O que é mesmo “inteligência”?

Photobucket

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…

Afinal quais eram as estranhas idéias de Sir Fred Hoyle?

A recente descoberta de bactérias na estratosfera por cientistas indianos que batizaram uma das novas espécies de Janibacter hoylei, em homenagem a Sir Fred Hoyle, me levou a retomar algo que vinha me incomodando desde que perdi meu tempo e meu dinheiro lendo acabei de ler “Deus, um delírio” de Richard Dawkins: por que será que tantas pessoas citam Hoyle fora de contexto?

Eu fiquei particularmente irritado com essa passagem da catilinária insípida do livro — festejado além da conta — de Dawkins: [Dawkins, Richard. Companhia das Letras, São Paulo, 1ª Edição, 2007, pp. 154-155]

O Boeing 747 definitivo

(….)

O nome vem da interessante imagem do Boeing 747 e do ferro-velho de Fred Hoyle. Não estou certo de que Hoyle tenha colocado no papel, mas ela foi atribuída a ele por sua colega Chandra Wickranasinghe e presume-se que seja verdadeira¹. Hoyle disse que a probabilidade de a vida ter surgido na Terra não é maior do que a chance de um furacão, ao passar por um ferro-velho, ter a sorte de construir um Boeing 747. (…)

A nota de rodapé diz: “¹ O design inteligente já foi descrito, com bastante deselegância, comoo o criacionismo num smoking vagabundo.”

Deselegante, desonesto e desprezível é usar um “argumento do espantalho“, alegando — o que é ainda mais covarde — uma suposta “incerteza” quanto à veracidade sobre a origem de um argumento que não convém. Tanto mais que essa “imagem do Boeing 747” é descrita em detalhes no livro “O Universo Inteligente” de Fred Hoyle, editado em Portugal pelo Editorial Presença (meu exemplar ainda está em algum caixote em Araruama, junto com o resto de minha biblioteca… portanto, não posso transcrever o texto e indicar a página). E — para “entregar” a mal-disfarçada falácia — Dawkins puxa uma nota de pé de página falando de “Intelligent Design” (ID), misturando com absoluta falta de caráter livremente as ideías de Hoyle ao Criacionismo Bíblico.

Em primeiro lugar, o “ferro-velho” de Hoyle contém, especificamente, todas as peças necessárias para a construção de um 747 — coisa que Dawkins omite, para deixar a idéia mais “ridícula”. Em segundo lugar, Dawkins nem se dá ao trabalho de contestar a argumentação de Hoyle com dados e cálculos — apenas passa a mencionar a “Falácia do 747”, como se um astrônomo fosse menos capaz de calcular probabilidades do que um etólogo, e o “erro” de Hoyle tão gritante que qualquer estudante de 2º grau pudesse perceber.

Dawkins poderia, pelo menos, ter-se dado ao trabalho de ler o que Hoyle escreveu para apresentar uma contra-argumentação decente (como eu cai na asneira de fazer fiz para saber o que de tão empolgante os prosélitos do ateísmo encontravam nesse livro).

Bom… Chega de falar de Dawkins! Eu quero falar de Hoyle. E começo com a pergunta:

Hoyle era criacionista?

A resposta é um sonoro e enfático “NÃO!”

Hoyle foi (e é, até hoje) ridicularizado por ter-se oposto ferrenhamente contra o Modelo Cosmológico do “Big Bang”. Aliás, foi ele que cunhou o termo “Big Bang”, a título de gozação com algo que ele julgava insuportavelmente “criacionista”. Em lugar de adotar uma misteriosa “flutuação quântica do nada” para substituir a igualmente misteriosa “Inteligência Criadora”, Hoyle preferiu acreditar que o Universo não tinha começo, nem fim.

Ironicamente, foram dele mesmo as maiores contribuições para solucionar diversos problemas no modelo cosmológico que ele rejeitava. A síntese de elementos “pesados” no interior das estrelas, a previsão de um Fundo Cósmico de Microondas (que Hoyle calculou estar em outra faixa de freqüência), e até uma idéia de um “Campo de Criação” — que, devidamente corrigido, foi o cerne para a “inflação cósmica” do modelo do “Big Bang” — foram problemas que ele contribuiu decisivamente para resolver. O modelo cosmológico defendido por Hoyle, o “Estado Estacionário”, não é mais aceito por cientista algum… mas Hoyle morreu discutindo que diversos indícios que comprovam o modelo do “Big Bang” (inclusive o Fundo Cósmico de Microondas), poderiam ter outra explicação… o que não contribuiu em nada para que suas outras idéias ganhassem mais credibiliade… muito ao contrário.

