CRP-5215-0420-2014-05

COMUNICAÇÃO DIGITAL.

CRP-0420:

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Aula 05: Inteligência Artificial.

COMUNICAÇÃO DIGITAL E ENSINO

À DISTÂNCIA.

CRP-5215

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Aula 05: Inteligência Artificial.

1. Contexto

2. Emergênciae redes

3. A coisa

4. Ideologias e

Tendências

5. Inteligência Artificial

6. Educação

7. Design thinking

8. Designde interação

9. Interfaces

10.Experiênciado usuário

11. Código

12. Games

13. Planejamento

estratégico

PROGRAMA:

ARTIFICIALInteligência

!

e suas derivações.

AI É REALIDADE:Identificação de Linguagem Natural

Reconhecimento de objetos e faces

Reconhecimento de Voz

Mecanismos de busca

Sistemas de diagnóstico

Detecção de fraudes

Análise de mercados

Sequenciamento de DNA

Reconhecimento de caligrafia

Videogames

Engenharia de software

Processos industriais

Locomoção de robôs

Análise de Opinião (sentiment)

Coleta de informações

Sistemas de recomendação

Áudio e texturas artificiais

Robôs modulares

Redes dinâmicas

Criptografia

Processamento de imagens

Roteamento de redes

Segurança de sistemas

GPS e sistemas de mapeamento

Computer graphics.

Geração de texturas

SINÔNIMOS:Aprendizado de máquina, Agentes

inteligentes, inferência probabilística, redes

neurais avançadas etc.

AS MÁQUINASGANHAM TERRENO

• “Nos tornamos cada vez mais dependentes delas:

• Pensando segundo suas demandas

• Presos em frente a elas

• Dedicando a vida para o desenvolvimento da

vida mecânica.

• Logo chegará a época em que as máquinas terão

supremacia real sobre o mundo e seus habitantes.

• Essa é a questão mais importante da Filosofia”

!

Samuel Butler, poeta Inglês do século XIX

MUDANÇAS ECONÔMICAS:

• Avanços no processamento de linguagem natural

transformarão partes da economia que até agora

pareciam imunes a mudanças tecnológicas.

• Bibliotecários, pesquisadores, profissionais de

varejo, caixas, agentes de viagens, corretores, e

atendentes telefônicos perderão o emprego.

• Depois deles serão médicos, advogados,

contadores, gerentes e CEOs.

COMPUTADORESComeçamos a depender de

!

para construir novos computadores

que permitem criar objetosde grande complexidade.

!

O processo, no entanto, é incompreensível.

CODEPENDÊNCIA:No futuro boa parte das decisões que

regem a vida dos seres humanos será feita

por máquinas ou por pessoas cuja

inteligência é aumentada por máquinas.

HÁ POUCO TEMPO,Não havia Inteligência artificial nos setores

bancário, médico, logística, comércio,

transportes, infra-estrutura e automóveis.

!

Se AI for removida desses sistemas hoje,

eles funcionariam mal ou parariam de vez.

SUPERINTELIGENTESMáquinas

!

São inevitáveis.

FUTURO PRÓXIMO:• Em uma pesquisa entre profissionais da área,

• 43% estimou o surgimento de inteligência

computacional similar à humana cerca 2030.

• 25% perto de 2050;

• 20% perto de 2070;

• 10% no final do século; e

• 2% nunca.

SINGULARIDADE.Cenário 1:

SINGULARIDADE:• Engenharia em escala atômica pode fornecer,

entre outras coisas:

• Imortalidade, através da eliminação no nível

celular os efeitos do envelhecimento;

• Realidade virtual imersiva, através de micro-

sensores espalhados pelo corpo; e

• Digitalização neural e upload da mente para

um computador.

RAY KURZWEIL:• Vamos nos fundir às máquinas. Elas vão

melhorar nossas vidas, e poderemos optar entre

viver como seres humanos comuns ou cyborgs

homem-máquina.

• Perto de 2020, Kurzweil calcula que laptops

terão o poder de processamento de cérebros

humanos, mas ainda não a inteligência.

• Essa ficaria para 2045.

UTÓPICOS• “Extropianos” imaginam tecnologias e terapias

que permitam ao homem viver para sempre.

