Sistemas Inteligentes e Semiótica - Teoria do conhecimento

Olá,

Dando continuidade a essa série de posts sobre sistemas inteligentes, aqui iremos tratar de conceitos mais etimológicos e filosóficos, acerca dos termos e conceitos presentes na área de teoria do conhecimento.  Mas antes, gostaria de apresentar um vídeo interessante [em inglês], de uma palestra da Universidade de Stanford ministrada pelo professor Andrew Ng, que trata um pouco sobre o futuro da robótica e inteligência artificial. Veja abaixo:

Você pode ver aplicações em diversas áreas, desde a sua casa, até aplicações militares. Logo, o que estou tratando aqui não é algo supérfluo e sem aplicações. Espero que o vídeo tenha servido como motivação para descobrir um pouco mais sobre inteligência artificial.
Então, acomode-se aí na cadeira, se quiser coloque aquela série de músicas que te ajudam a ficar concentrado e boa leitura.


Conhecimento

Quando começamos a falar de inteligência, é natural a tendência de tentarmos definir conhecimento. Mas é importante esclarecer que esse é um tópico complexo, e que precisará der um certo tempo de debates sobre o assunto. Nesse post, farei uma breve apresentação a respeitos dos aspectos relacionados com a possibilidade, origem, essência e formas do conhecimento humano. Você consegue perceber a complexidade? Mas tomarei os devidos cuidados para evitar que você canse de ler e feche a janela.

Sabendo disso, vamos considerar que existem teorias que tratam a respeito do contato entre homem e o objeto, e a partir dessa interação, um conhecimento é gerado sobre esse mesmo objeto. Então, obtemos os seguintes aspectos acerta desse conhecimento.

1. Possibilidade do conhecimento: Essa é uma questão fácil de entender, pois está relacionada com a verdade de como podemos obter conhecimento. Existem várias teorias que apontam possibilidades sobre a veracidade de conhecer um objeto, são elas:
• Dogmatismo: É óbvio que uma pessoa pode aprender um objeto, afinal, os objetos existem. Podemos ver e sentir! Normalmente, nós engenheiros aceitamos isso melhor do que filosóficos.
• Ceticismo: Uma pessoa não pode aprender um objeto em sua total representatividade, mas apenas impressões parciais sobre o mesmo. Logo, o objeto está fora do alcance do entendimento de uma pessoa. Na prática, isso poderia ser considerado como a limitação sensorial de robôs, concorda? Afinal, isso impede que eles conheçam todo o objeto.
• Subjetivismo: Limita a validade da verdade relacionada ao objeto. Ou seja, o objeto existe apenas para uma determinada pessoa, sendo de uma interpretações diferentes por outros sujeitos.
• Pragmatismo: A verdade sobre um objeto só é válida se possuir utilidade. Logo, o homem é um ser prático, e a verdade sobre o objeto deve ser prático também.
• Criticismo: Não trata da teoria dogmaticista e nem ceticista, mas sim, levanta um caráter reflexivo e crítico. Seria como uma teoria mediana a respeito destas.
2. Origem do conhecimento: Esse aspecto nos dá diferentes posições filosóficas a respeito de como o conhecimento é originado. Temos os seguintes:
• Racionalismo: vê no pensamento e na razão, a fonte principal de conhecimento, ou seja, apenas a nossa mente gera conhecimento. Uma das defesas utilizadas por esses filósofos, são as questões matemáticas, relacionadas a deduções por exemplo.
• Empirismo: Talvez o principal representante dessa filosofia, que defende a necessidade de experiências para origem de conhecimento. E realmente, a ciência moderna utiliza muito esse aspecto para pesquisas.
• Intelectualismo: Tem a tentativa de gerar racionalismo com empirismo, onde o conhecimento pode ser gerado através de ambos.
• Apriorismo: Colocado por Kant, existem elementos a priori da experiência que são importantes para originar conhecimento, ou seja, existem fatores pré-experiências, que serão necessário para "casar" com o conhecimento obtido do empirismo, e assim, gerá-lo.
3. Essência do conhecimento: Vem tratar da relação entre sujeito e objeto. Em outras palavras, vem buscar uma relação onde o sujeito determina o objeto, ou o objeto que se determina para o sujeito.

