sexta-feira, 25 de fevereiro de 2011

Watson, a nova era da Inteligência Artificial

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 por  Jaume
Na semana passada, ecoou em vários meios de comunicação um novo caso de uma vitória da máquina contra o cérebro humano . Agora, com os fatos um pouco mais frio, eu convido você a refletir sobre o que isso significa.
Caso alguns desavisados ainda não tenham ouvido a notícia, vamos rever brevemente o que aconteceu. Watson, um programa de computador criado pela IBM , foi testado nos EUA.

É realmente um programa repleto de história, criado em 1964, atualmente sendo transmitida a vigésima sétima temporada . A máquina competiu contra dois concorrentes  recordistas  do programa: Ken Jennings , que detém o recorde com 74 vitórias consecutivas, e o competidor que ganhou mais dinheiro acumulado em suas diversas participações , Brad Rutter .

Qual é a diferença desta notícia, comparadas com outras vitórias de um computador contra o cérebro humano? O mais famoso, provavelmente foi o caso do Deep Blue e sua vitória contra Kasparov  . Na ocasião, o computador baseou sua vitória nas regras estritas do xadrez e usou sua enorme capacidade de cálculo e análisar o provável sucesso de cada movimento.

No entanto, desta vez a competição foi realizada sob as regras de um programa de televisão baseado em linguagem humana , com todas as suas nuances, ironia, duplos sentidos, jogos de palavras, etc
A mecânica do jogo é muito simples: o anfitrião lia uma série de pistas, escrito na forma de respostas. Com base neles, o participante deve inferir, a questão pertinente e pressionar um botão mecânico para obter a resposta certa (Watson era operado por um acionador elétrico). Se for bem sucedido, o valor das pistas são adicionadas ao seu total. Se ele falhar, ou não responder no prazo de cinco segundos, é subtraída.

Desde que a competição é baseada na compreensão da linguagem natural e os conhecimentos de cultura geral, o poder de computação pura parece ser insuficiente para permitir a máquina  bater um homem em um teste de língua deste tipo. Requer que seja capaz de compreender a linguagem humana em todas a sua complexidade e riqueza. Ou pelo menos, aparentemente.
 
E a verdade é que se não entendeu muito bem a línguagem manteve as aparências. Watson acumulou em seu marcador 77.147 dólares, o triplo de seus rivais : Jennings 24000 Rutter  21600.

Isso significa que Watson funciona como um cérebro humano ? Bem, é difícil dizer, porque é mais provável que ninguém saiba ao certo como funciona o cérebro. O que sabemos é como é que foi o computador criado pela IBM .

Watson analisa as pistas fornecidas pelo apresentador, que são fornecidos em formato de texto, ao mesmo tempo dos participantes humanos. Como resultado dessa análise, tem se uma lista de palavras-chave .
 
Em seguida, a máquina procura coincidências de tais palavras-chave no banco de dados extenso que os  engenheiros da IBM haviam introduzidos: um total de quatro terabytes de informações , incluindo o texto integral da Wikipedia ( o computador não foi conectado a Internet durante o concurso).
 
A grande inovação de Watson não é a criação de um novo algoritmo de análise de texto, mas a capacidade de usar  em paralelo milhares de tais algoritmos pré-existente . Se vários destes algoritmos têm a mesma resposta, aumenta a probabilidade de que seja correta.
Assim, Watson faz uma lista de respostas possíveis, juntamente com o seu nível de confiança (isto é, uma estimativa da probabilidade de que a resposta sugerida é a correta).
 
Como você vê, e como poderia ser de outro modo, mesmo algo tão humano como a análise da linguagem deve ser reduzida a um sequência lógica de operações matemáticas. Mas é o mesmo que o cérebro humano?
Talvez. Jennings , com um honroso segundo lugar  na competição, escreveu em um blog:

"As técnicas do computador para decifrar as pistas do Jeopardy! são muito parecidas com as minhas. A máquina digitaliza a pista em busca da palavras-chave, e então as compará com os conhecimentos de sua memória buscando associações com essas palavras. Verifica cuidadosamente as coincidências  mais prováveis, com todas as informações contextuais ao seu alcance: a categoria da pista, o tipo de resposta que você está procurando, forma do verbo, etc."

No entanto, o cérebro humano tem uma vantagem. Na última pergunta da primeira parte do programa, Watson respondeu Toronto para uma pista na categoria "cidade dos Estados Unidos". Um ser humano teria rejeitado a entrada desta resposta, nem mesmo teria desperdiçado tempo considerando-a.
Em contraste, seguindo um algoritmo de frio e calculista, provavelmente Watson teve em consideração todas as cidades do mundo. Não podia descartar Toronto porque o termo "Estados Unidos" foi o nome da categoria, mas não no texto da pista em si.
Esta incapacidade para descartar as opções de entrada que para nós é obviamente impraticável é provavelmente o que causa o maior medo, na maioria das visões apocalípticas sobre o futuro da inteligência artificial.
Se você pensar sobre isso, certamente você pode citar algum filme de ficção científica em que uma inteligência artificial decidiu aniquilar a raça humana, porque, acredita ele, é a melhor opção para eliminar o crime, ou algum motivo parecido.

Como estávamos dizendo, a limitação principal de Watson e, por extensão, a inteligência artificial, é a sua incapacidade para descartar as opções, que para nós parecem obviamente erradas.
A máquina tem necessidade de considerar todas as opções e desenvolve-las completamente para conseguir dar-lhes um peso probabilístico. Falta noções do senso comum. No entanto, o cérebro humano é projetado para automaticamente selecionar as recordações similares à situação atual. 

É provavelmente uma resposta evolutiva: um homem das cavernas tem mais chances de sobreviver ao ouvir um rugido, lembra logo o animal que o  produz.

Mas É uma limitação de software que podem ser resolvidos com melhor planejamento? Uma máquina como Watson é capaz de aplicar milhares de algoritmos em apenas três segundos, mas todos estes algoritmos devem ser agendados com antecedência. Apesar de durante anos ouvimos falar de algoritmos evolucionários ainda é incomum no mundo da computação.

No entanto, o cérebro humano é projetado para adaptar-se. Para evoluir de acordo com a experiência. Não só a nível de software. Graças às sinapses, é capaz de mudar sua própria estrutura interna para se tornar cada vez mais proficientes em uma dada tarefa.

No entanto, o programa Watson exige 90 servidores  IBM Power 750, distribuídos em 10 racks (cada uma do tamanho de uma geladeira). Cada servidor contém 8 núcleos, cada um capaz de executar quatro threads simultaneamente processado. No total, 2.880 unidades de processo, a memória RAM total de 16 terabytes. Tudo isso sem contar o hardware de rede adicionais necessários para conectar toda a unidade.

Além da tecnologia apocalíptica e ganhar concursos de televisão, com as consequentes publicidades, a tecnologia Watson é desenvolvida para ser aplicada num futuro próximo funções relacionadas com diagnósticos médicos (O sistema irá comparar os sintomas descritos pelo paciente no banco de dados de conhecimento médico), bem como a busca de históricos jurídicos

 
Vía | La Vanguardia, Wikipedia
Foto | Torkildr
Fotos | Br1dotcom 
Fotos | IBM Fotos | Gizmodo


 xatakaciencia

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