender que ele espera trabalhar em conjunto com pessoas de diferentes campos no futuro, para ajudá-los a compreender como seus respectivos campos deram informações para a nova pesquisa e como as novas perspectivas podem ser úteis nesses campos.
A nova pesquisa foi buscar inspiração em desenvolvimentos de ponta de diversas outras disciplinas. Alguns cosmólogos sugeriram que certas constantes fundamentais na natureza têm os valores que têm, porque senão os homens não seriam capazes de observar o universo¹. Softwares avançados podem atualmente competir com os melhores jogadores humanos no xadrez e no jogo de estratégia Go. Os  pesquisadores até buscaram inspiração no que é conhecido como teoria do nicho cognitivo, que explica como a inteligência pode se tornar um nicho ecológico e, dessa forma, influenciar a seleção natural.
A proposta requer que um sistema seja capaz de processar informação e predizer as histórias futuras muito rapidamente para que possa exibir comportamento inteligente. Wissner-Gross sugeriu que as novas descobertas se encaixam bem em uma argumentação que liga a origem da inteligência à seleção natural e a evolução darwiniana – nada além das leis da natureza é necessário para explicar a inteligência.
Embora se declare confiante nos resultados, Wissner-Gross concede que existe espaço para refinamentos, tais como incorporar princípios de física quântica ao arcabouço. Ao par disto, ele fundou uma  companhia para explorar as aplicações comerciais da pesquisa em áreas como a robótica, a economia e a área de defesa.
“Nós basicamente vemos isto como uma grande teoria unificada da inteligência”, disse Wissner-Gross. “E eu sei que isto soa impossivelmente ambicioso, talvez, no entanto isto realmente unifica várias correntes de vários campos que vão da cosmologia à ciência da computação, comportamento animal e une tudo em um belo quadro termodinâmico”.

Chris Gorski é um editor do Inside Science News Service.

[1] O tradutor acha que esses tais cosmólogos deveriam procurar um psiquiatra urgentemente…

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