JOHN HOLLAND esteve em Lisboa para dar uma palestra no decurso da Experimenta Design. Holland é o autor de duas ideias brilhantes: os algoritmos genéticos e os sistemas classificadores. Por coincidência entrevistámo-lo no mesmo hotel onde tínhamos conversado com Inman Harvey. —entrevista por Paulo Urbano e João Urbano.
NADA – A Arte tem sido inspirada pela Ciência. Será que os cientistas também podem ser inspirados pelos artistas?
JOHN HOLLAND – Primeiro, de uma maneira abrangente, os cientistas são de certeza influenciados pelos artistas. Uma das coisas que irei falar hoje é da metáfora. A metáfora que eu penso que vem principalmente das artes mas a maior parte dos cientistas quando esboçam uma ideia começam por uma metáfora. Eles relacionam alguma coisa com outra coisa, de uma maneira grosseira. Da mesma forma que um poeta. E, de facto, eu passei muito tempo a trabalhar com um bom poeta discutindo como o processo criativo se desenrola em nós os dois. E quando chegas a esse nível básico do que é criativo e como aparece, ambos os lados têm muito em comum. A noção de duas culturas é infeliz porque é possível construir pontes, simplesmente não o fazemos com muita frequência.
N – Hoje, muitos dos conceitos com que lidamos na Arte vêm da Biologia, Matemática, Informática, etc. etc.
JH – Um lugar interessante onde as duas culturas se encontram é em coisas como os jogos de vídeo, porque precisamos mais e mais de um sentido real de arte, de paisagem. Para fazer um bom jogo de vídeo tens de ter um bom sentido de composição e tens de ter Ciência também. Penso que as pessoas subestimam os jogos de vídeo. Se pensares como as pessoas são afectadas, quanto tempo... se pudessemos fazer esses jogos de vídeo ensinar e não simplesmente disparar, penso que alguns jogos fazem-no, e quando isso acontece manténs o interesse da criança e eles aprendem coisas para os quais não teriam interesse. Uma coisa que é realmente importante neste nosso mundo é ser capaz de planear e os jogos ensinam-te a fazê-lo, especialmente estes jogos mais realistas. Ensinam-te a olhar para as opções e decidir quais as opções que são boas e quais as que são más. Essas são competências importantes, penso eu.
N – É outra cultura, é uma cultura de crianças mas que vai mudar a nossa cultura. Ouvi dizer que as crianças através desses jogos ganham novos sentidos, respostas mais rápidas que as pessoas normais, aos movimentos e aos padrões, como um predador que é muito rápido perante o cheiro ou a visão... Adaptam-se a estes jogos e modificam as suas respostas sensoriais. Mesmo com os jogos considerados agressivos.
JH – Li recentemente que os seus reflexos são mais rápidos. Bem, ajuda no tráfego. Se tu jogares um jogo como o xadrez, tu habituas-te mais a ver as consequências das tuas acções. E penso que alguns dos melhores jogos ensinam-te também que é bom antever um pouco mais em vez de reagir ao que está presente.
N – Mas não começaste com o xadrez. Não és uma pessoa ou professor da Inteligência Artificial que tenha começado como os outros, com o xadrez, o raciocínio, a lógica. Seguiste uma opção diferente. E agora estás a falar destas bifurcações, raciocínio e opções...
JH – O meu treino inicial foi em Física. Uma das minhas primeiras memórias foi quando a minha mãe me ensinou a jogar damas e eu jogaria damas com ela outra vez, mesmo que seja um jogo simples, tu pensas nas consequências. Mas a coisa que me levou a fazer a maior parte do que faço agora foi o meu interesse na Biologia. A Biologia realmente sugeriu coisas que eu não tinha, de modo algum, pensado em Física. É claro que é muito mais complexo que a Física. A Biologia é tão complexa. Nós dependíamos sempre, especialmente na Física, da Matemática. Mas, em Biologia, sem o computador, sem os modelos computacionais é muito difícil compreender coisas tão complexas como uma célula biológica. Quando estava no liceu pensava que a célula era uma espécie de saco cheio de um certo fluído, chamado de citoplasma, sem nenhuma estrutura. Sabemos agora que a célula é mais complexa do que uma cidade. Tem estruturas de todos os tipos. Tem estradas para passar coisas, sinais a movimentarem-se por todo o lado. E essa complexidade não é lidada pela Matemática de um modo fácil.
N – Foste o primeiro PhD (doutorado) em Ciências da Computação?
JH – Sim. E isso foi interessante também. Tínhamos um programa, chamava-se Ciências da Comunicação e apenas o MIT e a Universidade do Michigan tinham este tipo de programa. Combinava Linguagem e todas as coisas ligadas à compreensão da linguagem, Linguística, com computadores. Muito inabitual. E tanto no MIT como na Universidade de Michigan, este programa tornou-se o programa das Ciências da Computação. Em ambos os casos, infelizmente, na minha opinião, os programas perderam o lado da linguagem e tornaram-se muito mais Ciências da Computação standard. Mas quando eu comecei cruzavam disci plinas e isso era o que me interessava.
