Uma nova equação para a inteligência

Será que há uma equação para a inteligência? Sim. É F = T ∇ Sτ. Numa palestra fascinante e informativa, o físico e cientista da computação Alex Wissner-Gross explica que raios isso significa. (Filmado no TEDxBeaconStreet.)

Inteligência: o que é isso?

Se observarmos a história

de como a inteligência tem sido entendida,

um exemplo inspirador seria

a famosa frase de Edsger Dijkstra:

"A pergunta de se uma máquina pode pensar

é tão interessante

quanto a pergunta de se um submarino

pode nadar."

Quando Edsger Dijkstra
escreveu essa frase,

ele pretendia que fosse uma crítica

aos pioneiros da ciência da computação,

como Alan Turing.

Entretanto, se olharmos para o passado

e imaginarmos quais foram

as inovações mais importantes

que nos permitiram construir

máquinas artificiais que podem nadar

e máquinas artificiais que [voam],

doscobriremos que apenas entendendo

os mecanismos físicos em que se baseiam

o nadar e o voar

é que se tornou possível
construirmos essas máquinas.

E então, muitos anos atrás,

eu participei de um programa
para tentar entender

os mecanismos físicos fundamentais

em que se baseia a inteligência.

Vamos voltar um pouco.

Vamos começar com um experimento mental

Imaginem que vocês
são de uma raça alienígena

que não sabe nada
sobre a biologia terrestre,

sobre neurociência terrestre
ou inteligência terrestre,

mas vocês possuem telescópios incríveis

e têm a capacidade de observar a Terra,

e vocês vivem por um longo
período de tempo,

e por isso podem observar a terra

durante milhões,
até mesmo bilhões de anos.

E vocês observam um efeito
extremamente estranho.

Vocês percebem que,
com o passar dos milênios,

a Terra é continuamente
bombardeada por asteroides

até determinado momento,

e que, em determinado momento,

corresondendo aproximadamente
ao nosso ano, 2000 d.C.,

alguns asteroides que estão
em rota de colisão com a Terra,

que de outra forma teriam colidido,

misteriosamente são defletidos

ou explodem antes
que possam atingir a Terra.

É claro, que como terráqueos,

nós sabemos que a razão disso

é que estamos tentando nos salvar.

Estamos tentando prevenir um impacto.

Mas se vocês são uma raça alienígena,

que não sabe nada disso,

que não possui nenhum conceito
de inteligência terrestre,

seriam forçados a conceber

uma teoria física que explicasse como,

até certo momento na história,

os asteroides que devastariam
a superfície do planeta

misteriosamente pararam de colidir.

Então eu digo que isso é o mesmo

que tentamos entender
a natureza física da inteligência.

Neste programa de que eu
participei há vários anos,

eu observei uma variedade
de diferentes linhas

na ciência, através de várias disciplinas,

que apontavam, eu imagino,

na direção de um único mecanismo básico

para a inteligência.

Na cosmologia, por exemplo,

existem diferentes linhas para evidenciar

que nosso universo
parece estar sintonizado

para o desenvolvimento da inteligência,

e, em particular, para o desenvolvimento

de estados universais

que maximizam a diversidade
de futuros possíveis.

Num jogo, por exemplo, o Go --

todos se lembram de quando, em 1997,

o Deep Blue da IBM derrotou
Garry Kasparov no xadrez;

poucas pessoas sabem

que nos últimos 10 anos, mais ou menos,

o jogo Go,

um jogo muito mais desafiador

porque possui um fator
muito maior de ramificações,

também começou a sucumbir

a computadores que jogam

pela mesma razão:

as melhores técnicas atualmente
para computadores que jogam Go

são técnicas que tentam
maximizar as opções futuras

durante a partida.

Afinal, no planejamento
de movimentos robóticos,

surgiram uma variedade
de técnicas recentes

que tentam tirar vantagem

das habilidades dos robôs de maximizar

a liberdade de ações no futuro,

buscando realizar tarefas complexas.

E então, juntando todas essas linhas,

e colocando-as juntas,

eu perguntei, há muitos anos,

será que existe um mecanismo
fundamental para a inteligência

que podemos extrair

de todas essas diferentes linhas?

Será que há uma única equação
para a inteligência?

E acho que a resposta é sim.
["F = T ∇ Sτ"]

O que vocês estão vendo é, provavelmente,

o equivalente mais próximo a E = mc²

para a inteligência que eu já vi.

O que vocês veem aqui

é uma declaração de correspondência

de que a inteligência é uma força, F,

que age de modo a maximizar
a liberdade de ação no futuro.

Ela age para maximizar
a liberdade de ação no futuro,

ou manter opções abertas,

com uma energia T,

com a diversidade de possíveis
futuros acessíveis, S,

até algum horizonte de tempo futuro, tau.

Resumindo, a inteligência
não gosta de ficar encurralada.

A inteligência tenta maximizar
a liberdade de ação no futuro

e manter opções abertas.

E assim, com essa equação,

é natural a pergunta:
o que podemos fazer com isso?

Quão preditivo é isso?

Será que prevê inteligência
em nível humano?

Será que prevê inteligência artificial?

Vou mostrar agora um vídeo

que vai demonstrar, acho,

algumas das incríveis aplicações

dessa única equação.

(Vídeo) Narrador: Pesquisas
recentes em cosmologia

sugerem que universos que produzem

mais desordem, ou "entropia",
durante sua existência

devem tender a ter
condições mais favoráveis

para a existência de seres
inteligentes como nós.

Mas e se essa conexão
cosmológica experimental

entre entropia e inteligência

insinua um relacionamento mais profundo?