Mas uma coisa é insistir em uma abordagem científica pouco promissora (ou errada, se quiserem…), e outra, totalmente diferente, é propor uma abordagem totalmente anti-científica e que se baseia em algum “poder sobrenatural”: isso, Hoyle não fez!

O “Universo Inteligente” de Hoyle não foi “projetado” por nehum “ser superior”, nem tem um “propósito” que possamos intuir. Ele apenas favorece a evolução (e não só dos seres vivos — Hoyle se preocupava muito mais com estrelas e galáxias) em um determinado sentido e não em outro. Uma extrapolação da “quebra de simetria” que ocorre com a Força Nuclear Fraca, embora Hoyle jamais use essa analogia. Em seu livro, Hoyle faz uma sugestão tão disparatada como qualquer outra: a “informação” necessária teria origem no futuro. Ou, dito de outra forma, o futuro causa o passado. (Eu acho a idéia mais revoltante do que a de um “ser superior”… mas a matemática funciona…)

Por que, então, Hoyle “desmentia” toda a mainstream da biologia e adotava a panspermia como provável origem da vida na face da Terra?

Por uma questão de coerência, ouso dizer. O universo de Hoyle tinha toda a eternidade para criar a vida. Aliás, mesmo concedendo o modelo do “Big Bang”, se compararmos a idade estimada para o universo, com a idade estimada para a Terra, fica difícil entender como é que a vida poderia ser um fenômeno restrito a este planeta e surgido, graças ao simples acaso, em tão pouco tempo. Sim, porque a Terra apareceu anteontem no universo, mas a matéria-prima para a vida está por aí faz muito mais tempo. Hoyle chegou a explorar “formas de vida extraterrestres” em sua novela de sci-fi, “The Black Cloud“, onde uma nuvem de material (orgânico) interestelar acaba por se revelar dotada de inteligência (e uma inteligência muito maior do que a humana… para variar…)

By the way, uma das “explicações” que Hoyle avançava para o desvio para o vermelho, era a deflexão da luz distante por nuvens interestelares de matéria orgânica (veja aqui). Um delírio? Pode ser…

O fato é que partidários de Hoyle (não sei se de todas as idéias, mas certamente da panspermia), foram buscar indícios de vida na estratosfera… e tiveram sucesso!

Isso “prova” que Hoyle estava certo?… Claro que não! A origem mais provável das bactérias estratosféricas é a Terra, mesmo. Pelo menos há a certeza que existe vida na Terra e as bactérias não são diferentes de outras que encontramos em ambientes profundamente hostís à maior parte dos organismos terrestres. Uma “prova” para as teorias abraçadas por Hoyle, seria a descoberta de organismos (ou de vestígios deles) no material coletado pela sonda Stardust — coisa que, até agora, não aconteceu.

Mas são mais três espécies para a categoria dos extremófilos. A vida na própria Terra é muito mais estranha do que supunha a nossa vã filosofia… E pode muito bem ser que Hoyle, ao remar contra a maré, tenha contribuído, mais uma vez, para solucionar problemas com modelos (neste caso, do Modelo Biológico Evolutivo) que ele próprio rejeitava…

“Por Dentro da Ciência” do Insituto Americano de Física (19/12/08)

Photobucket
19 de dezembro de 2008

Mais Ciência e Menos Ficção: O que Hollywood Realmente Quer dos Cientistas e Engenheiros

Por Emilie Lorditch
Colaboradora do ISNS

Los Angeles, Califórnia, EUA — A maior parte dos cientistas sente calafrios quando vêem ciência e engenharia exibidos nos filmes.