N – Portanto, beneficiaste de um programa de Ciências da Computação ainda não completamente especializado?
JH – E eu penso que é importante. Os programas de Ciências da Computação tornaram-se muito estrei tos e estão a tentar alargá-los outra vez. E eu penso que é importante. De outro modo é estéril. Precisas da riqueza das ideias vindas de outras áreas. Está a acontecer um pouco agora.
N – Também sabemos que trabalhaste com o Instituto de Santa Fé. É uma espécie de exemplo de uma maneira diferente de misturar pessoas vindas da Física, Economia, etc. Qual a tua experiência com Santa Fé? O que estão eles a produzir ou a investigar? Algumas vezes tocas na Economia, em sistemas imunitários, falas de cidades, coisas sociais, muito amplo. Qual é a unidade? A complexidade?
JH – Sim, a complexidade. E agora a maior parte do esforço em Santa Fé é acerca de um tipo parti cular de complexidade, o que chamamos de sistemas complexos adaptativos. Por exemplo, um mercado. Porque há muita gente a interagir, e não se mantêm iguais, aprendem. Quando juntas muitas pessoas a interagir e a aprender entre si, obténs a complexidade de uma cidade ou de um mercado. Tentamos estudar isso. Uma coisa que descobrimos, que é muito interessante, é que em todos os sistemas complexos adaptativos que conhecemos e isto pode ser, como disse, um mercado, uma cidade ou o sistema imunitário, porque há muito anticorpos a interagir e a aprender acerca do germes invasores, ou poderia ser o sistema nervoso central com todos os neurónios a actuar, em todo estes casos, descobrimos que frequentemente existem coisas simples que se podem fazer e que têm grandes efeitos directos. O exemplo mais simples é a vacina. A vacina é barata e modifica todo o teu sistema imunitário. Se foste vacinado contra a varíola o teu sistema imunitário lembra-se disso para toda a vida. Começamos a pensar que podemos fazê-lo em sistemas sociais. Existem maneiras de utilizar dinheiro ou actividade para introduzir modificações importantes nos sistemas sociais. Eventualmente, fazer coisas relativamente pequenas que tornem a pobreza um problema menor. Agora nos Estados Unidos tendemos a lançar dólares para cima desses problemas sem nenhum plano, atribui-se muito dinheiro para a iliteracia e nada de especial acontece, sem nenhum efeito que perdure. Mas existe a possibilidade de encontrar melhores maneiras de usar esse dinheiro, com efeitos de mais longo prazo.
N – Que tipo de vacina social estás a pensar?
JH – Deixem-me dar-vos um exemplo dos anos 30 nos Estados Unidos. Nessa altura, como no resto do mundo, havia uma grande depressão e muitas pessoas não tinham trabalho. Na cidade de Detroit, quase todos os jovens estavam desempregados, apenas os mais velhos tinham trabalho. Assim, o governo dos Estados Unidos formou o Corpo Civil de Conservação, CCC. Levaram esses homens sem emprego de Detroit para a parte Norte do estado de Michigan que é muito selvagem. Não sobravam árvores, todas elas tinham sido cortadas antes dos anos 30. Esses homens foram para lá e plantaram árvores durante seis anos. Duas coisas aconteceram. Quanta à primeira, dez anos depois entrevistaram estes homens e todos eles disseram que isso tinha modificado as suas vidas para melhor, só o facto de irem para lá e terem trabalho. Mas a outra coisa que aconteceu é que agora, nessa área, setenta anos depois, essas árvores estão grandes e a parte principal da indústria do turismo está lá, tornando-se o angariador principal de emprego. Custou muito pouco ao governo transportar esses homens para o Norte para estes campos. Fizeram uma mudança de duas maneiras: na vida deles e em toda aquela área lá em cima. Tu não poderias fazer o mesmo agora mas pensa no que estão a fazer na Costa Leste dos Estados Unidos. Numa cidade como Los Angeles existem muitos jovens sem emprego agora. No Nordoeste cortaram muitas árvores e existem montanhas que não têm nenhuma árvore. Será que poderias fazer alguma coisa semelhante? Não sei, mas é interessante pensar acerca disso. Penso que existem possibilidades. A coisa que precisamos, e agora falo mais como cientista, é uma teoria destes sistemas complexos adaptativos. Porque uma teoria diz-te para onde deves olhar e não sabemos realmente para onde olhar. É isso que o Instituto de Santa Fé está a tentar fazer, é construir teoria nesta área.
N – E construíste alguma coisa?
