quinta-feira, maio 28, 2009

Quatro Sistemas para Exploração do Universo



A pequena bactéria iniciou, aos primeiros raios do nascer do Sol daquele longínquo dia, há quase mil milhões de anos, a extraordinária aventura de exploração deste Mundo desconhecido e em mudança. Para isso ela teve de se associar com outras bactérias, construir imensas máquinas de exploração, que receberam nomes como «plantas» e «animais». E para realizar esse imenso e complexo percurso ela dispôs de 4 sistemas de navegação. Quatro magníficos sistemas que ela soube usar com a perícia que o tempo dá. Quatro sistemas que lhe disseram o que fazer e como o fazer.

Vamos conhecer esses sistemas. São sistemas que permitem resolver problemas. Genericamente, são sistemas de Inteligência. Mas vamos detalhar a sua natureza e classificação.

Voltemos ao exemplo do Labirinto.

O nível mais elementar de actuação que permite resolver o labirinto é andar ao acaso até dar com a saída, o que designei por «Hipóteses+Selecção», ou «H+S» no texto anterior; mal designado, penso eu hoje... «Acaso+Selecção», ou «A+S» parece-me mais adequado, e é assim que o referirei de agora em diante. Não esqueçam: o «H+S» foi substituído pelo «A+S»!

Já vimos que este nível só é eficiente em situações onde a geração de acasos seja muito elevada e o custo de cada hipótese falhada irrisório.

Depois, referi que podia resolver um labirinto se andasse sempre encostado ao mesmo lado. Sem dúvida que este processo é muito mais eficiente, 100% eficiente. Mas a Inteligência não está na aplicação desta regra resolvente, está no processo que conduziu a ela. E que processo foi esse? Foi um processo de geração de hipóteses com um grau de complexidade superior – nada de transcendente, pois “virar sempre para o mesmo lado” é a alternativa mais básica a “virar ao acaso” – seguido do teste da hipótese.

Temos aqui um processo mais estruturado de elaboração de alternativas, de Hipóteses, seguido da aplicação da hipótese escolhida; depois, a análise do resultado e a aprovação ou rejeição da hipótese. Portanto, temos algo de novo em relação ao primeiro processo: temos «Feedback», ou seja, precisamos do resultado do teste para aprovar ou rejeitar a hipótese. Uma vez aprovada, a hipótese fica a fazer parte duma base de conhecimento, associada ao problema do labirinto.

Este nível de Inteligência apresenta grandes diferenças para o primeiro: assenta num processo mais estruturado de geração de hipóteses, que já não são obtidas por mecanismos de acaso, seguido do teste e da análise do resultado do teste. E o resultado deste processo é o quê? Um item duma base de conhecimentos. Um Conhecimento.
Como poderemos nomear este nível? Dissequemos.

As Hipóteses não saem de uma base de conhecimentos, são algo de novo, mas também não são fruto de acaso; são fruto de um processo... criativo! Portanto, podemos designar o primeiro passo do processo por «Criatividade». O segundo passo é o teste da hipótese, a experimentação, a acção. Vou escolher a palavra «Acção». O terceiro é o «Feedback». Esta palavra representa bem o terceiro passo e é bem conhecida. Todos sabemos que o organismo se regula por «bio-feedback». O «Feedback» é um processo corrente na interacção dos organismos vivos com o meio.

Portanto, vou designar este nível de Inteligência por «Criatividade+Acção+Feedback» ou «C+A+F».

O que é específico desta sequência é a Criatividade, pois os outros dois passos são comuns aos mecanismos de regulação, ao bio-feedback. No próximo post tentaremos perceber como se realiza o processo de Criatividade.

Inteligência é um processo associado à geração de hipóteses novas; mas isso não é sempre necessário para resolver problemas – rarissimamente usamos hipóteses novas, o que fazemos é aplicar o que já sabemos às situações que nos vão aparecendo. Podemos assim identificar dois tipos de processos: o de Inteligência e o de Ajustamento (escolhi esta palavra agora mesmo... em inglês diria “fitting”... aceito sugestões).

O «Feedback» é um processo de Ajustamento de nível 1; não é de Inteligência porque não há criatividade no processo.

Reparemos agora como actua um médico: primeiro, faz o Diagnóstico da situação, identificando um quadro a que chama «doença»; depois, aplica um Procedimento, que é o tratamento conhecido para essa doença. Desta forma, ele resolve um problema, o mal-estar da pessoa. Reparem que «doença» não significa a identificação da causa da doença, apenas o quadro de sintomas. No caso de uma pneumonia, sabemos qual é a causa, mas no caso de uma doença reumática, por exemplo, não sabemos – temos apenas um quadro de sintomas e um conjunto de tratamentos que sabemos poderem dar algum resultado, mas não temos necessariamente uma relação lógica ou de causa-efeito entre as duas coisas.