É possível ver que, esses aspectos relacionados a questões internas e pré-conceituais sobre conhecimento, já podem gerar uma boa discussão sobre o assunto. Mas além disso, ainda existem outras teorias que buscam explicar o conhecimento, ultrapassando um pouco essa fronteira, é o caso da metafísica.

A principal idéia por trás da metafísica, e gerar condições iniciais que expliquem como as coisas funcionam. Normalmente, isso se aplica ao que não conseguimos explicar. No entanto, ainda existe uma barreira da ciência em aceitar essa idéia, por que? A principal razão é porque, são resultados passíveis de provas. Em outras palavras, não existem maneiras de provar esse tipo de solução, por isso, nós engenheiros acabamos fugindo. :-)

No entanto, antes da metafísica, é necessário considerar a pré-metafísica, que considera as seguintes posições:

1. Objetivismo: O objeto irá se determinar para o sujeito e ponto.
2. Subjetivismo: O sujeito será o determinador do objeto e ponto.

Voltando para a metafísica, vamos discutir um pouco sobre o caráter ontológico, ou seja, a real existência de um objeto. Assim, temos algumas posições filosóficas, que são:

1. Realismo: Solução que defende a existência de coisas reais, independente de possuir uma pessoa que olhe ou não o objeto. Para nós engenheiros, isso é claro, pois existem objetos lá fora que apesar de não estarmos olhando, existem. Analisando em detalhes, temos alguns tipos principais de realismo:
• Ingênuo: As coisas são exatamente como são percebidas. 
• Natural: Distingue a percepção do objeto, ou seja, existe uma forma de perceber o objeto.
• Crítico: Defende que existem objetos, mas existe uma relação que interfere na percepção desses objetos. Isso se reflete em detectar ou não atributos de objetos.
2. Idealismo: Simplesmente explica que tudo é uma ilusão, e todos os objetos são criações da  nossa mente. Pessoalmente, para nós engenheiros isso não faz muito sentido. Concorda?
• Subjetivo: Em poucas palavras, o objeto está na mente.
• Objetivo: Define que os objetos foram criados pela mente.
3. Fenomenalismo: Essa teoria defende que não conhecemos as coisas que ela são, mas apenas como elas são apresentadas por nós. E nossa mente irá interpretar apenas o que nos é apresentado.

Vocês podem ver que esse é um tema que deve ser tratado com cuidado, e definir conhecimento possui complexidades que vão interferir no nosso conceito de inteligencia artificial.

Agora vamos tratar de uma última discussão sobre conhecimento, mas não menos importante. Seria relacionado as formas de conhecimento. E podemos apresentar os seguintes principais tópicos:

• Conhecimento mediato: na qual defende a existência de uma pluralidade de atos para compreender o objeto. Ok, vou tentar ser um pouco mais claro. Essa posição defende que é necessário haver vários contatos com um objeto sobre diferentes ângulos e faces para que eu possa extrair conhecimento dele.
• Conhecimento imediato: Aqui temos uma posição um pouco mais delicada. Aqui, pensamos que o simples fato de ver algo, já me torna capaz de conhecer um objeto, e nenhuma outra interpretação é necessário. Intuitivamente, vocês podem ver que existem lacunas nessa teoria. Concorda?

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Vamos pensar??
Se você leu até aqui, deve imaginar que não sabia que inteligência artificial atingia essas fronteiras. E em algum momento, passou a buscar interpretações práticas de toda essa "filosofia". Vou ajudar então... vamos usar como exemplo um robô, que se chamará Toby. Ele será nosso objeto de estudo ao longo dos próximos posts, combinado?


Bom, o Toby acabou de ser criado, e possui um chip com IA e agora, supomos que ele é um robô inteligente. Nesse momento, ele deverá aprender sobre o funcionamento do mundo, adquirindo C-O-N-H-E-C-I-M-E-N-T-O! E como ele irá captar o conhecimento? Através de sensores (ex: câmeras, sensores de iluminação, sonar, sensores térmicos, pressão, etc.). Daí, a importância de entender como o conhecimento deve ser processado. Fazendo links com o que estamos vendo... se o Toby visualizar uma mesa através da sua câmera, isso irá lhe dar uma total compreensão do que a mesa é? Ou será necessário outras formas de percepção para que ele possa saber se a mesa é pesada, se possui um bom material, etc? Vocês conseguem ver como isso se aplica ao conhecimento mediato, discutido em formas de conhecimento?


