Inteligência artificial versus Ciência: como eliminar o viés e conciliar as descobertas?

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Pesquisadores da Universidade da Califórnia (UC), em Berkeley, desenvolveram o PPI, uma alternativa para tornar as previsões e cálculos das IAs mais confiáveis. O estudo foi publicado na revista Science.

Promovendo agilidade no processamento de dados, otimizando varreduras em erros e até realizando predições de estruturas de proteínas e suas interações, as inteligências artificiais exercem papel fundamental na construção do conhecimento. Mas a utilização dessa tecnologia vem acompanhada de alguns percalços: a IA não é infalível e pode ser limitada.

Saiba um pouco mais sobre a história da inteligência artificial, seu impacto para o desenvolvimento da ciência e uma possível solução para resolver suas limitações.

Como a inteligência artificial poderia gerar danos para o desenvolvimento da ciência?Como a inteligência artificial poderia gerar danos para o desenvolvimento da ciência?Fonte:  Getty Images 

Teseu e o labirinto

A primeira inteligência artificial foi desenvolvida por Claude Elwood Shannon, matemático e engenheiro eletrônico americano, conhecido como "pai da teoria da informação", em 1950. Seu experimento consistia em rato eletrônico que conseguia memorizar trajetos em um labirinto, encontrando a saída.

Em alusão o mito do Labirinto do Minotauro, Shannon batizou seu experimento de Teseu, herói grego que desbravou o desconhecido e matou o monstro. O termo Inteligência Artificial foi utilizado pela primeira vez em 1956 pelo matemático americano John McCarthy, na Dartmouth College.

Claude Shannon e o primeiro experimento de aprendizagem de máquina.Claude Shannon e o primeiro experimento de aprendizagem de máquina.Fonte:  Getty Images 

No seu início o estudo da IA tinha um caráter quase alegórico em mostras de como as máquinas poderiam superar a inteligência humana, como no jogo de xadrez em 1997, contra o enxadrista mais famoso do mundo Garry Kasparov, onde a Deep Blue o venceu.

Mas se antes era uma curiosidade em feiras científicas, atualmente as inteligência artificial tomam um grande espaço em como desenvolvemos o conhecimento e testamos novas hipóteses. E isso pode ser um problema.

O viés da Inteligência Artificial

Engana-se quem acha que a IA é neutra. Toda inteligência artificial, independentemente de seu tipo de construção, pode ter um viés. Os dados com que alimentamos suas programação podem interferir em como ela processa as informações e nos devolve os resultados.

Quem já realizou pesquisas no ChatGPT, por exemplo, pode ter se deparado com informações um tanto quanto peculiares, erradas ou mesmo confusas. Neste quesito entra o alerta sobre o uso da inteligência artificial no desenvolvimento de ciências: a limitação nas respostas confiáveis.

Qual foi a resposta mais estranha que o ChatGPT já te forneceu?Qual foi a resposta mais estranha que o ChatGPT já te forneceu?Fonte:  Getty Images 

O desenvolvimento de ciência é baseado na busca por novas informações e  pela compreensão de fenômenos ainda inexplicados da natureza e da existência humana. É fácil classificar uma informação como incorreta se conhecemos a resposta certa, mas e se não sabemos nem qual é a pergunta, como separar o que é certo do que é errado?

As inteligências artificiais são excelentes em predizer e descrever fenômenos pontuais em determinadas áreas. Mas em relação ao agrupamento de dados e a análise estatísticas desses, ela pode gerar respostas pouco confiáveis.

Em busca de menorizar esse tipo de efeito no uso das IAs e proporcionar intervalos de confiança em predições dessa tecnologia, uma equipe de pesquisadores da UC, em Berkeley desenvolveram um método chamado de inferência baseada em predição (PPI).

A IA é boa em predizer um fenômeno isolado, mas quando conjuntos de dados são solicitados, ela pode gerar cálculos errôneos.A IA é boa em predizer um fenômeno isolado, mas quando conjuntos de dados são solicitados, ela pode gerar cálculos errôneos.Fonte:  GettyImages 

O PPI entra como um "confrontador" de dados. Ele utiliza informações sobre as hipóteses em teste, conjunto de previsões de resultados e combina com uma pequena parcela de dados imparciais. Essa miscelânea gera um intervalo estatístico confiável, onde os pesquisadores podem confrontar dados e analisar se eles são plausíveis ou não.

Ultrapassar esse tipo de limitação da IA é essencial para que a o desenvolvimento do conhecimento seja realizado de forma mais generalista, com boas previsões das interações entre diversas campos da ciência.

Ciência à moda antiga?

A inteligência artificial sempre responderá ao que foi programada para fazer. Ela ainda não consegue generalizar e "pensar" em variáveis as quais não tenham sido exposta. A aprendizagem de máquina é muito eficaz, mas sua limitação está no mesmo patamar da limitação humana em corrigir seus erros.

O uso da tecnologia é essencial para agilidade no desenvolvimento da ciência.O uso da tecnologia é essencial para agilidade no desenvolvimento da ciência.Fonte:  Getty Images 

Para a produção de ciência, os humanos ainda devem ser capazes de pensar criticamente sobre suas hipóteses e seus experimentos, para conseguir explicar a fidedignidade dos seus resultados. A IA é, e deve continuar sendo, uma ferramenta para o desenvolvimento da ciência, e não sua preditora.

A ciência é dependente de tecnologia e tem se beneficiado cada vez mais do uso de inteligência artificial para análise de amostras laboratoriais, cálculos de previsibilidade de desenvolvimento de doenças, entre outros.

Dificilmente voltaremos à era das pranchetas e dos cálculos feitos à mão. Por tanto, são imprescindíveis estudos como o da equipe da UC Berkeley, para o refinamento da IA, tornando-a mais confiável e consequentemente, melhorando a qualidade dos estudos onde são aplicadas.

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