Como funciona a inteligência artificial?

O que é IA?
Inteligência Artificial (IA) é um ramo da ciência da computação que se
propõe a elaborar dispositivos que simulem a capacidade humana de
raciocinar, perceber, tomar decisões e resolver problemas, enfim, a capacidade
de ser inteligente. Existente há décadas, esta área da ciência é grandemente
impulsionada com o rápido desenvolvimento da informática e da computação,
permitindo que novos elementos sejam rapidamente agregados a IA.
História
Iniciada dos anos 1940, a pesquisa em torno desta incipiente ciência era
desenvolvida apenas para procurar encontrar novas funcionalidades para o
computador, ainda em projeto. Com o advento da Segunda Guerra Mundial,
surgiu também a necessidade de desenvolver a tecnologia para impulsionar a
indústria bélica.
Com o passar do tempo, surgem várias linhas de estudo da IA, uma
delas é a biológica, que estuda o desenvolvimento de conceitos que
pretendiam imitar as redes neurais humanas. Na verdade, é nos anos 60 em
que esta ciência recebe a alcunha de Inteligência Artificial e os pesquisadores
da linha biológica acreditavam ser possíveis máquinas realizarem tarefas
humanas complexas, como raciocinar.
Depois de um período negro, o estudo sobre redes neurais volta à tona
nos anos 1980, mas é nos anos de 1990 que ela tem um grande impulso,
consolidando-a verdadeiramente como a base dos estudos da IA.
IA na vida real
Hoje em dia, são várias as aplicações na vida real da Inteligência
Artificial: jogos, programas de computador, aplicativos de segurança para
sistemas informacionais, robótica (robôs auxiliares), dispositivos para
reconhecimentos de escrita a mão e reconhecimento de voz, programas de
diagnósticos médicos e muito mais.
IA na ficção
Um tema bastante recorrente em histórias de ficção científica, a
Inteligência Artifical está presente em livros, desenhos animados e filmes. Um
autor de grande destaque nesta área é o russo Isaac Asimov, autor de histórias
de sucesso como O Homem Bicentenário e Eu, Robô. Ambas receberam
adaptação para o cinema. Outra história que caiu nas graças do público foi AI:
Inteligência Artificial, dirigido por Steven Spielberg. Porém, nem tudo são flores
na visão daqueles que levam a IA para a ficção. Filmes como 2001: Uma
Odisséia no Espaço, dirigido por Stanley Kubrick, Matrix, de Andy e Larry
Wachowski, e Exterminador do Futuro, dirigido por James Cameron, mostram
como a humanidade pode ser subjugada por máquinas que conseguem pensar
como o ser humano e ser mais frias e indiferentes a vida do que seus
semelhantes de carne e osso.
Mitos e verdades
Inteligência artificial é um dos assuntos que, até hoje, rende melhores
fontes para criar histórias de ficção científica. A ideia de uma sociedade
povoada por robôs inteligentes que, mais do que realizar tarefas, interagem de
maneira totalmente humana, serve de base para vários produtos de sucesso.
Exemplo disso é a trilogia “Matrix”, em que a inteligência artificial evoluiu tanto
que os robôs se revoltaram contra seus criadores e decidiram moldar
novamente o mundo à sua forma. Ou, em uma visão menos apocalíptica, podese tomar como exemplo o universo do filme “Eu, Robô”. Nele, um mundo
povoado por máquinas superinteligentes presencia o surgimento de o primeiro
ser inorgânico capaz de demonstrar sentimentos.
Apesar de na ficção máquinas que reproduzem de forma idêntica o
comportamento de seres humanos não serem nenhuma novidade, a realidade
ainda está muito distante da ficção. Apesar de a cada ano surgirem novos
robôs inteligentes, sua capacidade de interação ainda é muito limitada, e
ninguém seria capaz de confundi-los com pessoas de verdade.
Desde a década de 1940, a humanidade sonha com os grandes avanços
que a inteligência artificial deveria ser capaz de proporcionar. Porém, assim
como o teletransporte e os carros voadores, o desenvolvimento científico
seguiu por um caminho muito diferente do esperado.