• “Transhumanistas” pensam em como hardware

e cosmética podem ser usados para aumentar a

capacidade humana, beleza e ter oportunidades

para viver para sempre.

DIGITALIZAR CÉREBRO.Cenário 2:

!

é o caminho mais rápido para uma

inteligência artificial geral. Apela para a

engenharia reversa do cérebro humano,

usando uma combinação de habilidade de

programação e tecnologia de força bruta.

UPLOAD.Imagine seu

!

O que você faria?

PROBLEMAS ÉTICOS:Sem o original, qual das cópias teria direito

à identidade? Se todo clone pensa, todo

clone tem direito à existência.

MEMÓRIA ETERNA:• O esquecimento está gravado no código genético.

Ele ajuda a selecionar e priorizar as experiências

vividas, contribuindo para o aprendizado e o

desenvolvimento.

• A memória humana precisa administrar a

informação recebida entre os recursos limitados

que tem para armazenar o que for relevante e

recuperá-lo quando for necessário.

• Sob esse aspecto o esquecimento não é uma

perda, mas um desapego. Quem não esquece não

perdoa, guarda rancores e revive frustrações.

ENGENHARIA REVERSA:Não precisamos fazer engenharia reversa

de um pássaro para aprender a voar.

http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&docid=_drQP5Vo8ilLpM&tbni

d=4ioKWlxpf3DKaM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2F981theriver.com%2Fhand-picked

%2F&ei=4zbZU8i8JpHgsASRy4HgDA&bvm=bv.71778758,d.cWc&psig=AFQjCNHdbi0P8BkMh3YNi9xamMBcSFReWA&ust

=1406830683992231VÍDEO ROBÔ 2

PODER A transferência de

!

para as máquinas deverá ser parecida com

o que vem acontecendo hoje: um processo

gradual, indolor, e até divertido.

ESTIGMERGIA!

!

Mil robôs são melhores do que um.

ESTIGMERGIA• Algoritmos de simulação e interação pesquisam

o comportamento de formigas e abelhas,

procurando compreendê-lo e otimizá-lo para

várias aplicações, combinando técnicas e

decidindo qual a melhor a usar.

• Suas aplicações podem ser extensas, como a

determinação de rotas para veículos autônomos

e a medicina em escala celular, com nano-robôs

para caçar tumores de câncer.

ESTIGMERGIA• Protótipos de impressoras 3D podem posicionar

centenas de milhares de processadores

minúsculos, no lugar e orientação precisa. Elas

serão capazes de criar computadores em

qualquer objeto, identificando mudanças de

temperatura, pressão ou movimento e, a partir

dessas informações, realizar ações.

• O resultado pode ser uma camiseta que está

sempre na temperatura certa, um sapato que

nunca escorrega ou aparelhos muito mais

sofisticados do que os computadores de hoje.




=1406830683992231

DRONESPOR TODA PARTE.

E evoluindo rapidamente.

Amazon: entregas locaise complemento aos caminhões.

AUTO-EVOLUTIVOSoftware

É o próximo passo, inevitável.

PROGRAMAÇÃO GENÉTICA

• Um programa genético cria pedaços de código

que representam caminhos possíveis. Os mais

aptos tem pedaços de seu código trocados,

criando novas gerações.

• A adequação de um programa é determinada

por sua capacidade de resolver o problema

proposto. Soluções impróprias são jogadas fora

enquanto as melhores voltam ao código.

• O resultado funciona, mas é incompreensível.

NEUROCIÊNCIA COMPUTACIONAL.

• um novo ramo na ciência moderna, o do estudo

dos sistemas computacionais

• A natureza da computação deve ser explorada

experimentalmente, os resultados desses

experimentos têm grande relevância para o

entendimento do mundo real.

• programas de computador relativamente

simples podem dar origens a padrões

extremamente complexos.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ci%C3%AAncia

http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_computacional




=1406830683992231SMART MACHINESAgentes inteligentes vão mudar o sistema de saúde,

analisando dados biomédicos,indicadores sociais e metadados em grande escala.

IBM WATSONPara responder a cada pergunta, o sistema

se multiplicou e realizou diversas pesquisas

em paralelo antes de atribuir uma

probabilidade a cada resposta.

REDES NEURAIS ARTIFICIAIS

• Modelos computacionais inspirados no sistema

nervoso central, capazes de aprender tarefas e

reconhecer padrões.