“Seria ótimo não ver a ciência ser esculachada na tela”, disse John Underkoffler, um expert em arte e ciência na media do Massachusetts Institute of Technology, quando participou no mês passado da nova iniciativa da Academia Nacional de Ciências (National Academy of Sciences = NAS), o intercâmbio entre ciência e arte.  “Eu não consigo esperar para ver idéias de cientistas incendiarem Hollywood”, prosseguiu Underkoffler, que foi conselheiro de ciências & tecnologia para os filmes “Minority Report” e “The Incredible Hulk”.

A meta do intercâmbio ciência e entretenimento foi conectar as principais mentes da ciência e engenharia com as principais mentes da produção e dos roteiros para programas de televisão e filmes. Alguns pesquisadores partilharam suas experiências em trabalhar com Hollywood, enquanto outros experts tiveram uma chance de lançar [N.T: no original, “to pitch”] suas descobertas para os cineastas de Hollywood. O resultado do intercâmbio é que algumas dessas idéias podem terminar aparecendo em seus programas favoritos da TV ou em flmes no futuro.

“O processo da pesquisa científica e de fazer um filme são muito parecidos”, declarou Jerry Zucker, o diretor dos filmes “Airplane!” (“Apertem os cintos! O piloto sumiu!”) e “Ghost”. “Você precisa de paixão, impulso e inspiração, há um aspecto técnico e isso é de conhecimento público”. [N.T: Mas, hem?… 😯 ]

Embora sempre exista uma certa tensão entre os cientistas, que buscam por absoluta precisão em suas pesquisas, e os cineastas, que têm que se focalizar na estrutura da narrativa da estória, os dois pontos de vista não estão sempre em conflito. Um encontro fortuito, há muitos anos, deu a Neil deGrasse Tyson, astrofísico e diretor do Planetário Hayden no Museu Americano de História Natural, uma oportunidade que poucos cientistas têm com diretores de Hollywood.  “Certo dia, eu literalmente esbarrei em James Cameron e disse a ele que o céu no seu filme “Titanic” estava errado”, conta Tyson.  “Não só era um céu errado, mas um céu mal feito, porque as estrelas na metade esquerda do céu eram refletidas no lado direito”. Finalmente, Tyson foi recompensado por seu esforço.

“Algum tempo depois, eu recebi uma chamada do estúdio”, continua Tyson. “Eles estavam preparando a edição comemorativa em DVD de 10 anos do “Titanic” e Cameron disse que eu tinha um novo céu para eles”.

Para os cientistas e engenheiros que não tinham tido seu breve contato com Hollywood,  o intercâmbio deu uma visão do que os cineastas procuram dos pesquisadores.  “Se for uma boa estória, então Hollywood vai querer contá-la”, declara Kimberly Pierce,  diretor dos filmes “Boys Don’t Cry” (“Meninos não choram”) e “Stop-Loss”. Algumas das histórias verídicas desses cientistas e engenheiros podem ser visualizadas em alguns dos atuais programas mais populares da TV.

Bactérias que brilham no escuro e falam entre si pode parcer com algo da trama de um espisódio de “C.S.I.”, mas para Bonnie Bassler, uma bióloga molecular da Universidade de Princeton em Nova Jersey e Investigadora Médica Howard Hughes, estudar essas bactérias que brilham no escuro tem sido o trabalho de sua vida pelos últimos 19 anos.

“Por que as bactérias ‘acendem’ quando há um grupo delas, mas permanecem escuras quando estão sozinhas”, perguntou Bassler,  “É o que se chama de sentido de quorum, quando as bactérias ‘falam’ com outras bactérias e descobrem que há um grupo delas, elas brilham”. Atualmente, Bassler está trabalhando em descobrir maneiras para melhorar e impedir esse processo, o que pode levar a novos tipos de antibióticos.

Outro exemplo de pesquisa apresentado no intercâmbio pode ser o que os espectadores encontrem em um futuro episódio de “Grey’s Anatomy”: um paciente com lesão cerebral acorda, certa manhã, e pensa que seu ente querido é um impostor.

Para V.S. Ramachandran, neurologista e diretor do Cento para o Cérebro e Cognição da Univeridade da Califórnia em San Diego, esses verdadeiros mistérios da medicina são sempre mais estranhos do que qualquer ficção criada por Hollywood. A Síndrome de Capgras é um raro delírio que faz com que um paciente acredite que a pessoa amada pareça exatamente com a pessoa que elas conhecem, mas na verdade é outra pessoa. “A parte do cérebro que processa o sinal cerebral de reconhecimento facial está funcionando, mas o sinal que vai para a parte do cérebro que controla as emoções fica interrompido, de forma que o paciente não tem qualquer ligação emocional com o ‘impostor’”, explica Ramachandran.