Este processo de «Diagnóstico+Procedimento» é um processo geral que aplicamos constantemente em tudo o que fazemos - quando andamos, comemos, consultamos o email, resolvemos as questões da nossa vida profissional, das nossas relações sociais, etc. Resolve problemas cuja solução já é conhecida ou que se podem decompor em problemas conhecidos. Reparem: «aprender a andar» é um processo de inteligência de nível 1, um processo de tentativa e erro; mas «andar» já não é um processo de Inteligência mas sim de Ajustamento, pois depende da base de conhecimentos construída no processo de aprendizagem e não da geração de hipótese novas.


Organizemos então o que já percebemos:

- Dois tipos de processos de resolução de problemas: os de «Inteligência» e os de «Ajustamento»; vou designá-los por processos I e processos A

- Dois níveis de Inteligência: o nível 1 «Acaso+Selecção» e o nível 2 «Criatividade+Acção+Feedback». Simbolicamente direi que temos: I1=«A+S» e I2=«C+A+F»

- Dois níveis de Ajustamento: de nível 1 o «Feedback» e de nível 2 «Diagnóstico+Procedimento»; A1=«F», A2=«D+P»


Veremos a seguir alguma coisa sobre o uso que fazemos destes processos, o que nos permitirá compreendê-los melhor e saber tirar melhor partido das nossas capacidades. E, muito importante, compreender as nossas limitações.

Dotados de uma melhor compreensão destes 4 processos, poderemos então abordar a questão da Evolução. Reparem a vantagem que temos à partida sobre o Darwin: vamos «armados» com 4 processos capazes de produzirem modificações nos seres vivos, enquanto ele só tinha 1 processo de Inteligência e nem sabia da existência de genes.

quinta-feira, maio 14, 2009

Processos Inteligentes da Evolução: «H+S»




A Mãe Natureza é extremosa e tudo faz para que nos sintamos bem, confortáveis, felizes. Impressionante a forma como consegue dotar-nos de corpos tão bem adaptados ao nicho ecológico em que vivemos! De tal maneira o faz que até pensamos que é ao contrário, que o mutável Mundo foi feito à nossa medida e não o contrário. Assim está escrito no Livro. E falamos de «alterações climáticas» porque se o clima se parece alterar, desajustar em relação às nossas memórias de infância, isso só pode ser devido à intervenção humana.

Mas como o consegue ela? Como adapta o focinho do urso-formigueiro, o bico do pica-pau, o voo do beija-flor, o pescoço da girafa, o sonar do morcego?

Há, sem dúvida, por definição (o conceito que propus), um processo Inteligente por detrás desta capacidade de adaptação. Sabemos qual é o processo Inteligente elementar: geração de Hipóteses + Selecção. Será este?

Darwin analisou este, o mais elementar dos processos Inteligentes. Fez bem, há que começar pelo princípio.

Pensou então Darwin que as crias de cada espécie não serão apenas uma mistura das características dos progenitores mas contêm um elemento de diversidade. Os seus «parâmetros de projecto» contêm um elemento aleatório. Por exemplo, o tamanho do bico poderia ser mais ou menos 10% do tamanho que resultaria das características dos pais (o exemplo é meu). Ou o tamanho do pescoço. Consideremos o caso da Girafa. O pescoço dos descendentes seria nuns casos mais pequeno que o dos pais, noutros igual, noutros maior. Os que nascem com pescoço maior chegam a ramos mais altos e comem mais, crescendo mais fortes, sobrevivendo mais, reproduzindo-se mais. Com os seus descendentes o mesmo se passará. Ao fim de umas gerações, o pescoço das Girafas estaria, em média, bem mais alto. Até atingir a altura óptima para a vegetação do seu nicho.

Convincente, não é verdade? Sem dúvida, uma explicação simples e elegante.

Antes de Darwin, Lamarck tinha proposto algo diferente: as adaptações ocorriam nos indivíduos em função das suas necessidades; depois, pela reprodução, seriam transmitidas aos descendentes. Esta ideia, porém, tem dois problemas: por um lado, a observação parece mostrar que os indivíduos adultos não sofrem modificações, não se adaptam – o que serão em adultos parece estar definido à nascença; por outro lado, as células germinativas são definidas nos primeiros tempos de vida, como poderiam então elas adquirir informação sobre posteriores adaptações do ser a que pertencem?