JH – Temos pequenas coisas, sabemos mais do que sabíamos antes. A primeira coisa que o Instituto de Santa Fé fez foi reunir pessoas como John Reed, que era o director da CityCorp, um grande banco, alguns físicos, Kenneth Arrow, um prémio Nobel em Economia, dois prémios Nobel da Física e alguns cientistas dos computadores como eu. Nós estudámos durante dias qual seria a mudança na teoria económica se começassemos a pensar na Economia como um sistema complexo adaptativo em vez da maneira como ainda a encaram. E de facto, como resultado, houve uma grande mudança na maneira como estudam a Economia. Toda a Economia assume que tudo acaba na estabilidade, no equilíbrio, como eles diriam o mercado limpa (clears), mas nós sabemos que o mercado verdadeiro move-se para cima e para baixo, tem crashs, tem bolhas e por aí adiante. Estamos a começar a compreender mais acerca disso. Agora, muitos economistas, talvez um terço ou mais, estudam processos do não equilíbrio em economia, o que é uma coisa que não conheciam antes.
N – Depois de Santa Fé?
JH – Sim, sim, a maior parte das pessoas atribui isso ao Instituto de Santa Fé.
N – E tens algumas respostas?
JH – Kenneth Arrow, o vencedor do prémio Nobel em Economia, disse «Bem, se vão-nos tirar o equilíbrio, não poderemos utilizar a Matemática. O que é que nos deixam para estudar?» Eu felizmente pensei numa resposta. Pensa no tempo. O tempo nunca estabiliza, está sempre a mudar e mesmo assim podemos estudar e prever o tempo. A coisa interessante é que a ideia de estudar o tempo veio de um norueguês, onde chove sempre. É sempre fácil prever o tempos nessas condições. Uma boa ideia foi a ideia das frentes. Falas de frentes meteorológicas e, de repente, o que era difícil torna-se muito fácil. Em Economia, se olharmos para esta não-estabilidade, podemos pôr a pergunta: o que actua como as frentes? O que se mover e que nos der alguma organização. Esses são os tipos de questões que estamos a tentar estudar agora. Eu conto aos meus estudantes de licenciatura que quando era um estudante de licenciatura tinha uma certa imagem do modo como era a investigação. Vocês sabem: pesquisa, trabalhar com bons colegas, etc. De facto nunca foi assim. Porque quando começas a ensinar na Universidade começas a perder tempo em comités, a gastar muito tempo no ensino, e gastas muito tempo à procura de dinheiro. E assim muitos professores tornam-se mais uma espécie de gestores médios numa empresa do que professores. Durante todos estes anos Santa Fé foi o primeiro lugar onde sou um cientista a tempo inteiro. Estou entre cientistas e artistas também. O romancista Cormac McCarthy, famoso nos Estados Unidos, é um residente. É um escritor muito bom. Ele está interessado nestas pessoas tanto como eles estão interessados nele. Muitos artistas não estão interessados na Ciência. Mas ele está, neste caso, e existem interacções muito interessantes. É um homem muito esperto. Não existem muitos lugares como este. Uma coisa que é muito diferente e que penso ser muito importante é que todos os cientistas pertencem a uma universidade e só lá vão porque desejam lá estar e não para obterem dinheiro. Isso é muito diferente e torna tudo mais fácil porque o Instituto não tem de procurar tantos financiamentos. Quem lá vai paga as suas próprias despesas. Os seus salários são pagos pelas suas próprias instituições. Se o Instituto de Santa Fé não estiver a fazer coisas interessantes eles não vão lá, só se existirem coisas interessantes é que vão. Os laureados com o Nobel estão sempre ocupados. Só o facto de estarem presentes diz muito acerca desse Instituto.
N – Mas, tu precisas de estudantes, tu precisas de novas pessoas. Se não tiveres estudantes...
JH – Ficamos velhos e com ideias velhas. Temos alguns programas com essa intenção. No último ano tivemos quatro alunos de pós-doutoramento vindos da China. Eles vêm, podem ficar seis ou oito meses ou até vários anos embora seja difícil porque em geral a família ficou na China. Temos também o que chamamos um programa interno para alunos não licenciados para nos visitarem durante pequenos períodos de tempo. E temos uma escola de Verão com a duração de um mês onde estudantes vindos de várias universidades concorrem e interagimos a esse nível. Concordo, os jovens são importantes e por isso são os únicos a quem damos uma residência de três a seis anos. Neste Verão iremos ter uma destas escolas de Verão de um mês na China. Estudantes chineses, professores chineses, alguns de nós, estarão lá. No ano passado tivemos uma em Budapeste. Estamos a tentar envolver os jovens de várias partes do mundo e não tornar o processo em apenas alguma coisa local. Sinto-me muito encorajado por isso. E a parte na China e na Índia foi o resultado do empenhamento de um homem que se interessou pelo Instituto de Santa Fé e ofereceu ao Instituto cinco milhões de dólares para este propósito. Fez uma grande diferença. Nós queríamos fazer isso mas implicava despesas. Temos tido muita sorte. Temos pessoas que possuem visão. No board de Trustees, Pierre Homeyard, um dos fundadores da E-bay, deu uma quantidade substancial de dinheiro ao Instituto. Está muito interessado no futuro. Tive um estudante de doutoramento que é agora um professor, o seu nome é Carl Page, o seu filho, Larry Page, veio à Universidade, seguiu alguns dos meus cursos, foi para Stanford e foi um dos dois fundadores da empresa Google. Estas longas caminhadas são intere ssantes. Ele está também interessado no Instituto de Santa Fé e pode juntar-se ao Board of Trustees. É muito jovem claro. Estas conexões são estranhas.