A pesquisa de Ramachandran com neurônios e espelhos para pacientes que sofreram AVCs poderia ser facilmente vista em um episódio de “House”.  “Nós colocamos um espelho na frente do membro paralizado, de forma que o paciente só ve o membro saudável”, explica Ramachandran.  “Fazemos o paciente realizar exercícios com o membro saudável, mas, por causa do espelho, eles só vêem o membro oposto (o paralizado) se mover e isso engana o cérebro”. Pacientes que ficaram paralizados  por anos, conseguiram recuperar os movimentos de seus membros com o tratamento com o espelho, disse ele.

Com os cientistas de verdade e engenheiros “arremessando” suas pesquisas para os cineastas de verdade em Hollywood, como resultado da iniciativa da NAS, os cientistas podem sentir menos calafrios quando virem seu trabalho mostado em filmes e na TV. E as audiências podem ver mais fatos cinetíficos misturados na ficção de Hollywood.


Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência. Contatos: Jim Dawson, editor de notícias, em [email protected].

“As Maiores Descobertas Científicas”: A Lei de Murphy.

Este post faz parte da Blogagem coletiva “As Maiores Descobertas Científicas”

A “Lei de Murphy”, embora tenha sido popularizada com este nome, em uma “homengagem” ao engenheiro espacial americano (Major) Edward Aloysius Murphy, Jr, é uma velha conhecida de todo pesquisador e experimentalista. Sua abrangência é tão universal que não faltam exemplos históricos de sua atuação. O resultado mais recente de sua onipresença, com grande repercussão, foi a falha dos condutos de resfriamento de uma bobina do LHC que, se nos poupou de um “fim do mundo” espetacular com direito a um Buraco Negro que engoliria a Terra (começando pelo Hawaii…), foi apenas para nos permitir assistir o “estouro da boiada” proporcionado por Wall Street e mais uma demonstração da inépcia dos governantes.

Seu enunciado mais simples é: “Qualquer coisa que possa dar errado, dará”.

Estão achando que é gozação?… Não é não… Basta perguntar a qualquer pesquisador o quanto os imprevistos mais idiotas interferem nas pesquisas — desde coisas triviais, tais como a burocracia que cisma de empacar na aquisição de um item de material essencial, até a própria má vontade de Mamãe Natureza (como relatado por Mark Hay que teve sua experiência com peixes e corais arruinada pelo Furacão Denis). Some a isso as imprudências e imperícias habituais (como as relatadas pelo Mauro Rebelo neste post).

É muito bacana divulgar que tal ou qual pesquisador fez uma nova descoberta que esclarece um problema há muito estudado, ou que abre uma nova linha de pesquisa teórica ou tecnológica, mas a maior parte do trabalho em ciência e pesquisa é escornação para a coleta de dados, mais escornação para fazer algum sentido dos dados obtidos e — quem sabe?… — colocar mais uma pedrinha na parede da “Catedral da Ciência”.

E com a Lei de Murphy sempre à espreita, para desanimar os menos perseverantes…

Nesta Blogagem coletiva sobre as Maiores Descobertas Científicas, eu quero deixar a minha homenagem ao modesto pesquisador cujo trabalho não causou qualquer revolução na ciência… Principalmente àqueles, como Sir Fred Hoyle, que cunhou a expressão depreciativa “Big Bang” e foi um dos principais contribuidores para que o atual modelo cosmológico acabasse aceito, ao errar redondamente a estimativa do Fundo Cósmico de Microondas… mas ter desafiado Gamov e Alpher a provar sua existência.

Sobre ScienceBlogs Brasil | Anuncie com ScienceBlogs Brasil | Política de Privacidade | Termos e Condições | Contato


ScienceBlogs por Seed Media Group. Group. ©2006-2011 Seed Media Group LLC. Todos direitos garantidos.


Páginas da Seed Media Group Seed Media Group | ScienceBlogs | SEEDMAGAZINE.COM