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# 44 | 29 Maio 06
 

Professor associado de Informatics e Computer Science no Biocomplexity Institute da Universidade de Indiana, Bloomington, EUA.
Director do Computational Biology Collaboratorium e do programa de Computational Biology no Instituto Gulbenkian de Ciência.

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Luís Rocha
“A vida orgânica é ainda um grande mistério”

Qual a diferença entre inteligência artificial e vida artificial?
A vida artificial é um campo dedicado a investigar e descobrir formas de organização fundamentais para a vida, através da síntese de sistemas artificiais que implementam essas formas de organização. Uma vez que a inteligência é uma característica muito importante de alguns organismos, é um assunto também muito importante para a vida artificial.
No entanto, a forma como a vida artificial estuda a inteligência, desencadeou uma forma nova de se fazer inteligência artificial, a que se dá o nome de cognição incorporada ("embodied cognition"). Em vez de se tentar produzir sistemas artificiais inteligentes abstractos utilizando teorias de conhecimento baseados em alguma lógica formal, a vida artificial dedica-se a estudar a origem do comportamento inteligente a partir da interacção entre agentes artificiais (normalmente robots) e os seus ambientes. Isto é, não assume uma inteligência abstracta e dissociada de um corpo, mas antes vê a inteligência como uma característica da organização de um organismo físico com uma história evolucionária e material específica.
Na prática, isto quer dizer que a vida artificial tende a estudar a inteligência de uma perspectiva evolucionária, testando as suas teorias com robots ou simulações de ambientes físicos. Tende também a construir robots baseados em organismos mais simples como formigas e baratas, em vez de estudar a inteligência de uma forma abstracta como a IA faz com programas que jogam xadrez, etc...

Qual a diferença entre vida artificial e vida orgânica?
Uma diferença enorme! Simplesmente porque a vida orgânica, principalmente a sua origem, é ainda um grande mistério. A vida artificial, na sua maioria, dedica-se a estudar princípios importantes para a vida, mas separadamente. Assim, enquanto a vida artificial pode estudar processos como evolução, desenvolvimento e imunidade separadamente, a biologia tem que lidar com o facto de todos estes processos existirem simultaneamente na vida orgânica.
A biologia está focalizada na bioquímica baseada em carbono da vida na Terra, estudando-a com uma metodologia analítica. Em contraste, a vida artificial concentra-se na descoberta de princípios de organização fundamentais para vida, possivelmente construída com outros componentes. A sua metodologia é a síntese de agentes artificiais em que algum destes princípios é implementado. Mas, ao contrário da tradição da biologia, esta síntese implica o estudo do sistema artificial que implementa determinado princípio, como um todo. As características individuais dos componentes primários não são tão importantes. Isto é, não interessa tanto se um processo evolucionário é implementado em cadeias de carbono ou cadeias de bits, o que interessa é que o sistema implementado evolua e nos permita estudar a evolução.
Um dos sucessos da perspectiva trazida pela vida artificial, é que a biologia actual se começa também a preocupar com o estudo de sistemas com determinadas propriedades como um todo: a chamada Biologia de Sistemas.

O que são sistemas evolucionários e sistemas auto-organizados?
Um sistema evolucionário é normalmente visto como uma implementação de uma relação genótipo/fenótipo com variação do genótipo de geração para geração. Isto é, um sistema que contem informação (genótipo) sobre como construir e reproduzir o seu corpo (fenótipo). Erros, mutações e recombinações da informação genética, dão origem a novos fenótipos. Se os novos fenótipos se reproduzirem com maior sucesso, os seus números aumentam no ambiente em que vivem. Portanto, um sistema evolucionário é uma forma abstracta de estudar e implementar o processo de selecção natural de Darwin, como ele é entendido à face do conhecimento do sistema genético. Em vida artificial, é comum ver-se estudos de sistemas evolucionários alternativos. Por exemplo, sistemas evolucionários em que alterações do fenótipo são transmitidas a gerações posteriores. Desta maneira, a vida artificial pode estudar processos evolucionários diferentes, e que não são conhecidos na Terra.
Um sistema auto-organizado quer dizer coisas diferentes para pessoas diferentes! Mas, em geral, entende-se como um sistema feito de um grande número de componentes simples, que interactuam entre si para chegar a um estado mais ou menos estável. Em geral, este estado global da colecção de componentes, não é compreensível estudando apenas os componentes. Por exemplo, o comportamento bio-químico de um organismo depende de proteínas codificadas no seu genótipo. Mas, determinada proteína pode afectar a produção de outra proteína, e por aí fora, toda uma determinada cadeia de interacções e reacções bio-químicas. Isto quer dizer que o comportamento do organismo depende não só do comportamento individual de um conjunto de proteínas, mas da forma como elas interactuam. Isto é, de uma rede de interacção que envolve genes, proteínas e outras moléculas. Esta rede tem muitos, muitos estados possíveis, definidos pelas quantidades relativas de cada componente. No entanto, a enormidade de estados possíveis, tende a produzir um numero relativamente pequeno de estados globais finais da rede possíveis. A estes estados finais chamamos atractores, e ao processo que leva de um estado inicial da rede até a um estado final, auto-organização.

Quais os limites da computação convencional?
O melhor estudo feito até a data será o de Hans Bremermann:
http://en.wikipedia.org/wiki/Bremermann's_limit

As bruxas são feitas de madeira?
Ah! Cada época tem sempre as suas bruxas, assim como existem sempre pessoas capazes de adulterar a lógica para as caçar. Mas sobre isso, os Monty Python falaram muito melhor!

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Francisco Santos
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Luís Azevedo Rodrigues
Rui Ponte

 
Editor
António Coxito
Produção
Ricardo Melo
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