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2010-2
Isnard Martins

 

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Sistemas Inteligentes - Epistemologia

Isnard Martins - Prof Dr Engenharia Industrial - Universidade Estácio de Sá
                Educação à Distância

A idéia de uma máquina inteligente parece implausível. Pode um computador ser realmente inteligente? Tão logo tenhamos estruturado programas com uma genuína capacidade de auto-aperfeiçoamento, iniciar-se-á um rápido processo evolutivo . À medida que a máquina se auto-aperfeiçoar e imitar o seu próprio modelo, começaremos a presenciar todos os fenômenos associados aos termos “consciência”, “intuição”, e a própria inteligência. É difícil estimar esta distância mas estamos em lenta aproximação deste limiar (Minsky, 1973)

Introdução

Quase quarenta anos nos separam do pensamento de Marvin Minsky (1973) quando o respeitado cientista, com notória atuação nos campos da inteligência artificial e estudos cognitivos, concentrava as suas maiores questões em dúvidas sobre a existência de máquinas inteligentes - o conceito popular de inteligência computacional desta época concentrava-se mais propriamente no hardware (máquina) que no software (aplicativos). A diferença conceitual entre hardware e software pode ser lógica ou física. Enquanto a primeira apresenta propriedades funcionais e segunda apresenta propriedades estritamente materiais (Isnard, 2010).

Com a evolução dos sistema operacionais, os aplicativos de inteligência foram surgindo com mais freqüencia no mercado, principalmente nos campos da matemática, física e negócios, apoiados por sistemas datamining, redes neurais e modelos emuladores do comportamento humano.

Um aspecto comum nestes modelos especialistas reside na capacidade migratória e portabilidade dos sistemas, facilitando deslocamentos entre computadores, obtendo  desempenho semelhante entre as plataformas de mesmo porte eventualmente usadas e praticamente, apresentando a mesma eficiência funcional. Teria o conceito de inteligência se deslocado para os aplicativos, reduzindo assim o hardware ao status secundário de um co-ajudante técnico nos méritos devidos aos projetos de inteligência? Nem tanto. A combinação eficiente entre os dois elementos básicos, hardware e software, contribuiu essencialmente para integração dos benefícios dos sistemas especialistas no campo da medicina, transportes, ciências humanas, aviação, e também presentes em residências, edificações e eletrodomésticos. São os chamados sistemas inteligentes, dispositivos embarcados que permitem o estacionamento automático de automóveis, trens que dispensam condutores, analisadores de negócios e mercado e simuladores de processos industriais (Isnard, 2010).

Ferramentas de busca presentes na Internet, como Google, passaram a analisar os hábitos regulares de seus usuários para poupar tempo nas futuras pesquisas. Aplicando-se estes mesmos princípios e recursos, poderíamos igualmente analisar os hábitos e padrões adotados por marginais (modus operandi), identificando possíveis pontos críticos de ocorrências, áreas vulneráveis, cumplicidades existentes e análise de temporalidade, determinando onde potencialmente seria possível a ocorrência novos delitos?

O Paradigma Simbolista

A Inteligência Artificial Simbolista ou Cognitivista surgiu da integração entre os princípios da Psicologia Comportamentalista que predominava na década dos anos 50 nos E.U.A e das inovações apresentadas pelo recente computador digital, disponível no inicio dos anos 60. Para esta corrente de pensamento, a Inteligência Artificial é a ciência que deve buscar os meios necessários à imitação mecânica da inteligência humana, com o mesmo grau de eficiência (Vidal, 2005).
O exato significado de Inteligência humana apresenta conceitos muitos complexos.
Várias definições seriam possíveis, como, por exemplo, “a capacidade de lidar com situações novas eficientemente”. Nesta definição, situações antigas com as quais já sabemos lidar não seriam, agora, bons testes de inteligências, uma vez que possuímos para elas uma resposta ou ação definida a priori. Segundo Vidal (2005), talvez, os antigos desafios estejam no momento mais apropriadamente ligados aos nossos hábitos ou condicionamento do que propriamente com a nossa inteligência e sua capacidade criativa de vencer obstáculos novos

Um paciente dirige-se pela primeira vez a um consultório de psicanálise. Segue-se o diálogo abaixo:
 

·              Psicanalista – Como posso ajudá-lo?

o        Paciente – Eu não sei.

·              Psicanalista – Tente me dizer algo sobre o seu problema.

o        Paciente - Não quero.

·              Psicanalista – Elabore um pouco.

o        Paciente – Eu estou doente e cansado hoje.

·              Psicanalista – Você saberia dizer por quê?

o        Paciente – Sim, estou velho.

