O que é a inteligência artificial?

O termo inteligência artificial foi cunhado em 1965 por John McCarthy, um professor de matemática de Darthmouth que organizou a primeira conferência sobre este assunto no ano seguinte. É muito comum dizer que a inteligência artificial (IA) é a simulação da inteligência humana em máquinas, fazendo com que elas tenham a capacidade de aprender, raciocinar, deduzir, fazer previsões etc. 

A inteligência artificial é, assim, a ciência que procura estudar e compreender o fenómeno da inteligência, imitar o funcionamento do cérebro humano em computadores e, ao mesmo tempo, é um ramo da engenharia, na medida em que procura construir instrumentos para apoiar a inteligência humana. Juntas, a ciência e a engenharia pretendem permitir que máquinas realizem tarefas que, quando são realizadas por seres humanos, precisam do uso da inteligência.

Na prática, a IA investe na procura do modo como os seres humanos pensam com o objectivo de elaborar teorias e modelos da Inteligência como programas de computador. Um sistema IA, além de ser capaz de armazenar e manipular dados, consegue também adquirir, representar e manipular conhecimento. Esta manipulação diz respeito à capacidade de deduzir ou inferir novos conhecimentos a partir do conhecimento existente e de utilizar métodos de representação e manipulação para resolver problemas complexos.

A IA não se restringe à computação, ao facto dos computadores serem cada vez mais rápidos a processar dados. Ela alimenta-se também dos avanços feitos nas ciências da vida e nas ciências sociais. Quanto melhor compreendermos os mecanismos bioquímimos que subjazem às emoções, aos desejos e às escolhas dos seres humanos, melhores os computadores se tornarão a analisar o nosso comportamento, prevendo as nossas decisões e substituindo condutores, bancários e advogados humanos.

Quando surgiu a inteligência artificial?

As primeiras pesquisas relativas à inteligência artificial começaram a ser feitas na década de 40, após a criação do primeiro computador digital. No entanto, o termo “inteligência artificial” surgiu mais tarde, em 1956, no famoso encontro de Dartmouth onde estiveram presentes, entre outros, os especialistas em ciências da computação Allen Newell, Herbert Simon, Marvin Minsky, Oliver Selfridge e John McCarthy. Desde então, têm sido estudadas e desenvolvidas formas de estabelecer comportamentos inteligentes nas máquinas. O grande desafio das pesquisas em IA pode ser resumido com a questão deixada por Minsky no livro “Semantic Information Processing” em 1968: “Como fazer as máquinas compreenderem as coisas?”

Atualmente, a inteligência artificial está presente no nosso quotidiano, mesmo sem o percebermos. Num simples smartphone, o corretor ortográfico, a assistente pessoal, a forma como a segurança e o processamento de imagens são geridos e muitas aplicações funcionam com base na IA. O mesmo acontece quando usamos o computador, o GPS, o último modelo de robô de cozinha ou o de limpeza. A verdade é que, quanto mais dependemos da inteligência artificial para algumas tarefas de rotina, mais ela se torna familiar. Essa dependência e familiarização crescentes farão com a que a inteligência “artificial” passe a ser cada vez mais “natural”. Entrar em casa e vermos as luzes acenderem-se automaticamente – porque a casa irá “aprender” a conhecer os nossos hábitos e rotinas – é apenas um dos exemplos mais básicos daquilo que mudará no nosso dia-a-dia.

A IA está a progredir a uma velocidade nunca antes vista, o que promete transformar a sociedade como a conhecemos e as nossas experiências e vivências em todas as áreas, da economia à ciência, passando pela a educação, a agricultura, os transportes, toda a indústria e até o entretenimento.

Como é tecnologicamente a Inteligência artificial?

Algumas pessoas confundem inteligência artificial e robótica, apesar de serem conceitos diferentes. A robótica é um ramo da tecnologia que lida com robôs e que envolve o projeto, a construção e a programação de robôs físicos, sendo que apenas uma parte deles envolve inteligência artificial.

Quando nos referimos à inteligência artificial como uma tecnologia —  e não como um conceito —, é correcto dizer que é baseada em algoritmos computacionais, ou seja, instruções escritas que devem ser seguidas pelo computador para que ele execute determinados comandos. Estes algoritmos são escritos de um modo diferente, de forma a que as respostas da máquina sejam o mais semelhantes possível às respostas do cérebro humano, ou seja, menos lineares e constantes. Esta programação tem de utilizar algoritmos «inteligentes», que permitem que uma máquina ou uma ferramenta sejam capazes de interpretar dados e situações, respondendo de modo diferente em cada caso, e ainda aprender com cada um deles. 

Uma tecnologia baseada em inteligência artificial é criada através de programação computacional diferente dos padrões da programação convencional. É necessário utilizar um conjunto de técnicas e recursos que utilizarão os cálculos para aprender e não apenas responder a comandos. O aprendizagem acontece quando a máquina ou ferramenta encontra o cálculo que resolve um determinado problema. E cada novo cálculo, ou aprendizagem, vai sendo guardado para ser utilizado em situações futuras. 