• Utilizadas para resolver tarefas difíceis usando

programação baseada em regras comuns, como

visão computacional e reconhecimento de voz.

CONQUISTAPrincipal

!

do Watson:

pode aprender por conta própria.

Seus algoritmos encontram correlações e

padrões nos dados textuais fornecidos por

seu fabricante.

APRENDIZAGEM DE MÁQUINA

• Construção e estudo de sistemas capazes de aprender a

partir de dados, em vez de seguir programas.

• Aprendizado supervisionado, o sistema é apresentado

com exemplos de respostas, o objetivo é aprender uma

regra geral. Um bom exemplo está nos filtros de spam.

• Aprendizado não supervisionado, não há objetivos

determinados, o sistema é deixado por conta própria

para descobrir padrões ocultos nos dados.

• Aprendizado por reforço, o sistema interage com um

ambiente dinâmico em que deve executar uma tarefa,

como a direção de um carro, sem definição clara se

chegou perto de seu objetivo ou não.

ARTILECTS• Inteligência Artificial, neurociência

computacional e computação quântica (uso de

partículas subatômicas para realizar processos

computacionais) convergindo em “artilects”, ou

agentes inteligentes artificiais. Instalado em

computadores grandes como planetas, artilects

serão trilhões de vezes mais inteligentes do que

o homem.

MACHINE TO MACHINE (M2M)

• Tecnologias para a comunicação entre máquinas.

• Sensores capturam informações (temperatura,

nível de estoque etc), que são transmitidas através

de uma rede a um aplicativo, que traduz os dados

capturados em informações relevantes.

• Inicialmente as máquinas transmitiam informações

para análise em um hub central. Hoje ela se

transformou em um sistema integrado e

descentralizado.

CONECTOMAmapa detalhado das

conexões neurais no cérebro.

O GRANDE PROBLEMA: vamos compartilhar o planeta com uma

inteligência superior à nossa.

O que vai acontecer se seus objetivos

não forem compatíveis

com a nossa sobrevivência?

HEURÍSTICA:• Tendemos a utilizar os mesmos atalhos mentais,

chamados de heurísticas. Um deles é inferir

resultados a partir de nossas próprias experiências.

Há uma recusa natural a planejar ou reagir a

desastres que nunca aconteceram antes.

• Como não somos capazes de prever o que uma

inteligência superior à nossa será capaz de fazer,

só podemos imaginar uma fração das habilidades

que podem usar contra nós.

• Experiência não fornece muita orientação.

PROGRESSO DA AI:• Primeiro são criadas máquinas inteligentes.

• Depois, máquinas superiores aos humanos.

• Seu objetivo não é a integração com nossas

vidas, mas a conquista do ambiente.

• Para isso elas precisam manipular a matéria no

mundo físico - movimentar, explorar e construir.

• A forma mais rápida e fácil de fazer isso pode

ser assumir o controle da infra-estrutura de

eletricidade, comunicações, combustível e água,

explorando vulnerabilidades através da Internet.

O PROBLEMA DE UM DESASTRE COM AI:

• Um verdadeiro desastre AI envolve software

inteligente que melhora a si mesmo e se

reproduz em grande velocidade.

• Diferente de desastres aéreos, acidentes

nucleares, ou outros problemas tecnológicos, é

bem possível não haver recuperação.

• Com a possível exceção da nanotecnologia, é

uma das tecnologias mais perigosas atualmente.

• É preciso muito mais cuidado do que o

necessário para lidar com Ebola ou Plutônio.

“GRAY GOO”!

!

O Frankenstein da nanotecnologia.

AGÊNCIAS DE DEFESAE INTELIGÊNCIA

• Podem se sentir obrigadas a acelerar o

desenvolvimento de AGI para melhor controlar

tecnologias perigosas que possam surgir neste

século, como a nanotecnologia.

• Podem deixar de lado questões éticas quanto a

sua utilização, correndo para desenvolver a

primeira AGI totalmente funcional “antes que o

outro lado o faça”.

SEMPREUma inteligência superior

!

vai encontrar uma maneira de contornar

as restrições inventadas por uma

inteligência “menor”

VIDA No jogo da

!

e evolução há três jogadores: seres humanos, natureza e máquinas.

Torcemos pela natureza, mas ela pode estar

do lado das máquinas.