·              Psicanalista – Continue...

o        Paciente – Eu perdi o interesse por todas as coisas...

·              Psicanalista – Fale mais sobre estes sentimentos...

o        Paciente – Eu acho que sei por que me sinto assim.

·              Psicanalista – Você sabe?

o        Paciente – Parece que perdi minha família.

·              Psicanalista – O que faz pensar assim?

o        Paciente – Manter uma família é um grande desafio.

·              Psicanalista – Por que isto é importante pra você?

Aparentemente esta seria uma entrevista normal entre um psicanalista e um paciente em seu primeiro contato. Ocorre que este diálogo se deu de forma anormal, pois a entrevista foi desenvolvida através de um terminal de um computador. O paciente estava localizado em uma sala e o psicanalista em outra sala remota. O paciente lia perguntas que o psicanalista fazia através de um monitor de vídeo e as respondia através de um teclado. Após vários minutos de perguntas e respostas, o paciente percebeu que seu psicanalista adotava um comportamento considerado “estranho”. Neste ponto a entrevista foi interrompida e a verdade dos fatos foi revelada ao paciente: estava sendo entrevistado por um computador que simulava um psicanalista. O computador “psicanalista” não foi aprovado no denominado “Teste de Turing” (citado adiante), desde que o paciente percebeu um comportamento não natural no diálogo desenvolvido com o seu “psicanalista” (Vidal, 2005).

Inteligência Artificial

Segundo Vidal (2005), a Inteligência Artificial, assim como outras ciências,   por exemplo, a Biologia, estuda algo que não sabe exatamente o que é . Sendo assim, uma definição de Inteligência Artificial que não nos compromete e nos fornece a pragmática necessária seria “o estudo de como criar a máquinas que realizam tarefas em que, no momento, as pessoas são melhores”. Portanto, se não existe uma máquina com capacidade do reconhecimento de uma certa face dentre tantas outras presentes em uma fotografia, então é objetivo da Inteligência Artificial seria gerar esta máquina, pois os seres humanos podem executar esta tarefa com grande facilidade. O paradigma simbolista da Inteligência Artificial, devido às influências recebidas da Psicologia Comportamentalista e da estrutura física dos computadores digitais, assume que os processos inteligentes são sempre realizados por uma seqüência de operações controladas por um elemento centralizador ou supervisor. Estas operações devem ser representadas por símbolos, as raízes da inteligência Vidal(2005)

Máquinas Inteligentes

As máquinas podem pensar (Kemeny, 1973) ? A possibilidade da construção de máquinas “inteligentes” despertou nos pesquisadores a necessidade de um padrão de medida da inteligência que uma máquina possui.  Como avaliar o nível de “consciência” de uma máquina em relação ao meio que a circunda? Como medir a capacidade de uma máquina de resolver um problema matemático? Ou ainda, como testar a compreensão que uma máquina tem da linguagem humana? São estas algumas perguntas que desafiaram o matemático inglês Alan Turing na década dos anos 30. Para ele, o meio de verificar a inteligência de uma máquina seria através de um teste no qual a máquina seria colocada em uma sala fechada e teria de imitar o ser humano ao responder perguntas. Em uma outra sala, um ser humano permaneceria trancado, igualmente podendo responder a perguntas quaisquer. Um segundo ser humano, fora das duas salas, poderia fazer perguntas através de um meio impessoal, teclado e monitor de vídeo, por exemplo, dirigidas a qualquer uma das salas. Este ser humano teria a função de descobrir em qual das salas estaria a máquina inteligente. Caso ele conseguisse descobrir, a máquina inteligente não seria realmente inteligente. Este padrão de medida de inteligência ficou conhecido como o Teste de Turing. Em certos momentos, esta máquina precisara fazer um enorme “esforço” para imitar o ser humano em suas respostas, já em outros (perguntas que envolvam cálculos matemáticos, por exemplo) esta máquina terá de diminuir sua capacidade propositadamente para parecer-se com o ser humano Vidal(2005)..

Em outra situação, uma equipe médica foi colocada em uma sala fechada e solicitada a entrevistar e diagnosticar um paciente por perguntas feitas através de um terminal de computador. Os médicos fizeram várias perguntas e seu paciente, localizado em outra sala, as respondia também através de um terminal semelhante. Após vários minutos de consulta, a equipe médica concluiu que o paciente era esquizofrênico. A realidade, então, mostrada para equipe médica: eles aviam consultado um computador programado para fingir-se de doente Vidal(2005)..

Teste de Turing

Segundo Vidal (2005) , todos os computadores já construídos que passaram no Teste de Turing foram reprovados em determinado momento, pois ate hoje foi impossível a construção de uma máquina com capacidade de imitar um ser humano com perfeição.

