Inteligência artificial ganha capacidade de "imaginar" o mundo ao seu redor

Por Gustavo Minari | Editado por Douglas Ciriaco | 14 de Julho de 2021 às 17h37
iLexx/Envato

A canção Imagine, de John Lennon, foi composta baseada na capacidade humana de imaginar algo sem nunca ter vivenciado isso antes. É fácil para uma pessoa se colocar em um mundo sem países ou fronteiras usando apenas o conceito de liberdade, mas, para os computadores, essa tarefa não é tão simples assim. Por isso, pesquisadores da University of Southern California (USC), nos EUA, querem dar às máquinas a habilidade da imaginação.

Apesar dos avanços das redes neurais profundas e de sistemas de inteligência artificial (IA) altamente treinados, os algoritmos são incapazes de lidar com informações subjetivas implantadas em bancos de dados complexos e que vão além do raciocínio lógico e de cálculos baseados em estatísticas de erro e acerto.

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"Fomos inspirados pelas capacidades de generalização visual para tentar simular a imaginação humana em máquinas. Os humanos podem separar seu conhecimento aprendido por atributos — por exemplo, forma, pose, posição, cor — e então recombinar para imaginar um novo objeto", explica o aluno de ciência da computação Yunhao Ge, autor principal do estudo.

Quando um humano vê a cor de um objeto ele pode aplicá-la a outro usando a imaginação (Imagem: Reprodução/USC)

Desemaranhamento

Os sistemas mais usados de IA para gerar imagens utilizam recursos de amostra para treinar os algoritmos sem levar em conta os atributos dos objetos. Essas redes neurais são capazes de replicar formas, mas não conseguem combinar elementos para criar exemplos novos que não foram vistos anteriormente.

Com esse novo estudo, os pesquisadores utilizaram um conceito conhecido como desemaranhamento, capaz de gerar falsificações profundas como os sistemas de Deepfake, que copiam os movimentos e alteram a identidade de um rosto, substituindo a fisionomia original por outra completamente diferente

Imagens de treinamento (na parte inferior) são usadas para "imaginar" novas figuras (Imagem: Reprodução/USC)

“Nossa abordagem tem o mesmo princípio. Ela pega um grupo de imagens de amostra — em vez de uma amostra por vez, como fazem os algoritmos tradicionais — e analisa a similaridade entre elas para alcançar algo novo. Isso cria o que chamamos de aprendizado desemaranhado de representação controlável”, acrescenta Yunhao Ge.

Usando essa técnica, a equipe de cientistas da USC conseguiu gerar um novo conjunto de dados com 1,56 milhão de imagens diferentes, recombinadas a partir de outras figuras que estavam armazenadas no algoritmo, mas que não existiam fisicamente e foram “imaginadas” pela IA.

Imagine o futuro

A capacidade de imaginar pode dar aos computadores habilidades para tornar os sistemas de IA mais justos, removendo da equação de julgamento fatores sensíveis como raça, crença e preconceitos relacionados ao gênero ou orientação sexual de uma pessoa. Essa tecnologia também poderia ajudar a criar carros autônomos mais seguros, capazes de “imaginar” e evitar cenários perigosos não previstos durante sua programação.

No campo da medicina, por exemplo, uma IA imaginativa poderia ajudar médicos e biólogos na descoberta de medicamentos mais eficazes, recombinando as propriedades encontradas em vários tipos de drogas para sintetizar novos remédios em um espaço de tempo muito menor e com maior chance de acerto.

"O aprendizado profundo já demonstrou desempenho insuperável, mas muitas vezes isso aconteceu por meio de um mimetismo superficial e sem a compreensão dos atributos que tornam cada objeto único. Pela primeira vez, temos um novo senso de imaginação nos sistemas IA”, celebra Yunhao Ge.

Quem sabe em um futuro próximo, máquinas e seres humanos possam viver a vida em paz, compartilhando o planeta juntos. Um local onde todos consigam imaginar e, porque não, sonhar com uma irmandade entre pessoas e robôs, capazes de se unir para que o mundo seja um lugar melhor. Imagine!

Fonte: University of Southern California

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