Terra Magazine

pegue um besouro, daqueles dos quais se diz que todas as leis da aerodinâmica garantem que não deveria voar de jeito nenhum, mas que voa. junte algum hardware, software, imaginação, financiamento da principal agência americana de projetos de defesa e você tem… um besouro cyborg controlado por rádio como o da figura. cada besouro sofreu um implante que contém um receptor, um microcontrolador, microbaterias e seis eletrodos, conectados no cérebro. o rádio captura os comandos enviados por um operador remoto, os comandos são processados pelo computador instalado no besouro, que finalmente os envia aos implantes instalados em partes apropriadas do cérebro do besouro, "controlando" o inseto. os operadores podem fazer o besouro levantar vôo, fazer curvas e pousar. os besouros maiores podem ser vetores de cargas úteis como microcâmeras.

o objetivo atual é controlar um besouro num raio de cem metros, fazendo com que o inseto possa servir para missões de observação. a se acreditar nos mais alarmados, o pentágono pode estar pensando em usar tais tipos de soldados para transportar armas reais, como microcápsulas de agentes bioquímicos. e não vai adiantar usar repelente, nestes casos.

entre 1965 e 2005, a capacidade computacional, pelo mesmo preço, aumentou um bilhão de vezes, com o tamanho dos sistemas de referência diminuindo 100.000 vezes no período. o que só era possível, então, em um gigantesco computador de pesquisa, passou a ser realizável, quarenta anos depois, em um mero celular. e a capacidade computacional, novamente pelo mesmo preço, estará aumentando outro bilhão de vezes entre 2005 e 2030; se levamos 40 anos para aquele primeiro aumento de um bilhão de vezes, levaremos apenas 25 para outra escalada do mesmo porte. as coisas estão ficando muito mais rápidas.

agora pense: se estão conseguindo controlar um besouro por rádio, hoje, transformando o inseto em um avião de controle remoto, porque não seria possível, no curto prazo, criar um besouro-cyborg verdadeiramente autômo, capaz de cumprir missões de guerra e paz sem interferência externa, a não ser receber as ordens a seguir?… e se lembre que, apesar do ciclo de vida dos insetos, hoje, ser muito curto, isso não é nada que não se possa resolver reprogramando a biologia dos bichos. admirável mundo novo…

no começo da computação, ali pela década de 60, os computadores eram conhecidos como cérebros eletrônicos. de cérebros, mesmo, nada tinham, apesar de eletrônicos. sua capacidade, em memória e processamento, era normalmente menor do que qualquer telefone celular nas nossas mãos hoje. pra ver como a novidade era tratada pela imprensa, clique aqui e aqui.

não faz nem dois meses que demos notícia dos 23 desafios da DARPA, a agência de projetos de defesa dos estados unidos, dos quais o primeiro é, exatamente… develop a mathematical theory to build a functional model of the brain that is mathematically consistent and predictive rather than merely biologically inspired. ou seja: desenvolver uma teoria matemática que leve à construção de um modelo do cérebro [humano] que seja matematicamente consistente e preditivo, ao invés de meramente inspirado em biologia.

agora saiu a notícia de que a corrida para resolver o problema número um começou. a IBM foi contratada pela DARPA para liderar uma rede de grupos de pesquisa cujo objetivo é construir um cérebro eletrônico [agora, de verdade] que tenha capacidade equivalente ao de um gato [real]. se tudo der certo, o sistema resultante poderá vir a ser usado para analisar grandes massas de dados, entender e classificar imagens e para tomada de decisões.

o investimento de partida é troco, pouco menos de cinco milhões de dólares, para um projeto de tal envergadura. mas a DARPA tem por hábito investir em projetos-piloto pra testar a viabilidade dos mesmos e, depois, entrar com dinheiro de gente grande. para saber mais sobre o projeto, entre no blog de dharmendra modha, pesquisador da ibm que vai liderar o esforço.

tentar construir um sistema artificial que tenha as características do cérebro humano é um objetivo quase óbvio para a humanidade, pois faz parte do processo natural de entendimento e intervenção no universo ao nosso redor. primeiro, tratamos do mundo físico [o landscape], depois passamos a entender e intervir nas coisas vivas [o bodyscape] e, finalmente, estamos começando a tratar da estrutura mais complexa ao nosso redor, nosso próprio cérebro [o mindscape].