Neste artigo, desvendamos alguns dos mitos por trás da tecnologia de
inteligência artificial. Além de mostrar os principais campos em que ela é
utilizada, explicamos os motivos pelos quais, mesmo após décadas de
pesquisa, ainda não conseguimos desenvolver máquinas capazes de exibir a
mesma complexidade de pensamentos que um humano.
Como funciona a inteligência artificial?
Como o próprio nome deixa claro, a Inteligência Artificial (IA) é um ramo
da ciência de computação que tem como foco elaborar dispositivos que
simulem a capacidade de raciocínio humano. O objetivo é elaborar máquinas
que, mais do que simplesmente seguir rotinas pré-programadas, sejam
capazes de aprender a desempenhar suas tarefas de forma mais eficiente e
consigam se adaptar a novos ambientes. Porém, a emulação do
comportamento humano se mostrou um processo muito mais complicado do
que o imaginado originalmente. A própria falta de compreensão que temos do
funcionamento dos processos biológicos que ocorrem no cérebro humano
contribuiu para isso acontecer – afinal, se não conseguimos entender direito
como surge o processo criativo ou a associação de ideias, fica muito difícil
reproduzir tais processo de maneira fiel. Isso se deve ao fato de que humanos
não utilizam somente critérios lógicos de avaliação para resolver problemas.
Aspectos como experiências anteriores, intuição e o próprio inconsciente
influenciam de maneira substancial a forma como lidamos com situações
inesperadas e contornamos obstáculos.
Além disso, a maneira como processamos informações é muito diferente
da utilizada por uma máquina. Exemplo disso pode ser uma simples conversa
sobre pássaros: enquanto os seres humanos possuem um conceito intuitivo do
que é o animal (embora nem todos tenham a mesma imagem mental dele),
para uma máquina interpretar tal conceito exigiria uma grande quantidade de
informações. Não só o conceito de pássaro deveria estar no banco de dados,
como também formas de diferenciá-los de outros animais e objetos. O
resultado é um processo que, se não impossível, requer um poder
computacional que até as máquinas mais modernas teriam dificuldades em
oferecer. Isso sem contar com o longo tempo necessário para programar todos
os aspectos necessários.
Novas perspectivas
A aparente falta de avanços pelas quais o campo passou durante boa
parte das décadas de 1970 e 1980 decretou o fim da inteligência artificial como
concebida originalmente. A necessidade de inovações no campo fez com que o
foco deixasse de ser a recriação do pensamento humano e passasse a ser o
desenvolvimento de máquinas capazes de realizar tarefas impossíveis para
uma pessoa.
Durante a década de 1980, pesquisadores começaram a perceber que a
inteligência não se trata de algo unitário, mas sim da união de diferentes
fatores que, quando combinados, resultam na resolução de problemas e
realização de tarefas. O resultado foi o desenvolvimento de novas técnicas que
deixaram de se basear nos humanos como modelo, usando características
próprias da informática para a elaboração de novas criações. A partir de
algoritmos baseados em probabilidades, capazes de subtrair significados a
partir de uma grande quantidade grande de informações, pesquisadores
descobriram que não era preciso ensinar a um computador como realizar uma
tarefa. Basta informar a máquina como um ser humano contornaria
determinado obstáculo para que ela seja capaz de reproduzir o comportamento
nas mesmas condições.
O uso de algoritmos genéticos também foi essencial para o
desenvolvimento da inteligência artificial como a conhecemos atualmente. Esta
técnica consiste em vasculhar pedaços de códigos gerados aleatoriamente e
selecionar somente aqueles que proporcionem o melhor desempenho. A
combinação de vários pedaços constitui um novo código, renovado
constantemente e que torna a programação final extremamente eficiente – em
resumo, se trata de um processo elaborado de aprendizado.
Ao eliminar a necessidade de ter que reproduzir todo o comportamento
humano, os pesquisadores conseguiram a liberdade necessária para
desenvolver projetos menos abrangentes, mas muito mais eficientes. Exemplo
disso é o sistema de algoritmos do Google, que utiliza o auxílio da inteligência
artificial para detectar as palavras pesquisadas e entregar os resultados que
melhor se adaptem à necessidade do usuário.
