Para serem mais eficientes, as inteligências artificiais precisam de algo humano: dormir

As inteligências artificiais sonham com ovelhas elétricas? Todos os seres vivos precisam dormir: os cães, os pássaros e os golfinhos. Até mesmo os piolhos podem fazer isso. Sem dormir, os seres humanos ficariam esquecidos, teriam alucinações e sofreriam problemas físicos e psicológicos. Agora, os cientistas acreditam que as inteligências artificiais também podem precisar dormir de vez em quando. Até mesmo sonhar.

Na realidade, a maioria das IAs só consegue dominar um conjunto bem definido de tarefas: elas não podem adquirir conhecimento adicional sem perder o que aprenderam anteriormente. O problema surge se você quiser desenvolver sistemas que sejam capazes do chamado "aprendizado contínuo". É dessa forma que nós, seres humanos, acumulamos conhecimento para nos adaptarmos e resolvermos problemas futuros.

Embora as redes neurais artificiais sejam incansáveis e mais precisas do que os humanos, quando se trata de aprendizado sequencial, ou seja, aprender uma coisa nova após a outra, elas se tornam esquecidas. Depois de treinadas, é muito difícil ensinar-lhes tarefas completamente novas. E se você conseguir treinar a nova tarefa, acabará danificando a memória antiga.

Essa atividade é chamada de "esquecimento catastrófico". E, segundo explicam vários especialistas, esse é um problema que só pode ser resolvido por meio de algo chamado "consolidação da memória", um processo em humanos que ajuda a transformar memórias recentes em memórias de longo prazo, geralmente durante o sono REM. Dessa forma, a inteligência artificial pode aprender e se lembrar de como realizar várias tarefas ao imitar a maneira como o sono nos ajuda a consolidar o que aprendemos durante as horas de vigília. De fato, há uma grande tendência de estudar algumas ideias da neurociência e da biologia para aprimorar o aprendizado de máquina, e o sono é uma delas.

Os pesquisadores da Universidade da Califórnia, em San Diego, queriam estudar o fenômeno mais a fundo e treinaram uma rede conectada de neurônios artificiais que se assemelha à estrutura do cérebro humano para aprender duas tarefas diferentes sem sobrescrever as conexões aprendidas na primeira tarefa. A equipe tentou primeiro treinar a rede neural na primeira tarefa, seguida pela segunda e, por fim, adicionando um período de sono no final. Mas eles perceberam que essa sequência ainda apagava as conexões aprendidas na primeira tarefa. Em vez disso, os experimentos mostraram que era importante alternar sessões de treinamento e de sono enquanto a IA aprendia a segunda tarefa. Isso ajudou a consolidar as conexões da primeira tarefa que, de outra forma, teriam sido esquecidas.

Em outra pesquisa publicada na Scientific American, pesquisadores do Los Alamos National Laboratory descobriram que a inteligência artificial pode precisar dormir para funcionar adequadamente. Quando eles expuseram as redes a estados análogos às ondas experimentadas pelos cérebros vivos durante o sono, a estabilidade foi restaurada. Como se as redes neurais estivessem tirando um cochilo.

Kenyon e sua equipe fizeram a descoberta enquanto trabalhavam no treinamento de redes neurais para ver objetos de forma semelhante aos humanos. As redes foram instruídas a classificar objetos sem ter nenhum exemplo para compará-los e começaram a gerar espontaneamente imagens que eram análogas a alucinações. Quando as redes receberam o equivalente eletrônico do sono, as alucinações cessaram.

O físico Stephen L. Thaler, presidente da empresa de inteligência artificial Imagination Engines, adverte que não se deve levar o termo "sono" ao pé da letra quando aplicado à IA. Quando falamos de sono, estamos nos referindo a um ciclo entre "caos" e "calma". A IA não precisa apenas dormir, ela também pode sonhar. É possível que uma IA encontre novas respostas sonhando, explicou John Suit, consultor-chefe de tecnologia da empresa de robótica KODA, neste artigo da Lifewire. "É assim que os humanos trabalham. Somos confrontados com problemas ou desafios, nós os superamos e aprendemos. Se não aprendermos a melhor maneira, enfrentaremos novos desafios muito semelhantes até encontrarmos a melhor resposta. Um estado de sonho pode ser a chave para conseguir isso nas IAs."

Talvez nem seja necessário dormir para que a IA altere sua consciência. De acordo com um artigo recente publicado na revista Neuroscience of Consciousness, as drogas também podem funcionar. No estudo, os pesquisadores discutiram como as drogas psicodélicas, como DMT, LSD e psilocibina, poderiam alterar a função dos receptores de serotonina no sistema nervoso. Eles tentaram fornecer versões virtuais de drogas a algoritmos de redes neurais para ver o que acontecia quando investigavam esse fenômeno.

O resultado? A IA pode estar errada, ao que parece. Os resultados fotorrealistas das redes se tornaram borrões distorcidos, semelhantes à forma como as pessoas descrevem suas viagens com drogas. Em outras palavras, o processo de geração de imagens com redes neurais pode ser interrompido de forma visualmente semelhante e pode oferecer insights sobre sua contraparte biológica, além de fornecer uma ferramenta para ilustrar experiências psicodélicas.

Sim, o campo da inteligência artificial está se acelerando rapidamente e ainda não se mostrou prático para uso generalizado porque é difícil de treinar. Entretanto, os próximos grandes passos com esses métodos podem ser um avanço nas redes neurais artificiais, que são, como a ciência já provou, mais eficientes em termos de energia do que outras redes neurais.