Cientistas criam uma Inteligência Artificial que pode pensar como um bebê 

Os sistemas de inteligência artificial (IA) já estão muito à nossa frente em certas áreas – jogando Go , por exemplo, ou processando grandes conjuntos de dados – mas em outros aspectos a IA ainda está muito atrás dos seres humanos, mesmo apenas alguns meses depois nasceu.

Por exemplo, mesmo bebês pequenos sabem instintivamente que um objeto que passa brevemente atrás de outro não deve desaparecer e reaparecer em outro lugar. Presenteado com um ato tão mágico, os bebês agem com surpresa.

Mas uma regra tão simples de continuidade, juntamente com outras leis físicas básicas, não foi tão intuitiva para a IA. Agora, um novo estudo apresenta uma IA chamada PLATO, inspirada em pesquisas sobre como os bebês aprendem – e podem pensar como um bebê humano.

PLATO significa Aprendizado de Física por Auto-codificação e Rastreamento de Objetos, e foi treinado por meio de uma série de vídeos codificados projetados para representar o mesmo conhecimento básico que os bebês têm nos primeiros meses de vida.

“Felizmente para nós, os psicólogos do desenvolvimento passaram décadas estudando o que as crianças sabem sobre o mundo físico e catalogando os diferentes ingredientes ou conceitos que entram na compreensão física”, diz o neurocientista Luis Piloto, do laboratório de pesquisa de IA DeepMind, no Reino Unido.

“Estendendo seu trabalho, construímos e disponibilizamos um conjunto de dados de conceitos físicos. Este conjunto de dados de vídeo sintético se inspira nos experimentos de desenvolvimento originais para avaliar conceitos físicos em nossos modelos.”

Existem três conceitos-chave que todos nós entendemos desde muito cedo: permanência (os objetos não desaparecem de repente); solidez (objetos sólidos não podem passar uns pelos outros); e continuidade (os objetos se movem de forma consistente no espaço e no tempo).

O conjunto de dados construído pelos pesquisadores cobriu esses três conceitos, além de dois adicionais: imutabilidade (propriedades do objeto, como forma, não mudam); e inércia direcional (os objetos se movem de maneira consistente com os princípios da inércia ).

Esses conceitos foram transmitidos através de clipes de bolas caindo no chão, quicando umas nas outras, desaparecendo atrás de outros objetos e depois reaparecendo, e assim por diante. Tendo treinado PLATO nesses vídeos, o próximo passo foi testá-lo.

Quando a IA viu vídeos de cenários ‘impossíveis’ que desafiavam a física que havia aprendido, PLATO expressou surpresa (ou o equivalente da IA): foi inteligente o suficiente para reconhecer que algo estranho havia acontecido que quebrou as leis da física.

Isso aconteceu após períodos de treinamento relativamente curtos, apenas 28 horas em alguns casos. Tecnicamente falando, assim como em estudos infantis, os pesquisadores estavam procurando evidências de sinais de violação de expectativa (VoE), mostrando que a IA entendia os conceitos que havia sido ensinado.

“Nosso modelo baseado em objetos exibiu efeitos robustos de VoE em todos os cinco conceitos que estudamos, apesar de ter sido treinado em dados de vídeo nos quais os eventos de sonda específicos não ocorreram”, escrevem os pesquisadores em seu artigo publicado .

A equipe executou mais testes, desta vez usando objetos diferentes daqueles dos dados de treinamento. Mais uma vez, o PLATO mostrou uma sólida compreensão do que deveria e do que não deveria estar acontecendo, demonstrando que poderia aprender e expandir seus conhecimentos básicos de treinamento.

No entanto, PLATO ainda não está no nível de um bebê de três meses. Houve menos surpresa de IA quando foram mostrados cenários que não envolviam nenhum objeto ou quando os modelos de teste e treinamento eram semelhantes.

Além disso, os vídeos em que o PLATO foi treinado incluíam dados extras para ajudá-lo a reconhecer os objetos e seus movimentos em três dimensões.

Parece que algum conhecimento embutido ainda é necessário para obter o quadro completo – e essa questão ‘natureza versus criação’ é algo que os cientistas do desenvolvimento ainda estão se perguntando em bebês. A pesquisa pode nos dar uma melhor compreensão da mente humana, além de nos ajudar a construir uma melhor representação de IA dela.

“Nosso trabalho de modelagem fornece uma demonstração de prova de conceito de que pelo menos alguns conceitos centrais da física intuitiva podem ser adquiridos por meio do aprendizado visual”, escrevem os pesquisadores .

“Embora a pesquisa em algumas espécies precociais [nascidas em um estado avançado] sugira que certos conceitos físicos básicos podem estar presentes desde o nascimento, em humanos os dados sugerem que o conhecimento intuitivo da física surge cedo na vida, mas pode ser impactado pela experiência visual”.