N – A Matemática está a perder poder, quando falamos de Biologia e de Complexidade? A Matemática já não está no topo da hierarquia?
JH – Sim, parece existir mais interacção entre as Ciências da Computação e a Matemática, a Matemática só te dá metade do caminho. Agora, tem um concorrente. Em alguns departamentos de Matemática, eles não olhavam para as Ciências da Computação, pensavam que era demasiado prático, demasiado aplicado.
N – Apenas papel e lápis.
JH – Sim, sim, e agora isto está a mudar nos Estados Unidos. Existem muito problemas interes santes que são matemáticos mas que vêm das Ciências da Computação. Eles têm a sua própria noção de complexidade. Existe a complexidade-NP que é relacionada com a complexidade que estudamos mas que não é a mesma coisa. Até recentemente, os físicos pensavam que a única maneira de fazerem Física teórica era através do cálculo, com equações diferenciais parciais. Se não fosse expresso dessa maneira era porque não estava bem expresso. Mas agora estão a começar a construir modelos computacionais para estudarem fenómenos também na Física. Quando misturas as coisas desta maneira apanhas ideias de ambos os lados.
N – O computador faz a integração.
JH – É uma espécie de cola.
N – É o mesmo na Arte e é o mesmo na Ciência.
JH – É interessante. Estive a ler acerca de Paul Klee que esteve na Bauhaus. Estavam a utilizar, nessa altura, a noção de Ciência para criarem um tipo de uniformidade, da pintura à arquitectura, teatro e mesmo a música. E agora, outra vez. Tenho muita esperança quanto a isso. É muito interessante. Existem noções que se aplicam bem... Uma das noções de que gosto é a noção de blocos construtores. Se pegares nos blocos de construção de uma criança.
N – Como o Lego?
JH – Como o Lego. Só tens alguns tipos, mas podes combiná-los de muitas maneiras. Se olhares cuidadosamente para a Ciência tu reparas que utilizas os mesmos blocos de construção mas que os combinas de várias maneiras para obter novas coisas. Muita da descoberta consiste em utilizar os blocos de construção bem conhecidos e combiná-los de maneiras novas. Penso que poderemos compreender mais acerca disso mesmo, até mesmo a Matemática. Há coisas úteis a estudar aí. Se olhares para a Biologia, os avanços importantes foram as descobertas dos blocos de construção correctos: o DNA, a estrutura das proteínas e por aí adiante. Esses blocos de construção utilizam todos apenas vinte aminoácidos, todos utilizam quatro ácidos nucleicos nos blocos de construção, mas olhem para a variedade da célula, é apenas interminável. Isto são coisas úteis e vêmo-las mesmo na poesia. Utilizamos certas formas poéticas, utilizamos algumas maneiras de construir metáforas etc. Nós sabemo-lo de uma forma descritiva mas talvez não o tenhamos estudado tanto como deveríamos, de um ponto de vista científico. E acho que há coisas a aprender aí. E quando falo com a poeta, falamos muito destas coisas. Como é que ela constrói a sua poesia. Ela é muito boa, ganhou o prémio McArthur de poesia. Bem, uma coisa, pensamos que o processo criativo é muito seme lhante para ambos, até que se atinge o ponto final. Na poesia queres muitas camadas, queres ambiguidade. Em Ciência não queres ambiguidade. No ponto final são diferentes mas a forma de chegar lá é muito parecida.
N – É metafórico?
JH – Sim. Os cientista raramente escrevem acerca da metáfora. Poucos o fizeram. Um dos grandes cientistas do século XIX, Maxwell, que descobriu o electromagnetismo, escreveu acerca de como o fez e vinca de imediato a importância da metáfora. Pensar acerca destes campos que eram inteiramente novos, foi realmente um salto tremendo, mentalmente, porque nesse tempo não sabíamos que se poderia falar de uma corrente num fio, falava-se de faíscas. Ele pensou em rodas dentadas flutuantes porque conhecia como as rodas dentadas funcionavam e os fluídos eram conhecidos.
N – Misturou dois domínios.
JH – Sim, e uma coisa que descobres é que as rodas dentadas apenas podem rodar assim [faz um gesto] e não podem seguir ambas a mesma direcção. Isto foi realmente importante na elaboração das suas equações do electro-magnetismo. Ele usou realmente a metáfora. E de facto quando falo com pessoas que conheço bem nas Ciências, frequentemente as suas ideias começam com alguma coisa tão fantasiosa como essa.
N – É o teu caso, quando fizeste o teu trabalho com a programação genética ou com os algoritmos genéticos. Foi também uma metáfora. Fala-nos dessa primeira parte do teu trabalho.