mas há uma razão mais prática, agora, do que a pura e simples pesquisa sobre o cérebro. o gigantesco volume de informação que temos que tratar e os problemas e dificuldades de seu processamento, boa parte dos quais [como processamento de imagens] é melhor resolvido por sistemas computacionais do tipo do cérebro humano. o que significa que pelo menos uma vertente das gerações futuras de computadores pode -ou deveria- ter comportamento semelhante ao cérebro humano. por trás da aposta da DARPA no "cérebro de gato" que a IBM pretende construir, há um claro objetivo de negócios… e competição [veja o projeto CCortex, por exemplo].

imaginando que uma ou mais das tentativas de se chegar a um cérebro artificial equivalente ao de um pequeno mamífero seja um sucesso, será só uma questão de tempo para construirmos um cérebro artificial muito parecido com o nosso. de lá para construirmos muitos outros, com capacidade de processamento muito maior do que a nossa… vai ser questão de menos tempo ainda. o entendimento dos sistemas cerebrais biológicos [neurociência], os processos computacionais para simulá-los [supercomputação] e a nanotecnologia para construí-los estão começando a se tornar realidade. quem viver verá.

[ps: segundo guilherme, nos comentários, a imagem é de... shodan - personagem do jogo System Shock 2, propriedade de www.TTLG.com]

a darpa é a agência americana encarregada, há 50 anos, de pensar o futuro e criar as tecnologias que os [militares] americanos precisam. ou acham que vão precisar. e que, em alguns casos, se transformam em utilidade para todo o mundo. duas? a internet e GPS. próxima da lista? veículos completamente autônomos em tráfego urbano, talvez.

como tem que pensar no longo prazo [coisa que falta, quase sempre, à periferia], vez por outra os problemas que trata parecem não fazer nenhum sentido. muito menos quando se pensa na prática, no mundo real. mas talvez a gente deva lembrar que a internet, cujos fundamentos são dos anos 60, não fazia o menor sentido lá na partida. e não conseguiríamos mais viver sem ela, hoje.

certamente inspirada em uma das mais famosas listas de problemas de matemática de todos os tempos, enunciada por david hilbert em 1900, a darpa lançou uma relação do que considera os grandes problemas para os quais a matemática [e computação, e ciência] deveria encontrar uma solução daqui pra frente. os "novos" problemas são 23, o mesmo número de hilbert, e por sinal o dia, num janeiro de 1862, em que nasceu o grande matemático alemão. matemática cabalística, talvez, ou um búzio virtual para atrair boa sorte pra nova busca.

o primeiro problema da lista não é trivial: develop a mathematical theory to build a functional model of the brain that is mathematically consistent and predictive rather than merely biologically inspired. ou seja: desenvolver uma teoria matemática que leve à construção de um modelo do cérebro [humano] que seja matematicamente consistente e preditivo, ao invés de meramente inspirado em biologia. pode esperar um monte de ação ao redor deste tema, até porque "investigar", para a darpa, significa "investir". e, normalmente, muito.

o segundo problema não é menos complexo… develop the high-dimensional mathematics needed to accurately model and predict behavior in large-scale distributed networks that evolve over time occurring in communication, biology and the social sciences. ou desenvolver a matemática de alta ordem necessária para modelar e prever o comportamento de redes distribuidas que evoluem com o tempo e que ocorrem, naturalmente, em comunicação, biologia e ciências sociais.

desafios como estes, propostos pela darpa e por hilbert, são fundamentais para o avanço da ciência. lá atrás, kurt gödel mostrou que o segundo problema de hilbert [é possível provar a consistência dos axiomas da lógica?] tem resposta negativa, ou seja, que qualquer sistema lógico minimamente interessante não pode ser provado consistente, e muito menos provado consistente dentro do próprio sistema. e isso foi o fim do sonho de hilbert de criar uma matemática completa e consistente.

o primeiro problema da darpa, se resolvido a contento, nos daria a possibilidade de… escrever cérebros, pelo menos em tese. dado um modelo "matemático", ou formal, do funcionamento do cérebro, poderíamos escrever um simulador de tal modelo teórico em software [ou o próprio modelo poderia ser descrito, de forma razoavelmente abstrata, em software] e ter, a nosso serviço, cérebros abstratos. possibilidades incríveis se abririam a partir daí. basta pensar um pouco, usando o seu… cérebro concreto.

o problema é que, lá no enunciado, está a mesma palavrinha chata usada por hilbert há cento e tantos anos: consistência. talvez, de novo, não dê pra chegar lá. mas mesmo assim vamos tentar. alguma coisa vamos conseguir, talvez mostrar que o cérebro não é passível de uma descrição matemática consistente. o que já terá sido, se ocorrer, um grande resultado.