Cérebro eletrônico?

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Quando a vida começou?

Qual o exato momento em que podemos dizer que houve uma reação química que propiciou o aparecimento de uma molécula orgânica capaz de se auto-reproduzir? Que etapas cruciais foram indispensáveis?

Provavelmente nunca saberemos essas respostas.

Mas se um evento, talvez tão importante como esse, fosse acontecer novamente no mundo seríamos capazes de perceber? É possível ter a noção de que estamos imersos numa profunda revolução?

No dia 25 de abril de 2010 foi publicado na revista Nature Physics um artigo de cientistas japoneses e americanos que até agora passou despercebido pela grande mídia brasileira. Nesse artigo, Anirban Bandyopadhyay, Ranjit Pati, Satyajit Sahu, Ferdinand Peper, e Daisuke Fujita, relatam que conseguiram pela primeira vez a obtenção de um processador molecular que pode resolver problemas complexos imitando a forma como o cérebro humano processa as informações.

O mais incrível ainda é que este circuito é capaz de se autoconsertar, podendo evoluir para resolver problemas ainda mais complexos, assim como nosso cérebro.

Será que a fronteira foi quebrada? Será que estamos prestes a ver surgir à verdadeira inteligência artificial?

Com certeza ainda é muito cedo para afirmar uma coisa dessas, principalmente porque definir o que é inteligência é algo extremamente difícil. Não há um consenso. As pesquisas envolvendo inteligência artificial atuam em diversas áreas distintas como a neurociência, redes neurais, psicologia evolutiva, ciência da computação e outras.

Mas o que há de tão revolucionário nesse trabalho? Os computadores já não são extremamente rápidos? Já não superaram nosso cérebro?

Sim e não. Um computador é muito rápido em seu processamento. A velocidade de chaveamento de um transistor pode chegar atualmente a 10 trilhões de vezes por segundo, enquanto nossos neurônios disparam mil vezes por segundo. Mas o que isso significa? Podemos dizer que o computador pode realizar um calculo 10 bilhões de vezes mais rápido que nosso cérebro. Isto não implica em dizer que ele poderá resolver qualquer problema mais rápido. Pois, enquanto os circuitos eletrônicos de um processador de silício são seriais, o nosso cérebro opera em paralelo. Em outras palavras, os circuitos digitais de um computador delimitam um caminho e o seguem, resolvendo um problema de cada vez, ainda que de forma muito rápida. Já nosso cérebro é lento no processamento, mas por operar em paralelo pode resolver vários problemas de uma vez.

É claro que um computador pode realizar várias tarefas ao mesmo tempo, mas ele deve ser programado para isso. Vejamos um exemplo do que estou querendo dizer: tente ler a frase abaixo:

Não tvie flihos não traimsnti a neunhma critaura o leagdo de nsosa miérsia.

Provavelmente você deve ter conseguido ler, mesmo estando as letras embaralhadas. Isso acontece porque nosso cérebro não lê cada palavra letra por letra. Ele reconhece a palavra inteira provavelmente como uma imagem, e ainda que esta esteja deformada, ele consegue procurar aquela que faça sentido. Um computador que fosse ler essa frase acusaria erro em quase todas as palavras, pois compararia as mesmas, a um banco de dados previamente gravado. Como vocês bem sabem, programas editores de texto corrigem automaticamente ou fazem sugestões de palavras, em casos como esses. Mas para isso ele teve que ser programado: “Compare palavras desconhecidas com palavras parecidas armazenadas em seu banco de dados e sugira a alteração”. Essa programação deve ser feita quando o programa todo foi criado, ela não surge sozinha depois que ele está pronto e é algo que consome bastante tempo e espaço de memória, tornando o programa lento.