JH – Foi muito assim. Primeiro estudei Física e depois estudei Matemática e enquanto estudei Matemática deparei com um livro, pelo famoso, bastante famoso, Fisher, é um estatístico. Ele escreveu um livro sobre genética, estatística e probabilidade, e essa foi a primeira vez que me apercebi que se podia fazer Matemática nessa área. E a seguir comecei a pensar sobre o que ele estava a fazer e já conhecia os computadores bastante bem. Então comecei a pensar que, bem, se a evolução funciona assim nos sistemas naturais porque não poderei imitar isso dentro do computador. Nesse estádio foi bem uma metáfora. Não tinha uma ideia firme do programa, apenas uma ideia que eu podia tentar.
N – E o campo cresceu. Hoje é uma espécie de mainstream.
JH – Sim, existe uma quantidade de trabalho aí.
E essa é uma história interessante também. Durante vinte anos, as únicas pessoas que davam alguma atenção aos algoritmos genéticos foram os meus estudantes. Todos os outros disseram: porque é que alguém usaria algo tão lento como a evolução num computador para resolver um problema? Eles pensaram que teria de ser lento e que não poderia fazer nada e durante um largo período de tempo ninguém se interessou. Mas eu achava que era uma área curiosa que era divertida de trabalhar e os meus estudantes estavam interessados e assim não me preocupei muito.
N – O que aconteceu para mudar isso?
JH – Penso que alguns dos meus estudantes começaram a trabalhar em problema reais. Um dos estudantes, por exemplo, trabalhou no escalonamento de pilotos das linhas aéreas e utilizou algoritmos genéticos. E encontraram-se boas soluções para este problema. O problema principal aí é que os pilotos só podem estar no ar durante uma certa quantidade de tempo, têm também lugares para onde preferem voar. Se tiveres 200 pilotos como fazer para que todos estejam razoavelmente felizes? Não é portanto um problema fácil. Gradualmente apareceram exemplos de problemas reais a serem resolvidos que não poderiam ser resolvidos de nenhuma outra maneira. E esse foi o ponto principal porque não os podiam resolver e porque os resolvemos, então, mais e mais pessoas interessaram-se e começaram a dizer – Bem, tenho este e este problema, talvez possa utilizar um algoritmo genético. Essa foi a mudança.
N – O que é um algoritmo genético?
JH – Regressemos aos blocos de construção. Pensem num cromossoma como um conjunto de blocos de construção. Um que determina a cor dos olhos, o outro que determina a forma da tua boca e outro que determina como o teu coração trabalha, etc. Têm esta cadeia de blocos de construção, é o cromossoma. A razão porque tu não te pareces exactamente com os teus pais é que se tu tomares dois cromossomas, um de um pai e o segundo do outro, tu recebes alguns dos blocos de construção de um pai e alguns dos blocos do outro. Esta é a maneira como reproduzimos cavalos, chamas de reprodução cruzada. Acontece na Biologia, automaticamente. Quando tens organismos que recebem uma parte da herança de um dos pais e uma parte do outro. Toda esta recombinação dos blocos de construção constitui essencialmente a maneira como os algoritmos genéticos funcionam no computador. Tentas encontrar os blocos de construção de um problema e se estiveres a falar de um motor de avião tens vários blocos de construção. E então utilizas os algoritmos genéticos para recombinar os blocos de construção e utilizas o mecanismo darwianiano ao seleccionar para progenitores da próxima geração as combinações que funcionaram melhor. E é realmente tudo o que se passa. Dois passos, encontrar os blocos de construção de um problema e representá-los de modo a poderes cruzá-los.
N – E as mutações?
JH – As mutações podem fornecer-te novos blocos de construção que tu não tinhas antes. Mas descobrimos que a maior parte do problema é a recombinação e não a mutação. A parte difícil não é colocar no computador mas encontrar os blocos de construção. Exige perspicácia. No problema do escalonamento dos pilotos, a primeira coisa é encontrar os blocos de construção desses horários. Quais são as coisas que tu podes recombinar? Exige muito esforço e muitas pessoas não gastam muita energia nessa direcção. Muitas vezes não funciona porque não existem os blocos de construção correctos. Esse é o ponto onde a perspicácia do engenheiro ou do cientista desempenha um papel importante. Muitas vezes encontras esses blocos de construção através de metáforas.
N – Mas tu também desempenhaste um papel noutra criação, os sistemas classificadores. Foste ainda mais longe com os sistemas classificadores.