E se o comportamento inteligente
não só se correlaciona

com a produção de entropia a longo prazo,

mas, na verdade, emerge diretamente dela?

Para saber, desenvolvemos
um mecanismo de software

chamado Entropica,
projetado para maximizar

a produção de entropia a longo prazo

de qualquer sistema
em que ele se encontre.

Incrivelmente, o Entropia conseguiu passar

em vários testes de inteligência animal,
jogar jogos humanos,

e até mesmo ganhar dinheiro
na bolsa de valores,

tudo sem ser instruído para isso.

Aqui estão alguns exemplos
do Entropica em ação.

Assim como um ser humano
fica em pé sem cair,

aqui nós vemos o Entropica

equilibrando uma vara
automaticamente com um carrinho.

Esse comportamento é notável em parte

porque nunca demos
ao Entropica um objetivo.

Ele simplesmente decide
sozinho equilibrar a vara.

Essa habilidade de equilíbrio
terá aplicações

para a robótica humanoide

e tecnologias de assistência humana.

Assim como alguns animais usam objetos

em seu ambiente como ferramentas

para alcançar espaços estreitos,

aqui nós vemos que o Entropica,

novamente, por iniciativa própria,

pôde mover um disco grande
representando um animal

pelo lugar, de maneira
a fazer com que o disco pequeno,

representando uma ferramenta,
alcançasse um espaço confinado

segurando um terceiro disco

e soltar o terceiro disco
de sua posição fixa inicial.

Essa habilidade de usar
ferramentas terá aplicações

na produção inteligente e agricultura.

Além disso, assim como outros animais

cooperam puxando
as pontas opostas de uma corda

ao mesmo tempo para liberar comida,

Aqui vemos que o Entropica
consegue completar

uma versão modelo dessa tarefa.

Essa habilidade de cooperação
tem implicações interessantes

no planejamento econômico
e uma variedade de outros campos.

O Entropica é amplamente aplicável

em uma variedade de domínios.

Por exemplo, aqui podemos vê-lo

jogando pingue-pongue contra si mesmo,

demonstrando seu potencial para jogos.

Aqui vemos o Entropica orquestrando

novas conexões numa rede social

em que amigos constantemente
perdem o contato

e mantendo a rede conectada com sucesso.

A mesma habilidade de osquestrar uma rede

também tem aplicações na saúde,

energia e inteligência.

Aqui o Entropica direciona os caminhos

de uma frota de navios,

descobrindo e utilizando
com sucesso o Canal do Panamá

para extender seu alcance
globalmente do Atlântico

ao Pacífico.

Com o mesmo argumento,

o Entropica é amplamente
aplicável a problemas

em defesa autônoma,
logística e transporte.

Finalmente, aqui vemos o Entropica

descobrindo e executando espontaneamente

a estratégia de comprar
em baixa e vender em alta

numa simulação de mercado
de ações a descoberto,

conseguindo aumentar
os bens administrados

exponencialmente.

A habilidade de gerenciar riscos

terá ampla aplicação em finanças

e em seguros.

Alex Wissner-Gross: O que acabamos de ver

foi que várias demonstrações
de comportamento cognitivo

humano inteligente,

tais como uso de ferramentas, andar ereto

e cooperação social

todos derivam da mesma equação,

que guia um sistema

a maximizar sua liberdade
de ação no futuro.

Bem, há uma ironia profunda aqui.

Voltando ao início

do uso do termo "robô",

a peça "RUR",

sempre houve um conceito

de que se desenvolvêssemos
inteligência de máquina,

haveria uma revolta cibernética.

As máquinas se levantariam contra nós.

Uma das maiores
consequências desse trabalho

é que talvez, por todas estas décadas,

nós entendemos o conceito
de revolta cibernética ao contrário.

Não é que as máquinas
ficam inteligentes primeiro

e depois megalomaníacas

e tentam conquistar o mundo.

É bem o contrário,

que a vontade de assumir o controle

de todos os possíveis futuros

é um princípio mais fundamental

que o da inteligência,

que inteligência em geral
pode mesmo provir

diretamente desse desejo de controle

ao invés de o contrário.

Outra consequência importante
é a busca de metas.

Perguntam-me bastante
como a habilidade de buscar metas

deriva desse tipo de estrutura?

E a resposta é que a habilidade
de buscar metas

deriva diretamente disso

no seguinte sentido:

assim como passamos por um túnel,

um gargalo em nosso futuro caminho,

para conseguir atingir vários outros

objetivos diferentes mais tarde,

ou assim como investiríamos

numa segurança financeira,

diminuindo a liquidez a curto prazo

para aumentar nossa riqueza a longo prazo,

a busca por metas emerge diretamente

de uma motivação de longo prazo

para aumentar
a liberdade de ação no futuro.

Para finalizar, Richard
Feynman, físico famoso,

escreveu uma vez que se
a civilização humana fosse destruída

e pudéssemos deixar só um único conceito

para nossos descendentes

para ajudá-los
a reconstruir a civilização,

esse conceito deveria ser

que toda a matéria a nossa volta

é feita de pequenos elementos

que se atraem quando
estão longe uns dos outros,

mas se repelem quando
estão próximos uns dos outros.

Meu equivalente a essa afirmação

para os descendentes

para ajudá-los a construir
inteligências artificiais

ou ajudá-los a entender
a inteligência humana,

é o seguinte:

a inteligência deveria ser encarada

como um processo físico

que tenta maximizar
a liberdade de ação no futuro

e evitar limitações em seu próprio futuro.

Muito obrigado.

(Aplausos)