Tarefas que são corriqueiras para nós, e que fazemos tão bem, demandam muitas vezes problemas intratáveis de computação. Andar sobre duas pernas por exemplo. Um inseto pode levantar três pernas que ainda terá outras três para permitir o equilíbrio. Mas quando nós andamos temos que equilibrar todo peso de nosso corpo num único pé de cada vez, seja qual for o formato do terreno que estamos pisando. Programar um robô para andar é um verdadeiro desafio de engenharia, computação e física do movimento. Nosso cérebro não nasce sabendo fazer isso. Mas em alguns anos já estamos dando passos firmes, correndo, dando saltos e virando cambalhota.

E a engenharia das mãos? O controle perfeito da força quando seguramos diferentes coisas como um pacote de açúcar de 1 kg, uma bola de tênis ou um frágil ovo. A rapidez e precisão para pegar, ainda no ar, um objeto atirado em sua direção. A suavidade necessária para ofertar um carinho.

Atualmente existem programas de computador que reconhecem impressões digitais de uma pessoa ou a íris dos olhos. Isso é feito comparando uma imagem digitalizada com imagens previamente gravadas em um banco de dados. Mas programar um computador para o reconhecimento facial não é nada fácil. Muitas são as variáveis envolvidas e, além disso, se uma pessoa que digitalizou sua imagem estivesse de bigode, ao aparecer sem ele o programa não reconheceria como a mesma pessoa, a não ser que isso fosse previamente adicionado no software, o que demandaria mais linhas de programação e mais demora de processamento, pois teríamos que pensar em todas outras variáveis como um diferente corte de cabelo, óculos escuros, maquiagem ou não, espinhas e cravos na pele, etc.

Nosso cérebro consegue não só reconhecer vários rostos, com certa precisão, como trás junto a imagem um histórico sobre aquela pessoa (é meu irmão, minha tia, amigo de infância, colega de trabalho, alguém que acabei de assistir num programa de televisão).

O psicólogo e cientista cognitivo Steven Pinker em seu brilhante livro de 666 (espero que não se assustem com o número) páginas: “Como a mente funciona” nos chama a atenção para algo aparentemente banal que nossa mente faz, mas que nenhum computador do mundo consegue repetir:  O bom senso. Nas palavras de Pinker:

“A razão de não haver robôs semelhantes a seres humanos não surge da idéia de uma mente mecânica estar errada. É que os problemas de engenharia que nós, humanos, resolvemos quando enxergamos, andamos, planejamos e tratamos dos afazeres diários são muito mais desafiadores do que chegar à Lua ou descobrir a sequencia do genoma humano. A natureza, mais uma vez, encontrou soluções engenhosas que os engenheiros humanos ainda não conseguem reproduzir. Quando Hamlet diz: “Que obra de arte é um homem! Que nobreza de raciocínio! Que faculdades infinitas! Na forma e no movimento, que preciso e admirável!”, nossa admiração deve se dirigir não a Shakespeare, Mozart, Einstein, ou Kareem Abdul-Jabbar, mas para uma criança de quatro anos atendendo a um pedido de guardar um brinquedo na prateleira.”

À medida que crescemos, nosso cérebro vai aprendendo coisas que, se programadas em um computador, provavelmente iria sobrecarregar seus bancos de memória. Pinker nos mostra que coisas simples e óbvias para nós, que nem chegamos a pensar sobre elas estão de alguma forma inseridas em nosso programa cerebral, seja lá o que ele for:

“Saber quem é solteiro é apenas uma questão de bom senso, mas não há nada de banal no bom senso. De algum modo, ele tem de encontrar seu caminho em um cérebro de ser humano ou de robô. E o bom senso não é simplesmente um almanaque sobre a vida que pode ser ditado por um professor ou transferido como um enorme banco de dados. Nenhum banco de dados poderia arrolar todos os fatos que conhecemos tacitamente, e ninguém jamais nos ensinou esses fatos. Você sabe que, quando Irving põe o cachorro no carro, o animal não está mais no quintal. Quando Edna vai à igreja, sua cabeça vai junto. Se Doug está dentro da casa, deve ter entrado por alguma passagem, a menos que tenha nascido ali e dali nunca tivesse saído. Se Sheila está viva às nove da manhã e está viva às cinco da tarde, também estava viva ao meio-dia. As zebras na selva nunca usam pijama. Abrir um vidro de uma nova marca de manteiga de amendoim não encherá a casa de vapor. As pessoas nunca enfiam termômetros para alimentos na orelha. Um esquilo é menor que o monte Kilimanjaro.”