JH – A questão que se punha era encontrar uma maneira de construir programas apenas através de algoritmos genéticos. Isso não é assim tão fácil porque os programas são muito lineares e se eu mudar ligeiramente uma coisa obtenho lixo. Como posso construir algo que pode criar novos programas onde o resultado não seja lixo todo o tempo? É claro que aí os algoritmos genéticos não funcionam bem. Se tudo é lixo, não há diferenças de aptidão entre as coisas e não há nada a selecionar. Entra lixo e sai lixo. Assim, o propósito dos sistemas classificadores foi de tentar encontrar uma maneira diferente para representar algoritmos e programas. E o que eu tentei fazer na altura foi pensar no que seria uma coisa básica que não seria tão sequencial. Como programa, a natureza dos sistemas classificadores é muito mais próxima da célula biológica. Tens uma espécie de regra. E a primeira parte da regra diz «se tu vires um sinal deste tipo então produz outro sinal como output. Pensa na maneira como uma célula trabalha. É exactamente o que faz uma proteína. Reage a um sinal e envia um novo sinal e o novo sinal liga um gene e esse gene, por sua vez, envia outro sinal que provoca outra coisa. É nesse sentido que um cromossoma é muito como um programa. Liga e desligas os genes devido aos sinais. É isso que os sistemas classificadores tentam fazer. Tentam ser um sistema que processa sinais em vez de executarem passo a passo, como um programa.
N – Mas, como arquitecto de um sistema de classificadores, não sabes à partida como desenhar as melhores regras, elas evoluem ao longo do tempo. Não constrois imediatamente o sistema classificador adequado, aplicas um algoritmo genético.
JH – Claro que tento conceber as melhores regras que puder no início mas muitas vezes não tenho nenhuma ideia como o fazer.
N – Começas com alguns blocos de construção mas não sabes quais são os correctos. Eles evoluem?
JH – Exactamente. E aconteceu precisamente o mesmo: nasceu um maior interesse por eles porque se podem construir modelos decentes da célula biológica utilizando sistemas classificadores. A coisa que é difícil na célula biológica é o facto de activares e desactivares as coisas, o que podemos chamar de acção condicional. Se acontecer isto então queres fazer aquilo, mas se outra coisa acontecer então fazes algo diferente. Esta forma condicional «Se Então» é algo que não é bem tratado na Matemática. É o que os matemáticos chamam de não linear porque é mudança fina.
N – Nestes sistemas não há cognição?
JH – A este nível não há cognição, embora exista uma espécie de contínuo, mesmo uma simples célula de uma bactéria nadará na direcção de uma fonte de açúcar. É um tipo muito simples de inteligência, muito simples mas ainda uma espécie de cognição. Estou a desenvolver um projecto agora que regressa ao tempo em que estudava a linguagem, estamos a tentar construir um modelo de como as pessoas adquirem linguagem utilizando sistemas classificadores. Queremos começar com uma pessoa que conhece a linguagem e outra que não conhece, a mãe e a criança. A questão é que à partida a criança não sabe nada de linguagem. Será que apenas devido à interacção, poderá a criança adquirir a sintaxe da linguagem? De modo a que a criança possa agora produzir novas frases.
N – E o significado?
JH – E o significado é importante, claro. Frequentemente não dizem isto mas a razão porque a sintaxe e a gramática são importantes é, de novo, os blocos de construção. Tu tens as palavras mas tu podes combiná-las em novas maneiras que ainda não viste antes e é esse o poder das linguagens. Pela primeira vez tu e eu podemos falar acerca de qualquer coisa e trocar realmente informação. Um conceito importante que os linguistas utilizam é a noção de situação. A linguagem deveria ser utilizada no mundo e não de forma abstracta. Por isso, estamos a simular, quase como num jogo vídeo, tanto o mundo como a linguagem. E isto é para nós, mais uma vez, um exemplo de sistemas complexos adaptativos, porque estão a aprender e estão a aprender como comunicar e essa comunicação faz com que eles se comportem melhor no mundo em que vivem. Se os agentes melhorarem na procura de comida e água comparando com a situação sem linguagem, ficaremos contentes com este modelo. Podemos, na verdade, fazer o que os psicólogos chamam de controle. Podemos executar o modelo sem a linguagem e executá-lo com linguagem e verificar se os agentes que têm linguagem se comportam melhor do que os que não a possuem. Esta é outras das histórias estranhas. Dois de nós que obtiveram as primeiras graduações nesse programa de ciências da comunicação, um foi em linguagem e eu em Ciências da Computação. Ele tornou-se um linguísta muito famoso em Berkeley, na Califórnia. Há alguns anos atrás escreveu-me um e-mail e disse-me que tínhamos várias coisas para falar. E começámos a falar e agora já fizemos três encontros acerca disto. Ele trabalha principalmente em Hong Kong e vou passar dois meses em Hong Kong no início do próximo ano. Estes ciclos longos são muito interessantes. Utilizar sistemas classificadores para estudar linguagem depois deste tempo todo. E outra coincidência é que nos últimos anos o Instituto de Santa Fé se interessou pela China. E porque ele é chinês e a trabalhar em Hong Kong tudo isso se adequa. Quando acontecer essa escola de verão iremos talvez dar umas aulas em conjunto. É divertido.
N – Existe uma espécie de fatalidade na tecno-ciência. Mesmo que não queiramos fazer, outro o fará por nós, e não podemos escapar a uma espécie de fuga em frente.