Agora, puxando para aspectos do conhecimento. Lembra do empirismo? E se o Toby fosse capaz de gerar novo conhecimento a partir de experiências que ele fosse adquirindo ao longo do seu funcionamento? Em outras palavras, e se ele fosse capaz de criar novos signos a partir dos signos pré-existentes em seu processador? Ou aqueles que foram implantados a priori...  Consegue ver as possibilidades?
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Mas é importante prestarmos atenção no seguinte aspecto.. é suficiente que algo é seja verdadeiro para nós? Afinal, aquilo pode ser falso para outro. Então devemos ter a certeza de que algo é verdade, e para isso, precisamos definir alguns critérios relacionados a crença em algo. Então, vamos tratar sobre alguns critérios da verdade.

• Verdade transcendente:  seria a concordância entre o que penso sobre um objeto, e o que ele é na realidade, então podemos definir isso como uma verdade. Mas como podemos estabelecer essa concordância? O que pode ser universalmente válido?
• Verdade imanente: Mais usado pelo pessoal lógico, só existe uma verdade se não existem contradições. Quem utiliza linguagens como Prolog ou Lisp, não se preocupa com sua relação com outros objetos. Desde que não haja contradição, então isso é válido. Mas será que isso é suficiente?

Vocês estão vendo que definir verdade e certeza é algo muito delicado. E isso é um dos principais problemas na inteligência artificial clássica. :-(

Então o que fazer? Bom, o máximo que podemos utilizar é uma crença, agora se realmente são crenças verdadeiras, isso não podemos provar. Então passamos a trabalhar com probabilidades.

Teoria do Conhecimento (das Categorias)

Agora que sabemos um pouco mais sobre conhecimento, podemos aborda a Teoria Especial do Conhecimento, que vai tentar nos mostrar conceitos mais básicos que definem objetos. Esses conceitos serão chamados por nós de CATEGORIAS!

E qual a idéia principal? É que através disso, poderíamos enquadrar todo o tipo de conhecimento através das categorias. Em outro ponto de vista, podemos dizer que nossa mente é dividida em categorias, e elas serão responsáveis em determinar os objetos e suas propriedades no mundo.

Filosofia da Mente

Nada mais justo do que discutir sobre inteligência e não esquecer dos principais responsáveis por essa discussão, os filósofos. Em especial, dando um breve "Olá" para Aristóteles e Descartes.

• Aristóteles (384 a.C. a 322 a. C.): Trouxe a teoria de que palavras são formas de expressar conhecimento, e essas expressões podem ser primárias ou secundárias. Essas relações primárias podem ser divididas em categorias: substâncias, quantidades, qualidades, relações, lugares, período de tempo, posições, estados, ações ou efeitos.
• Descartes (1596-1650): Conhecido por sua teoria do dualismo (corpo-mente), talvez umas das principais contribuições foram as 4 regras para atingir o conhecimento estabelecidas por ele:
• Regra da evidência: aceite apenas o que é claro e não pode haver dúvidas sobre aquilo.
• Regra da divisão: Devemos dividir o problemas em parcelas menores e mais fáceis de de serem resolvidos.
• Regra da ordem: devemos ir do simples ao complexo.
• Regra da enumeração: É importante revisar todo o processo para ter certeza de que nada foi omitido!

Resumindo...


Vimos conceitos importantes relacionados a teoria por trás do conhecimento, formas de interpretação de objetos e um "aceno de mão" para a filosofia. Demos uma pincelada a respeito do problemas do conhecimento, que estão relacionados com a forma como podemos aprender e originar conhecimento. Qual a sua essência e como avaliar a verdade por trás de um conhecimento.
Podemos analisar também, o início de uma relação da implementação dessa teoria aplicadas a sistemas inteligentes, apresentando nosso robô Toby.

Nos próximos estudos, iremos discutir com mais detalhes algumas teorias mais modernas, criadas sobre a forma como concebemos conhecimento. E a partir disso, vocês sairão um pouco da zona de conforte sobre o que vocês sabem sobre IA, e passarão a conhecer e entender um pouco melhor sobre SISTEMAS INTELIGENTES.

Finalmente

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