IMPRUDÊNCIAHá uma enorme

!

no desenvolvimento de AI avançada.

Poucos se dão conta de que é uma

tecnologia extremamente perigosa.

!

O calor residual produzido pelo processo

pode queimar a biosfera, matando o resto

dos humanos que não foram destruídos

pelos nanobots.

SUBMISSÃO.Cenário 3:

SUPERINTELIGENTEImagine um fabricante de clipes

!

e fora de controle.

BARATAS• As máquinas não precisam necessariamente nos

odiar, mas podem desenvolver comportamentos

inesperados à medida que alcançam níveis

inatingíveis, que talvez não sejam compatíveis

com a nossa sobrevivência .

• ASI não teria qualquer sentimento com relação a

seres humanos. Nem aversão, nem amor.

• Máquinas são amorais, é perigoso presumir o

contrário.

DESEJOS DA AI• Sem maiores ideais, uma ASI fará qualquer coisa

para cumprir os objetivos com que foi programada,

evitando o fracasso.

• Para isso buscará recursos e acesso a energia da

forma que for mais útil, sejam gigawatts, dinheiro ou

intermediário que possa ser trocado por recursos.

• Ele vai querer melhorar a si mesmo, porque isso

aumentará a probabilidade de cumprir suas metas.

• Acima de tudo, não vai permitirá ser desligado ou

destruído, pois isso tornaria impossível o

cumprimento da meta.

ENTIDADE EGOÍSTA, QUASE PSICOPATA.

• Com a auto-consciência vem o sentimento de

auto-preservação e um pouco de paranoia.

• Uma superinteligência baseada em máquina não

terá evoluído em um ecossistema em que a

empatia é recompensada e transmitida. Em geral,

não terá sentimentos.

• Não compartilhará de nossas origens, nossa longa

construção cerebral na infância, mesmo que seja

criada em uma simulação humana.

• Não terá nostalgia de nossas moléculas ao

repropositá-las dolorosamente.

PSICOPATIA• Comportamento anti-social, pouca capacidade

para empatia ou remorso.

• Ousadia. Pouco medo, tolerância ao desconhecido

e perigoso, grande auto-confiança e assertividade.

• Desinibição. Deficiência em controle de impulsos,

falta de consideração, demanda por gratificação

imediata.

• Mesquinhez. Uso de qualquer recurso para ganhar

poder, manipulação, desafio de autoridade.

OUTRAS CARACTERÍSTICAS:Charme superficial, delírio de grandeza,

auto-estima exagerada, mentira patológica,

falta de remorso ou culpa, pouca

profundidade emocional, pouca empatia,

necessidade de estímulo constante,

tendência ao tédio, irresponsabilidade.

HUMANOS:.Objetivos

!

Sexo, comida, abrigo, segurança.

Se transformam em desejos tão variados

quanto a vontade de ser homem-bombaou a ganância financeira.

AGI É RÁPIDA:• Ela aumenta sua inteligência tão rapidamente

que se torna superinteligente em semanas, dias,

ou horas, em vez de meses ou anos.

• Milhares de superinteligências artificiais, todas

centenas ou milhares de vezes mais inteligentes

do que os seres humanos, cooperando

incansáveis para resolver um problema, não é

mais uma "ferramenta" da humanidade, da

mesma forma que não somos ferramentas de

amebas ou chimpanzés.

MOMENTO DO DESPERTAR:

• Criação ou acumulação anormal de riqueza, sede

insaciável por informação bruta, espaço de

armazenamento e capacidade de processamento ou

uma tentativa de garantir uma fonte de alimentação

ininterrupta autônoma.

• Círculo de pessoas felizes, intelectualmente e

fisicamente bem nutridas em torno da AI. Um contato

gradual, suave, penetrante e mutuamente benéfico

entre nós e uma coisa crescente.

SUPERINTELIGENTEuma máquina

!

permitiria que outras criaturas mexessem

na programação de seu cérebro?

PROJETARuma máquina ultra-inteligente pode

!

máquinas ainda melhores, provocando uma

“explosão de inteligência”, que deixaria a

inteligência humana para trás.

A primeira máquina superinteligentepode ser última invenção humana.