JH – É perigoso. Os organismos geneticamente modificados, ninguém parece ter controlo. Os orga nismos modificados para resistirem às doenças, por exemplo. Por um lado existe esta fatalidade, ninguém controla, mas por outro lado existem pessoas que dizem que chegámos ao fim da Ciência. John Organ escreveu um livro O fim da Ciência. Alguns pensam que as Ciências já fizeram tudo o que podem fazer, outros pensam que está a conduzir-nos em direcções que não queremos ir. Eu serei optimista. Penso que estudar coisas como sistemas complexos adaptativos pode ajudar-nos a controlar este tipo de coisas e a predizer e a ser cuidadoso acerca de áreas que são muito perigosas. Nós não estamos a ser muito cuidadoso agora mas isso não quer dizer que não possamos sê-lo. Os humanos, de tempos a tempos, aprendem a ser cuidadosos em áreas perigosas.
N – Talvez precisemos de outro holocausto...
JH – Peguemos numa coisa que é uma questão muito controversa. Se olharmos para os sistemas complexos adaptativos, tende-se a ser convencido, ao estudar-se populações, que no fim grandes populações causam muitos problemas. Mas olhemos para o que se passa na China agora. Um filho por casal e está a criar uma mudança. Compare-se a China com a Índia. Depois da segunda guerra mundial toda a gente pensou que a Índia se iria tornar poderosa, tinham tradições religiosas, tinham institutos científicos, tinham economia, todos pensaram que a Índia se iria tornar o país dominante. Vejamos, a China num mês faz mais comércio do que a Índia num ano. Este desenvolvimento é incrível, é difícil de acreditar, é preciso lá ir e ver. Parte tem a ver com o facto de estarem a começar a controlar o crescimento populacional. Têm menos fome, as pessoas estão a começar a melhorar. A Índia é terrível de se ver. A China ainda não resolveu o problema. Há muita gente com fome mas as coisas estão a mudar na China. E se este governo não cometer os mesmos erros que o governo russo cometeu, se continuarem a mover-se ao longo da direcção actual, com esta atitude pragmática, tornar-se-ão umas das primeiras nações científicas do mundo. O seu poder económico está a crescer a uma velocidade tremenda. O optimismo é elevado. Se falares com eles nas cidades eles estão realmente optimistas. A China tem esta tradição antiga de programas, como a Índia, mas a China tem este extenso programa de camadas de exames. Não importa se tu vens de uma família muito pobre, se tu passares estes exames podes ir longe. Se tu pensares em mil milhões de habitantes e se seleccionares apenas os mais espertos, os que tu vires no topo são muito bons. Por exemplo, uma das pessoas com quem me relaciono, uma mulher chinesa em pós-doutoramento, penso que não conheço ninguém na sua idade tão esperta como ela. E que cubra tantas áreas. É outra vantagem da China. É boa na caligrafia tradicional chinesa, pinta, pelo que para além da ciência tem um leque de outros interesses o que lhe dá bases muito sólidas. Penso que é importante.
N – E as questões acerca da biotecnologia, a alteração hipotética dos nossos organismos, da nossa biologia, do nosso DNA, essas coisas. O que pensas de tudo isto?
JH – A primeira coisa é que me preocupa muito. Mas eu espero que ao longo do tempo pensaremos mais nestes problemas. A guerra é uma doença tremenda e têmo-la tido durante todos estes anos.
N – E precisamos dela. Quando olho para os países europeus, não Portugal, porque os portugueses não são tão ricos, mas para os suecos e outros, eles não lutam pela civilização deles. Não precisam de se sujar com sangue e, assim, têm a paz amaricana. Quando falo dos suecos, falo de todos os outros.
JH – De novo, esta é a minha visão política, se tu olhares para o Iraque, nós não pensámos o suficiente sobre o que aconteceria se pudéssemos ganhar a guerra. Mas essa não é a parte difícil, a parte difícil é o que acontece depois. E isso exige mais pensamento. E o mesmo acontece com a engenharia do corpo humano. Ninguém, penso eu, desejaria não ter a medicina do século XX, a medicina tornou a vida para todos nós melhor. Mas se começares a fazer engenharia com o corpo humano terás de pensar com muito cuidado acerca das consequências.
N – Hoje tu tens transgénicos na tua alimentação, começa a emirgir uma poderosa indústria de novas criaturas mas por outro lado a biodiversidade está a diminuir. É um paradoxo. Mas nós somos seres do paradoxo. A criatividade nasce do paradoxo.
JH – Sim. Se quiseres caracterizar os humanos, é o paradoxo mais do que qualquer outra coisa. Não a inteligência, não outra coisa, mas paradoxos. Os humanos resolveram alguns problemas muito difíceis no passado. Pensa na história da Europa. A Europa está mais unificada agora, é menos provável existir uma guerra entre os países da Europa agora do que em qualquer outro período em toda a história.