Aplicações atualmente
Além dos sistemas de busca, que se baseiam na inteligência artificial
como forma de associar palavras e fornecer resultados rápidos, a tecnologia
muita vezes é utilizada sem ser percebida pelos usuários. Exemplo disso é o
sistema de freios de um veículo atual, capazes de determinar o momento exato
e a intensidade com que o dispositivo deve ser acionado para realizar a ação
determinada pelo motorista – algo que traz mais eficiência para o veículo e
aumenta a segurança no trânsito.
No campo da robótica, os avanços são bastante impressionantes.
Exemplo disso é a pesquisa realizada por Rodney Brooks do Massachussets
Institute of Technology (MIT). Através da observação do comportamento de
insetos, ele e sua equipe desenvolveram máquinas com seis pernas capazes
de navegar por terrenos complicados.
A partir de algumas regras simples, como levantar mais as pernas caso
se encontre em um desnível muito alto, os robôs conseguem identificar a
melhor rota a seguir. A mesma tecnologia é empregada no aspirador autônomo
Roomba, comercializado pela iRobot, companhia que Brooks fundou junto a
alunos do MIT.
Embora não seja capaz de detectar a disposição de objetos em uma
sala, o dispositivo possui o conhecimento necessário para manter-se em
movimento constante. Usado de forma frequente, o robô “aprende” a melhor
rota a seguir, aumentando assim sua eficiência e diminuindo o tempo
necessário para limpar o ambiente.
O campo da medicina também é um dos beneficiados pela tecnologia.
Desde a década de 1980 já existem máquinas sofisticadas de diagnóstico que,
a partir dos resultados obtidos em um exame, conseguem apontar qual o
melhor procedimento a tomar – seja ele iniciar o tratamento ou realizar testes
complementares.
Atualmente, a inteligência artificial é empregada em tantos campos que
seria praticamente impossível listar todos. Tentar se livrar da tecnologia, então,
parece uma tarefa impossível – muita da estrutura do sistema financeiro
mundial se baseia nela, e a volta ao antigo sistema controlado somente por
humanos não só exigiria um processo dispendioso, como poderia resultar em
um colapso econômico nunca visto na história.
O que reserva o futuro?
Quem, depois de assistir Blade Runner e Exterminador do Futuro, já
estava aprendendo técnicas de guerrilha e enchendo um bunker com
provisões, vai ficar decepcionado ao saber que os cenários mostrados nestes
filmes são bastante improváveis. Por mais sofisticadas que sejam as
tecnologias de inteligência artificial, dificilmente chegará o dia em que veremos
máquinas conscientes de sua existência e capazes de se revoltar contra a
humanidade. Isso se deve principalmente ao fato de que, por mais que sejam
capazes de se adaptar a novos ambientes e aprender novas funções, as
inteligências artificias atuais ainda dependem de um número limitado de
diretrizes para funcionar. Caso o código necessário não esteja em sua
programação, uma inteligência artificial nunca irá realizar uma tarefa que fuja
do esperado.
Fonte da imagem: Warner Bros
Além disso, o poder de processamento e memória necessários para
emular o comportamento humano seria algo absurdo, mesmo contando com os
avanços tecnológicos atuais. Se montar somente uma máquina capaz de
pensar como humanos parece uma tarefa quase impossível, um verdadeiro
exército delas é realmente coisa de ficção.
Pelo que se pode prever, a inteligência artificial continuará a ser utilizada
em larga escala com o objetivo principal de facilitar as atividades humanas.
Seja no desenvolvimento de jogos e filmes mais realistas, automóveis mais
seguros ou para coordenar sistemas financeiros, a todo o momento se
descobrem novos usos para a tecnologia – felizmente, nenhum deles capaz de
se revoltar contra quem a criou.
----E você, o que pensa sobre o uso atual da tecnologia de inteligência
artificial? Ainda tem esperanças de que um dia as máquinas tomem conta do
planeta? Deixe suas impressões e opinião em nossa seção de comentários.