A crucial influência da física na revolução da inteligência artificial

O emprego de ideias como mecânica estatística, teoria da otimização e álgebra linear estabelece as fundações do que atualmente reconhecemos como IA (e o ChatGPT é apenas a ponta do iceberg)

"Nada do que foi será, de novo do jeito que já foi um dia" – essas letras de Milton Nascimento e Ronaldo Bastos ecoam de maneira encantadora o nosso tempo atual. Cada nova tecnologia parece emergir inesperadamente, ou como a banda Queen colocaria, 'It's a kind of magic!'. É essa a percepção que muitos têm em relação aos progressos recentes da inteligência artificial (IA). Mas eles estão longe de ser simples truques de ilusionismo."

Embora a investigação em IA não seja uma novidade (tem progredido por mais de 60 anos), a realidade é que essa tecnologia já se tornou uma constante em nossas vidas, e as transformações em andamento estão ocorrendo a um ritmo impressionante.

Nos últimos meses, muito tem se falado sobre o ChatGPT, uma ferramenta de escrita humanizada criada pela empresa americana OpenAI. Decidi, então, explorá-la. Suas respostas e textos, impressionantemente bem redigidos e estruturados, e sua habilidade para interagir e oferecer soluções para vários problemas, me deixaram perplexo.

No outro dia, pedi a ele um programa de computador que pudesse calcular os complicados componentes não nulos das equações de campo de Einstein, da Teoria da Relatividade, para um espaço-tempo específico. E aquele programa que eu levaria dias para compor, através de tentativa e erro, surgiu diante dos meus olhos, em menos de um minuto! "Acabou" foi a única palavra que me veio à mente, ao tentar imaginar o que o futuro próximo nos reserva.

E ele não se limita a responder perguntas sobre física – existe muita física envolvida nesse e em outros sistemas de inteligência artificial. De veículos autônomos a assistentes virtuais pessoais, a IA está se tornando cada vez mais enraizada em nosso cotidiano.

A ideia de inteligência artificial é bem antiga, tendo aparecido pela primeira vez na década de 1950. Foi quando um grupo de cientistas, liderados por John McCarthy, Marvin Minsky e Claude Shannon, começou a explorar a possibilidade de construir máquinas capazes de pensar e aprender como humanos.

Desde então, a evolução tem sido impressionante, com IA sendo usada em várias esferas tecnológicas, como processamento de linguagem natural, reconhecimento de imagens, aprendizado de máquina e robótica. Ela tem aplicações em áreas que vão da medicina ao setor financeiro e entretenimento.

Durante todo esse período, nenhuma disciplina do conhecimento humano contribuiu tanto para a IA quanto a física, e de diversas formas. Por exemplo, os conceitos matemáticos de estatística, teoria da otimização e álgebra linear, que são fundamentais na física, servem de alicerce para os algoritmos de aprendizado de máquina (ou machine learning, em inglês).

robótica, outro segmento da IA, se apoia fortemente na física para projetar robôs capazes de navegar e interagir com o ambiente. A física quântica está por trás da computação quântica, que oferece novos recursos computacionais e algoritmos capazes de solucionar problemas muito mais rapidamente que os computadores convencionais.

Físicos também tiveram um papel fundamental no desenvolvimento de redes neurais, um elemento crucial do aprendizado profundo, fornecendo insights sobre a dinâmica e o comportamento de sistemas complexos.

Ademais, a física tem um papel relevante na criação de modelos de linguagem de IA, como é o caso do ChatGPT. Especificamente, a mecânica estatística é empregada para modelar o comportamento de sistemas complexos, enquanto a teoria da informação fornece as ferramentas matemáticas que permitem que os modelos de linguagem aprendam a partir dos dados e produzam respostas baseadas nas entradas recebidas.

Não há dúvidas: a física fornece o arcabouço teórico e as ferramentas matemáticas que habilitam esses sistemas a realizarem as tarefas para as quais foram criados.

Agora, questiona-se se elas irão evoluir ao ponto de desenvolver conceitos e teorias da física por conta própria? Existirá um momento em que as máquinas alcançarão consciência? Bem, essas são questões que nem mesmo o ChatGPT pode responder. Ao menos por agora…

Fonte: Revista Galileu

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