Recentemente, uma rede de 1.500 Kg de maquinário eletrônico denominado “deep blue” conseguiu a proeza de ganhar um campeonato de Xadrez contra o grande campeão russo Kasparov. De certo modo, esta vitória parecer ser um indicativo de que os computadores estão ficando cada vez mais “inteligentes”, imitando os seres humanos em tarefas específicas e superando-os.

Será que o Teste de Turing realmente mede a inteligência? Será que uma máquina que imita o ser humano é inteligente? Imitar é ser inteligente? Basta imitar mecanicamente? Não seria sentir, entender e vivenciar para realmente ser inteligente? Um pesquisador da década de 50 chamado Grey Walter realizou um experimento que ficou famoso na história da Inteligência Artificial. Ele construiu uma tartaruga mecânica que andava pelo chão a procura de lugares escuros para se esconder e buscava alimento em tomadas nas quais se conectava e se recarregava quando estava com “fome”. Do ponto de vista de um Teste de Turing especial para tartarugas, esse equipamento estaria aprovado! Mas seria este comportamento de imitação um real sentir fome e uma real busca por ambientes escuros nos quais se esconder? Aparentemente não! A tartaruga de Walter possuía sensores de luz de carga elétrica que quando atingiam determinados níveis, acionavam no equipamento o procedimento de busca de uma tomada ou de um local menos luminoso. Porém, não existem em nós, seres humanos, sensores nervosos de luz e tensão que nos fazem sentir as contrações do estômago quando temos fome e perceber qual o melhor local para dormirmos? Em que seria o nosso “sentir” diferente do “sentir” da tartaruga de Walter? Parece que o simples imitar não representa bem a inteligência humana bem, talvez o Teste de Turing só capture alguns dos múltiplos aspectos da inteligência. O entender e o sentir estariam além da capacidade de mensuração do “operacional” Teste de Turing. Possivelmente, a inteligência seja mais do que operar ou atuar no mundo externo corretamente. É preciso criar e lidar com o mundo interior, sentir prazer ou desprazer no que se faz criticar e optar. Deste ponto de vista, a tartaruga de Walter, o computador “psicanalista” e o computador “esquizofrênico” realmente não são nem um pouco inteligentes.

Vivências

Segundo Vidal (2005), uma corrente de pensamento denominada Inteligência Artificial Forte advoga que o entender, o sentir e o mesmo a consciência emergem espontaneamente da execução de programas inteligentes. Destarte, uma máquina que execute um programa bastante sofisticado e capaz de simular a inteligência humana em detalhes estará sentindo e entendendo o que executa além de ter consciência de si mesma. A tartaruga de Walter estaria realmente sentindo fome desde que o programa que ai estivesse comandando fosse detalhado o suficiente. Contrario a esta idéia o filosofo Searle definiu um argumento chamado de O Quarto Chinês: Suponha que exista um computador capaz de passar no Teste de Turing e, conseqüentemente, seja capaz de responder a perguntas feitas por um ser humano. Suponha também que este computador tenha sido projetado por um chinês e, desta forma, só entenda o idioma de seu criador. Tomemos, então, o programa deste computador, isto é, uma listagem em papel com todas as suas instruções, e o levemos para dentro de um quarto fechado com um ser humano capaz de entender a linguagem na qual o programa foi inscrito. Certamente que a linguagem na qual o programa foi escrito não é chinês, mas sim uma linguagem qualquer, como por exemplo o Pascal, com comandos bem definidos em inglês.sendo assim, qualquer programador de computadores, nunca tendo estudado chinês, será capaz de executar passo-a-passo as instruções do programa. Alguém de fora do quarto fechado faz uma pergunta em chinês ao programador que se encontra dentro do quarto. Este programador não fala chinês não consegue entender que pergunta foi feita, porem ele pode executar cada instrução do programa e responder à pergunta em caracteres chineses, uma vez que este programa supostamente pertence a um computador que passou no Teste de Turing em chinês. Depois de algumas horas executando passo-a-passo as instruções do programa o nosso programador passa para fora do quarto uma folha de papel com a resposta em chinês. A resposta esta correta, pois nosso programa já havia passado no Teste de Turing. No entanto, o programador não entendeu a pergunta feita e muito menos a sua resposta. O programador, executando cegamente as instruções do programa, não entendeu, não sentiu e não tomou consciência do que estava fazendo. Searle quis com esta experiência hipotética demonstrar que a simples execução de um programa, por mais sofisticado que este seja não é capaz de fornecer à máquina que o executa a inteligência realmente.