As ideias de Darwin parecem capazes de explicar o processo evolutivo. É este, pois, o indiscutível processo usado pela Natureza para adaptar os seres vivos aos respectivos nichos ecológicos?

Analisemos com mais detalhe o funcionamento do processo de Selecção. Uma via de selecção é a sexual – os machos mais capazes ou favorecidos pelas fêmeas reproduzem-se mais. Assim, os genes dos machos são seleccionados. Mas atenção: os das fêmeas não são! Os machos engravidam todas as fêmeas, não fazem esse tipo de selecção. Ora os genes das crias vêem do pai e da mãe (algo que o Darwin não saberia). Portanto a metade dos genes de origem maternal não é seleccionada por esta via. Quais as consequências?

Voltemos ao caso da Girafa. A cria da girafa contém um gene do pescoço do pai e outro do pescoço da mãe (não será apenas um gene, isto é uma exemplificação). Se o gene do pai dominar, ela poderá ter um pescoço longo. Mas se for o da mãe, ela poderá ter um pescoço curto, pois a mãe não foi seleccionada pelo tamanho do pescoço. Ou seja, a facto dos genes da mãe não serem seleccionados origina um alargamento da distribuição do tamanho dos pescoços no sentido do alongamento. Podem aparecer girafas com pescoços grandes mas não deixam de aparecer girafas com pescoços curtos. Ora não é isto que se observa, a selecção unissexuada não parece suficiente para explicar o alongamento do pescoço das girafas sem aumento da dispersão.



Diferença nas consequências de um processo de selecção que afecta os dois sexos (em cima) ou só um (em baixo); a azul a distribuição inicial (esquemática) de uma caracteristica (no caso o tamanho do pescoço de uma população de girafas) e a vermelho a distribuição final.


Haverá outra selecção? As mães com pescoço mais longo são mais robustas e sobrevivem mais e procriam mais?
Pode ser. Mas agora o processo já não é tão eficiente. Esta selecção implica que as girafas de pescoço curto e normal tenham vida curta. Para funcionar, este tipo de selecção exige que apenas uma minoria de girafas sobreviva, só assim este processo de selecção pode ser eficiente.

Além disso, um pescoço longo envolve muito mais do que umas vértebras maiores; para além das modificações do esqueleto, há adaptações do sistema circulatório e outras; uma girafa com um pescoço maior, sem as outras adaptações, não seria um ser com vantagem mas o contrário. A selecção natural eliminaria tal ser, não o seleccionaria.

Entendamos:

1 - As modificações morfológicas dos seres vivos, todas elas, sejam internas ou externas, o desenvolvimento do olho ou da asa ou o andar em duas pernas, revelam um «Processo Inteligente» de acordo com o conceito de Inteligência que propus;
2- «Hipóteses + Selecção» é o mais elementar processo de Inteligência;
3- por ser um processo de Inteligência, podemos explicar todas as modificações dos seres vivos com ele;
4-
mas essa não é a questão. A questão é saber se foi este o processo utilizado ou se foi outro!
5- A dificuldade está em que nós não fomos ainda capazes de definir / descobrir outro processo. O equivalente a
resolver o labirinto virando sempre para o mesmo lado.

O processo «Hipóteses+Selecção», ou «H+S», é um processo que depende da possibilidade de gerar hipóteses em alto número e de uma selecção muito eficiente que só selecciona uma parte ínfima das hipóteses; mas é completamente ineficiente se estas duas condições não estiverem reunidas.

Este processo exigiria um número de crias alto por ninhada, tempo de maturação sexual curto, e sistemática geração de crias com «parâmetros» fora dos «parâmetros» dos pais. Ora, nos animais, parece não existir nenhum mecanismo sistemático de geração da requerida dispersão dos valores dos parâmetros, apenas uma ínfima percentagem de erros de cópia em relação ao total de crias, os quais só geram alguma minúscula vantagem apenas numa percentagem ínfima de casos. Portanto, o intenso processo de geração de hipóteses essencial a um processo «H+S» não existe nos seres vivos com alguma complexidade.


Que sugerem estas considerações? Que o processo proposto por Darwin poderá funcionar nos virus, nas bactérias, eventualmente em espécies inferiores, onde a procriação se faz em grande número.

Nas espécies superiores, porém, não parece nada adequado: o número de crias é demasiado pequeno para a selecção ser um mecanismo eficiente, o investimento nas crias é demasiadamente grande para servir de suporte a um processo com o desperdício deste, e a geração de crias «mutantes», com características que não resultem exclusivamente dos pais é ínfima e geralmente catastrófica. «H+ S» não parece um processo de Inteligência nem suficiente nem adequado para explicar as adaptações das espécies superiores.