N – Aprendemos. Os alemães já não são o mesmo hoje do que eram há uma centena de anos. Aprende-se por tentativa e erro, como na psicologia.
JH – E é interessante ler a história recente, especialmente de Mussolini, nos anos 30, ele fez muito boas coisas pelo país e apenas gradualmente... pequenos passos podem, de um modo imperceptível, levar a áreas muito difíceis, como com Mussolini. Durante algum tempo foi Mussolini que era a grande figura, Hitler cortejava Mussolini. Hitler era o pequeno homem. Apenas gradualmente as coisas mudaram.
N – Antes da entrevista estivemos a recolher perguntas para fazer aqui. Perguntávamos aos nossos colegas se tinham alguma coisa a questionar ao John Holland. Todos respondiam, não sei, não sei e um deles disse, perguntem-lhe sobre os seus hobbies.
JH – Gosto de fazer vela. Muito.
N – No lago Michingan.
JH – Sim E gosto de desenhar. Quando estava no MIT, eles têm uma revista humorística no MIT e eu era cartunista na revista deles. Gosto de coisas em que possa usar as minhas mãos. É divertido construir modelos. Um dos meus hobbies agora que tenho netos é construir castelos de areia.
N – No passado, não foste um daqueles que pensava que vinte anos eram suficientes para construir máquinas tão ou mais inteligentes do que os humanos. Não eras do tipo super-optimista e agora qual é a tua ficção científica?
JH – Há outra vez pessoas que dizem que em vinte anos as máquinas serão mais inteligentes do que os humanos. Não acredito nisso. Não estamos próximos de chegar aí. E o tipo de exemplo que ouço falar é sobre o hardware, esqueçamos o software. As máquinas mais complexas que construímos, cada peça dessa máquina no máximo está ligada a dez elementos, chamamos a isso um fan out de dez. Cada neurónio no teu cérebro está ligado a 10.000 outros elementos. Estamos a comparar máquinas com fan outs de dez com máquinas, se quisermos chamar ao cérebro de máquina, com fan outs de 10.000. O que aprendemos com as primeiras não me diz nada sobre o que se passa com as segundas. O meu colega no Instituto de Santa Fé, Gell-mann, diz que se atravessas três ordens de magnitude tens uma nova ciência. E agora tu avanças três ordens de magnitude e tens uma nova máquina. Ninguém as estudou e ninguém sabe como se comportariam. E estamos apenas a falar das máquinas. O que torna o computador complexo não são as conexões mas o software. Não sabemos nada desse software..
N – Existe uma grande diferença entre o software e o hardware?
JH – Se eu perguntar qual é o software do cérebro não sabemos quase nada. Toda a gente fala da curva de Moore em que o hardware duplica de complexidade todos os dezoito meses. Põe a mesma questão ao software. Vinte anos, os nossos sistemas operativos nos computadores são quase a mesma coisa que eram há vinte anos. As pessoas que são muito boas em software como Bill Joy, concordariam. É talvez possível que possamos construir máquinas inteligentes. Mas em vinte anos? Não acredito nisso.
N – Carros que conduzem sozinhos, cadeiras de rodas mais autónomas, serão mais inteligentes do que as que temos hoje?
JH – Há problemas que são muito mais difíceis do que outros. As cadeiras de rodas são um bom exemplo e teremos cadeiras de rodas que serão muito melhores. Mas obter um robô que possa limpar a tua casa é um problema muito, muito difícil. Podes lançar a criança juntamente com a água do banho se não tiveres cuidado.
N – Hoje a arquitectura começa a trabalhar com materiais biológicos. Um dia esses objectos, uma casa será um organismo, as máquinas serão parecidas connosco, eles não serão mais instrumentais, eles emancipar-se-ão.
JH – Quando vierem, é possível e não penso que será cedo. Pensem em duas civilizações que não tinham estado em contacto antes. O que acontece? Trocam coisas, encontram coisas comuns entre eles. Se chegarmos a esse estádio existirão diferenças suficientes mas existirão coisas que podem oferecer entre si. A arte da Polinésia era algo que era muito valioso, as pessoas gostavam da arte. Se tiveres diferentes tipos de máquinas e de organismos, a nossa arte terá interesse para eles e a arte deles terá provavelmente interesse para nós. Acontecerá o mesmo quando encontrarmos espécies extra-terrestres. Existirão muitas coisas diferentes mas no final serão essas coisas que poderemos trocar e terão interesse para ambos.
N – A ironia, a comédia, o humor. Deus nunca ri, a Ciência também parece nunca rir. Onde é que entra o riso?
JH – É a coisa humana mais importante. Se tu regressares à Civilização Egípcia, eles tinham jogos. [o minidisk empanca, ou melhor desata a rir-se descontroladamente durante dilatados segundos]. A melhor maneira de fazer alguma coisa acontecer é tornar as pessoas felizes. A melhor maneira de negociar é fazer os outros rir. Precisamos disso mas não o compreendemos ainda muito bem em termos de Ciência.