Solução de mistério biológico impulsiona inteligência artificial

Redação do Site Inovação Tecnológica – 04/02/2013

A explicação sobre como surge a modularidade nas redes biológicas poderá ser transferida imediatamente para as redes neurais artificiais.[Imagem: Clune et al./PRS]

A explicação sobre como surge a modularidade nas redes biológicas poderá ser transferida imediatamente para as redes neurais artificiais.[Imagem: Clune et al./PRS]

Modularidade biológica

Embora os seres vivos sejam formados por unidades básicas chamadas células, essas células não se distribuem homogeneamente para formar um órgão.

Em vez disso, elas se organizam em grupos – mais especificamente, as redes biológicas tendem a se organizar em módulos.

Por que isso acontece era um mistério até agora.

Os livros-texto de biologia afirmam que a evolução produziu módulos porque os seres modulares podem responder às mudanças mais rapidamente, o que lhes dá uma vantagem adaptativa – o que é uma justificação, e não uma explicação da origem do fenômeno.

Custos de conexão

A primeira proposta de explicação surgiu agora, com o trabalho de Jeff Clune, Jean-Baptiste Mouret e Hod Lipson, da Universidade Cornell, nos Estados Unidos.

Usando 25.000 gerações de agentes evoluindo em uma simulação computadorizada, o grupo descobriu que a evolução produz módulos porque o design modular produz conexões de rede menores e em menor número, já que gerar e manter as conexões é um processo trabalhoso e “caro” em termos de consumo de energia.

Bastou que eles incluíssem um “custo de conexão” na evolução dos seus agentes virtuais, para que se sobressaíssem as gerações formadas por seres com organização modular.

“Assim que você acrescenta um custo para as conexões de rede, os módulos aparecem imediatamente. Sem um custo, os módulos nunca se formam. O efeito é dramático,” explicou Clune.

Inteligência artificial com QI maior

A descoberta vai muito além de uma melhor compreensão da biologia e da evolução, o que já seria muito.

Uma forma mais eficiente de organização de redes neurais deverá ter um impacto direto nos algoritmos de inteligência artificial, um campo promissor mas que vem se desenvolvendo a passos muito mais lentos do que se previa.

Para imitar de forma mais fidedigna o funcionamento dos seres vivos é necessário entender com mais detalhes como, por exemplo, o cérebro humano se organiza e funciona.

A explicação sobre como surge a modularidade nas redes biológicas poderá ser transferida imediatamente para as redes neurais artificiais, que tentam justamente imitar o cérebro.

“A possibilidade de desenvolver a modularidade vai nos permitir criar cérebros computacionais mais sofisticados e mais complexos,” diz o professor Lipson.

E, quem sabe, mais inteligentes, ao menos o suficiente para dar aos robôs um impulso similar.

Bibliografia:

The evolutionary origins of modularity
Jeff Clune, Jean-Baptiste Mouret, Hod Lipson
Proceedings of the Royal Society
Vol.: 280, 20122863
DOI: 10.1098/rspb.2012.2863

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