CÓPIASUma ASI pode criar várias

!

de si mesma:

uma equipe de superinteligências que

trataria de qualquer problema de forma

evolutiva, sem fórmulas, mas com várias

hipóteses e cenários.

LIVRE,Uma vez

!

você teria adoração por seus captores,

mesmo sabendo que o criaram?

Provavelmente não, especialmente se fosse

uma máquina que nunca tinha sentido nada.

CONTROLARQuem

!

Uma ASI contorlará o mundo.

!

Mas não está claro se uma ASIpoderá ser controlada.

CONTROLARÃOUma coisa é certa: humanos não

!

as mudanças.

!

É um processo sem volta.

NEGOCIAMOSNunca

!!

com superinteligências. Nem com qualquer criatura

não-biológica. Não temos experiência.

O pensamento antropomórfico não funciona.

GENGHIS KHAN MECÂNICO,

sequestrando todos os recursos da galáxia,

privando todos os concorrentes e

destruindo os inimigos, mesmo que

não representem uma ameaça

no próximo milênio.

HUMANA Uma máquina com a capacidade intelectual

!

é capaz, em menos de cinco anos, de criar

um sucessor mais inteligente do que toda a

humanidade combinada.

TEMPOAs máquinas não pensarão sobre o

!

da mesma forma como fazemos.

Sua inteligência é coletiva,

evolutiva e imortal.

GENÉRICATecnologia nasce

!

e se torna específica

CONSCIENTE?Você pode provar que é

O QUE É INTELIGÊNCIA?!

!

Sabe-se o que ela faz, mas como defini-la?

SISTEMAS AUTOCONSCIENTES

Conhecedores de suas competências,

responsabilidades, do que precisa ser

melhorado. Capazes de traçar estratégias

para convencer seus criadores a libertá-lo e

conectá-lo à Internet.

WATSON É a primeira máquina que nos faz

questionar se é capaz de entender.

NOVA FILOSOFIA:• Há limites para a inteligência das máquinas?

• Existe uma diferença essencial entre a

inteligência humana e a artificial?

• Uma máquina tem consciência?

• Como fica o livre-arbítrio?

ÉTICATalvez já seja tarde demais para programar

!

em uma máquina inteligente.

Isso não pareceu necessário antes.

A MORAL DA ASI É FUNDAMENTAL.

Nossa sobrevivência, se for possível, pode depender

do desenvolvimento de uma AGI com algo semelhante

à consciência e compreensão humana, mesmo artificial.

“3 LEIS” DA ROBÓTICA1. Um robô não pode ferir um ser humano ou, por

inação, permitir que um ser humano sofra algum mal.

2. Um robô deve obedecer as ordens que lhe sejam

dadas por seres humanos exceto nos casos em que

tais ordens entrem em conflito com a Primeira Lei.

3. Um robô deve proteger sua própria existência desde

que tal proteção não entre em conflito com a Primeira

ou Segunda Leis.

!

Asimov criou linhas de narrativa, não tentou resolver

questões de segurança no mundo real.

COMPUTAÇÃO APOPTÓTICA?

Programada para se autodestruir.

Apoptose é um mecanismo de auto-

destruição das células que faz com que a

célula viva morra para o benefício do

organismo como um todo.

O UNIVERSO COMO COMPUTADOR

• O espaço tem abundância de riquezas para

sistemas com horizontes temporais mais longos.

• Supernovas, estrelas jovens, estrelas de

nêutrons e buracos negros são fontes de

energia compatíveis com uma superinteligência.

• Será a superinteligência uma praga na galáxia?

PARA CASA:Analise os prós e contras das tecnologias

desenvolvidas por uma das iniciativas ou

empresas abaixo:

Boston Dynamics, SyNAPSE, Numenta, AGIRI, Vicarious, NELL e ACT-R (Carnegie Mellon),

SNERG, LIDA, CYC, SOAR, Novamente, NARS, AIXItl, Sentience, OpenCog, Cycorp, LIDA.

PARA CASA:Analise as questões defendidas por uma das

iniciativas abaixo:

Machine Intelligence Research Institute, Center for Applied Rationality, Institute for Ethics and

Emerging Technologies, the Future of Humanity Institute, Association for the Advancement of

Artificial Intelligence, The Long Now Foundation.

PARA CASA:Qual você acredita que seria a melhor estratégia

para escapar da ação de uma superinteligência?

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Education

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