Paradigma em especialidades

Devido ao fato de que a Inteligência Artificial se fundamenta na escolha de uma atividade inteligente, surgem as subdivisões do paradigma em especialidades, como por exemplo (Vidal, 2005):

Processamento da Linguagem Natural

É a sub-área da Inteligência Artificial que trata de criar algoritmos capazes de entender a linguagem humana escrita e falada. A linguagem envolve mecanismos computacionais complexos ainda não entendidos até hoje. Sistemas de processamento da linguagem devem possuir um conhecimento embutido muito grande, bem representado, de fácil acesso, além da capacidade de realizar inferências. Alguns sistemas já desenvolvidos podem dialogar dentro de certos contextos, resumir textos, e “entender” perguntas feitas para consultas a banco de dados (Vidal, 2005).

Sistemas Especialistas

São sistemas que imitam o raciocínio de um especialista em um certo ramo do conhecimento. Vários especialistas são consultados e seus procedimentos diante de situações específicas são representados e programados no sistema. O sistema passa, então, a responder a perguntas e sugerir ações como se fosse o especialista. Muitos sistemas especialistas já foram desenvolvidos na área médica, financeira, gerencial, entre outras (Vidal, 2005).

Planejamento

Planejar ações ou políticas é uma tarefa que realizamos em nosso dia-a-dia. Alguns sistemas são capazes de planejar estratégias na área administrativa, outros podem gerar planos de como ligar e desligar redes de equipamentos sem causar danos, problema comum nas refinarias de petróleo. Como programas de computador são planos, dentro desta sub-área da Inteligência Artificial encontramos a Programação Automática que é o estudo de como criar programas capazes de programar o computador com um mínimo de interferência humana (Vidal, 2005).

Solução de Problemas

Esta área da Inteligência Artificial busca desenvolver novas metodologias para resolver problemas matemáticos. Muitos problemas matemáticos são tão complexos que não podem ser resolvidos com exatidão em tempo real razoável. A inteligência Artificial busca, então, metodologias aproximativas para resolver o problema de forma aproximada e não exata, porém em tempo curto (Vidal, 2005).

Aplicações em Segurança Pública

A escassez dos recursos alocados na área de Segurança Pública é uma preocupação constante e generalizada em todas as polícias. Por esta razão sistemas de apoio que simulem a consciência policial precisam ser empregados, multiplicando o efetivo em atividades de investigação e planejamento. As bases de informações criminais vão se ampliando na medida de desenvolvimento das ocorrências, estando tais delitos freqüentemente relacionados no tempo e no espaço geográfico (Isnard, 2010).

Pesquisar milhares de boletins criminais e analisar tais relacionamentos para extração de conclusões de utilidade não é uma tarefa fácil, constituindo-se em um trabalho de porte, compatível com um grande volumes de policiais alocados em atividades internas, por longos períodos. A decisão entre reduzir o efetivo alocado no trabalho preventivo ou reduzir a atividade de investigação é sempre considerada nos meios policiais, metaforicamente, um “cobertor curto” - onde cobrindo-se os pés, descobre-se a cabeça e vice-versa (Isnard, 2010).

Sistemas inteligentes que simulem o pensamento humano, devidamente adaptados para investigação policial já encontram-se empregados em pesquisas de relacionamentos em grandes bases criminais e estudos preditivos. Como exemplo, citamos a Secretaria de Segurança do Rio de Janeiro que pesquisou a utilização de redes neurais em estudos de sistemas de inteligência no ano de 2009.

Em 2004 foi iniciado um trabalho por um grupo de pesquisadores da Universidade Federal de Santa Catarina, em parceria com a CCI/PM e Departamento de Combate ao Crime Organizado/SSP, voltado para mineração de dados e estudos para distribuição de ocorrências registradas pelo COPOM/PM. A SENASP apoiou estudos para desenvolvimento de uma  ferramenta incorporando conceitos de inteligência artificial, agentes de inteligência, engenharia de ontologias, raciocínio baseado em caso e redes neurais.

Bibliografia 

Kemeny John. O homem encarado como Máquina. O Pensamento Matemático nas Ciências do Comportamento. Editora Renes, Rio de Janeiro, 1973 

Minsky Marvin. Inteligância Artificial. O Pensamento Matemático nas Ciências do Comportamento. Editora Renes, Rio de Janeiro, 1973 

Estatística  e  Redes  Neurais  em  Mineração  de  Dados

http://www.inf.ufsc.br/~ogliari/arquivos/projeto_mineracao_de_dados.doc 

SENASP
http://observatoriodoegov.blogspot.com/2010/05/seguranca-publica-e-tecnologia-da.html 

Vidal L.A. DataMining. Editora Ciência Moderna, Rio de Janeiro, 2005
 

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