09/10/2024

‘Interdisciplinaridade é importante’, diz João Pereira

Reprodução

“As descobertas de John Hopfield e Geoffrey Hinton mostram como a interdisciplinaridade na ciência é importante para o desenvolvimento científico e tecnológico”, destaca o pesquisador do IMPA, João Pereira, em referência ao Nobel de Física concedido na manhã desta terça-feira (8) aos dois pioneiros da área de Inteligência Artificial.

“Estes pesquisadores inspiraram-se em modelos físicos por trás do funcionamento de neurônios para criar métodos inovadores de aprendizagem de máquina com imensas aplicações, incluindo compressão, classificação e geração de imagens, vídeo, texto, e outros tipos de dados”, explica o pesquisador.

Trabalhos semelhantes são realizados no Centro Pi (Centro de Projeto e Inovação IMPA), do qual Pereira faz parte. Redes neurais, machine learning, desenvolvimento de algoritmos fazem parte do dia a dia dos pesquisadores do “laboratório”. No entanto, a principal distinção entre redes Hopfield e outras redes neurais é a presença de ligações entre todos os neurônios da rede. “Neste tipo de rede, o treinamento também é feito de forma diferente: cada neurônio fala com seus vizinhos de forma a tentar minimizar a energia total do sistema. Já Hinton estendeu a ideia de Hopfield para incluir ligações estocásticas, e dessa forma criou as máquinas de Boltzmann. As ligações estocásticas vieram permitir aprender modelos probabilísticos sobre os nossos conjuntos de dados. Estes modelos probabilísticos permitem uma melhor análise dos dados e possibilitam a sua compressão e até a geração de dados similares”, acrescentou Pereira.

À semelhança destes modelos, os sistemas de inteligência artificial mais bem sucedidos são baseados em estruturas cognitivas e de memória que ocorrem na natureza. Destes modelos, destaca-se as redes neurais convolucionais, usadas no processamento de imagens e vídeos, e que são baseadas em modelos físicos e biológicos dos sistemas óticos de animais; e as redes Transformers, que usam um modelo de atenção baseado em processos elétricos e químicos que ocorrem nos nossos neurônios.

O Nobel de Química, anunciado nesta quarta-feira (9), também premiou trabalhos que utilizaram IA. Os americanos David Baker e John M. Jumper e o britânico Demis Hassabis levaram a láurea deste ano por decifrar os segredos das proteínas (moléculas fundamentais para as nossas células e, consequentemente, para a vida) por meio da computação. Hassabis e Jumper usaram IA para mapear quase todas as estruturas de proteínas já conhecidas pela ciência. Já Baker conseguiu criar proteínas inéditas.