Desculpem-me por essas imensas citações, e por um post tão grande, mas o assunto é muito interessante, e o livro mais ainda, além disso, Steven Pinker é dotado de um excelente senso de humor como vocês devem ter percebido.

Apesar de não sabermos como o cérebro consegue armazenar essas coisas todas, podemos deduzir que elas não nascem com a gente. É fácil nos lembrar de como as crianças nos surpreendem ao fazer certas besteiras. Lembro-me bem de um amigo meu de infância Toninho, que correndo para não apanhar da mãe se deteve em frente ao espelho e disse: “Aha! Agora a senhora não vai poder me bater! Não vai saber se sou eu ou o espelho”. Não preciso dizer que ele aprendeu de uma forma dolorida que estava errado.

 Nosso cérebro é um órgão fascinante e até onde sabemos único.  Pelo menos até agora. Será que esse novo processador desenvolvido vai conseguir imitar nosso cérebro? Será que ele vai evoluir e aprender?

Segundo o estudo, esse novo processador foi criado a partir de um processo denominado automontagem, onde moléculas que se organizam automaticamente em padrões funcionais criam minúsculos circuitos. A molécula utilizada por eles é chamada DDQ, uma molécula hexagonal formada por átomos de nitrogênio, oxigênio, cloro e carbono.

 Essa molécula pode funcionar como um interruptor abrindo e fechando, mas diferente dos circuitos de silício convencional, que só permitem duas posições 0 e 1, criando assim um código binário, a molécula DDQ pode estabelecer 4 estados condutores 0, 1, 2 e 3. Com isso esse circuito evolutivo permite interconexões simultâneas de até 300 bits. Por isso dizemos que se trata de uma ligação paralela, formando redes dinâmicas ao invés de um único caminho possível para o sinal elétrico, como acontece nos atuais circuitos digitais que são seriais.

Nas palavras de um dos autores, Ranjit Pati:

“A melhor parte é que aproximadamente 300 moléculas ‘falam’ umas com as outras de uma vez só durante o processamento das informações. “Nós realmente imitamos como os neurônios se comportam no cérebro.”

A promessa é grande, poderemos ter um salto tecnológico incrível, uma verdadeira revolução na informática. Problemas hoje intratáveis poderão ser resolvidos com esse novo tipo de processamento.

Mas e a inteligência artificial? Será que poderemos dizer que esse processador realmente pensa? Será que o que a ficção previu vai se tornar realidade? Poderemos ser ultrapassados por máquinas pensantes? Deixemos a discussão sobre essas questões para o próximo post: Cérebro eletrônico? – parte II

Referências Bibliográficas:

Massively parallel computing on an organic molecular layer
Anirban Bandyopadhyay, Ranjit Pati, Satyajit Sahu, Ferdinand Peper, Daisuke Fujita
Nature Physics
25 April 2010
Vol.: Published online before print
DOI: 10.1038/nphys1636

 Site: Inovação Tecnológica – Tudo o que acontece na fronteira do conhecimento http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=processador-molecular-imita-cerebro-humano&id=010150100426 – Acesso em 26/04/2010

Pinker, S. “Como a mente funciona” – Companhia das Letras – 2001

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5 Respostas to “Cérebro eletrônico?”

  1. Aline Says:

    Blade Runner real?
    Que assustador…

  2. André Botelho Says:

    E bota assustador nisso… Só vai ficar pior quando o Google mudar o nome para Skynet, rs!
    ps: Muito legal o blog, Jacó!

  3. Robôs Assassinos? | 12a Dimensão Says:

    […] https://12dimensao.wordpress.com/2010/05/10/cerebro-eletronico/ […]

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