Os robôs são máquinas programáveis ​​que são capazes de realizar uma série de ações de forma autónoma ou semiautónoma. Em termos gerais, um robô é definido por interagir com o mundo físico através de sensores e atuadores; ser programável; ser autónomo ou semiautónomo. No entanto, não há consenso absoluto em relação à definição de robô. Há quem defenda que um robô deve poder pensar e tomar decisões (o que, nesse caso, sugere que tenha algum nível de inteligência artificial).

Mesmo quando a IA é usada para controlar robôs, os algoritmos são apenas parte do sistema robótico maior, que também inclui sensores, atuadores e programação não-IA.

Concluindo, os robôs artificialmente inteligentes são a ponte entre a robótica e a IA, mas existem muitos robôs que não requerem inteligência artificial, como aqueles que realizam movimentos repetitivos e que existem, há muito, nas fábricas.

O que é necessário para criá-la?

Basicamente, é necessário apenas ter uma máquina/computador capaz de fazer cálculos e executar os modelos de forma contínua. É possível fazer isso num servidor local ou na cloud (nuvem). Mas quanto menos recursos e menor capacidade de armazenamento, mais tempo será necessário para criá-la. E quanto mais recursos, menos tempo. 

Como se treina a Inteligência Artificial?

A aprendizagem de um sistema de inteligência artificial acontece de forma semelhante à do ser humano. Para além de aprender por meio da realização de cálculos, ela também aprende através de informações e dados fornecidos por quem a está a realizar o treino e também por meio da interação com os utilizadores.

A maneira com que ela é treinada depende da forma como o algoritmo é construído e pode ser de três tipos:

Supervisionada: nesse caso, a pessoa que está a conduzir o treino diz à IA qual é a resposta que quer que ela dê. Por exemplo, se lhe mostrar um gato e lhe disser «isto é um gato», para que a IA passe também a dizer «isto é um gato». Depois, se lhe mostrar uma imagem de um cão e lhe disser «isto é um cão» ensina-o a classificar um novo tipo de animal. Agora é necessário mostrar muitos cães e gatos, dizendo-lhe sempre se é cão ou gato. Ao fim de um período de aprendizagem a IA será capaz de classificar corretamente uma nova imagem de um cão ou de um gato.

Semi-supervisionada: nesse modo, a pessoa que está a conduzir o treino, usa algumas amostras e informa a IA de que são gatos, usa outras e informa que são cães e apresenta outras e não diz nada. A IA, usando as amostras de gatos e cães, faz autonomamente a classificação das que não foram classificadas. 

Não supervisionada: nesta situação, o treinador não dá qualquer indicação e deixa que seja a IA a responder sozinha. Por exemplo, seguindo o exemplo do gato, a pessoa mostra várias imagens de gatos e de caes misturadas e a própria IA vai criar formas de diferenciar uma coisa da outra sem que alguém precise de lhe dizer quais são gatos e quais são cães.

Que tipos de inteligência artificial há?

Existem muitos tipos de inteligência artificial com capacidades diferentes, isso depende dos algoritmos utilizados. 

Algumas são extremamente especializadas, utilizando algoritmos específicos, como processamento de linguagem natural (PLN) e visão computacional. Mas, na sua grande maioria, são baseadas em técnicas de machine e deep learning.

Machine learning

As inteligências baseadas em machine learning, ou aprendizagem de máquina, utilizam redes neuronais — sistemas de computação com nós interconectados que agem como os neurónios humanos.  Por isso, conseguem modificar seu comportamento de forma autónoma, a partir da própria experiência, resultado do treino que mencionamos anteriormente e da interação com dados e informações fornecidos pelo utilizador da tecnologia, as chamadas análises de navegação. São mais simples do que as deep learning, processam os dados com menor velocidade, por isso trabalham com capacidades menos especializadas. 

Deep learning

As inteligências baseadas em deep learning, ou aprendizagem profunda, utilizam grandes redes neuronais com diversas camadas de processamento, ou camadas de aprendizagem, por isso conseguem aprender padrões mais complexos e são capazes de processar uma quantidade muito maior de dados em menos tempo. Geralmente são utilizadas para capacidades mais especializadas, como processamento de áudio e imagem.

Quais são as perspetivas para a IA?

A consultora norte-americana Gartner prevê que, no ano de 2020, 85% das interações com os clientes serão gerenciadas por IA. Ela também estima que o mercado de IA possa representar 127 biliões (americanos) de dólares em 2025, valor muito superior aos 2 biliões de 2015. Estados Unidos e China vão assumir a liderança em investimentos.

Embora existam afirmações como a do filósofo sueco da Universidade de Oxford, Nick Bostrom, que prevê que "há 90% de possibilidades de que, entre 2075 e 2090, existam máquinas tão inteligentes como os humanos". Ou, como a de Stephen Hawking, que afirma que as máquinas ultrapassarão totalmente os humanos em menos de 100 anos. A verdade é que a IA está longe de nos converter em seres obsoletos. A Inteligência Artificial vai nos tornar mais eficientes, permitindo a execução daquilo que nunca poderíamos fazer devido à sua complexidade. Já imaginou explorar partes do universo totalmente hostis para o ser humano? Graças a ela, um dia, isso será possível.