Bom, mas então como será? Que sofisticados procedimentos desenvolveu a Natureza para assegurar a adaptação das espécies superiores, nomeadamente o Humano, aos seus nichos ecológicos?

sexta-feira, maio 01, 2009

Processos Inteligentes Não Evolutivos


A lagarta da Biston Betulária assume a cor castanha à esquerda e a verde à direita (da Wikipedia)

Um caso que se apresenta como paradigmático do Darwinismo é o das borboletas da espécie Biston Betularia: em Inglaterra, antes da revolução industrial, estas borboletas seriam maioritariamente de cor clara; depois, com o ambiente escuro produzido pela poluição, as borboletas pretas tornaram-se dominantes; actualmente, a população das claras tem vindo a aumentar. Um claro exemplo da Selecção Natural, diz-se: as borboletas pretas viam-se melhor antes da revolução industrial, por contrastarem com o fundo claro das bétulas em que repousavam, sendo comidas pelos pássaros, enquanto o contrário sucederia depois da revolução industrial, onde eram as pretas que escapavam às esfomeadas aves, assegurando uma descendência de borboletas pretas – a Selecção Natural encontrara assim a cor certa para assegurar a sobrevivência das borboletas.

Este caso, frequentemente citado ainda hoje, mostra bem como as ideias mais absurdas podem ser aceites como verdadeiras e lógicas desde que sejam simplórias. Mas isto é «Lógica da Batata». Porque se as coisas se passam assim, este caso é completamente banal, não tem o mais pequeno interesse, não prova absolutamente nada. Antes pelo contrário, as borboletas brancas estão de volta, logo isto nada pode ter a ver com «evolução», porque esta tem um sentido, o homem não pode evoluir para o macaco...

Subjacente a esta explicação inútil está a ideia de que a Natureza é estúpida, sendo a Inteligência propriedade exclusiva dos humanos, o seu dom Divino; como estúpida que é, gera indiscriminadamente borboletas pretas, brancas e cinzentas. Mas cabe uma questão: se a natureza é tão estúpida, porque se dá ao trabalho de fazer borboletas em 3 tons?

Há, porém, um aspecto completamente ignorado neste processo que pode dar-lhe algum interesse:
a borboleta, antes de o ser, é uma lagarta! Então, enquanto lagarta, ela percepciona o mundo exterior e pode fazer escolhas sobre a borboleta que há-de ser. Será que é a experiência de vida da lagarta que determina a cor da borboleta? Será a lagarta uma espia do mundo exterior? Não sei, ninguém se lembrou de fazer tal experiência... Mas há um aspecto que deveria ter chamado a atenção dos cientistas: a lagarta desta borboleta tem propriedades miméticas!

Já viram como pode ser útil a capacidade de espiar como é o Mundo antes de fabricar o produto final?

Já repararam que nós temos esta capacidade?

Na verdade, um bebé não deixa de ser uma forma larvar do ser humano. Porque no bebé não está completamente definido o adulto – os módulos que hão-de integrar o seu cérebro não estão ainda definidos. O bebé nasce com o objectivo de interagir com o mundo exterior, de o explorar, e é a partir dessa exploração que se definirão as suas capacidades.

Por exemplo, sabe-se que uma criança que cresça isolada dos humanos e não aprenda a falar até aos 8 anos, nunca conseguirá falar correctamente – o seu módulo de comunicação pela linguagem não se desenvolveu. Mas outros módulos de comunicação se desenvolveram, mais adequados ao mundo que ela experienciou.

Sabemos também que alguns têm «ouvido musical», outros nem pouco mais ou menos. É outro módulo mental. Como a aptidão para a matemática é também um módulo mental. Ou a aptidão para descodificar as expressões faciais. Ou a aptidão para a dança. Ou para o teatro. Ou para a pintura. Ou para a poesia. Ou para a corrida. Ou para sonhar.

Há inúmeros parâmetros no projecto do nosso cérebro, envolvendo a maneira de pensar e de sentir; são parcialmente definidos geneticamente e são parcialmente definidos na nossa fase larvar, ou seja, nos nossos primeiros anos de vida, em que somos espiões do Mundo.

A capacidade da Vida de se definir em função da sua vizinhança é a base da construção dos seres vivos e das sociedades de seres vivos. É assim que o nosso corpo se forma: cada célula vai-se definindo em função das células vizinhas. É assim que uma célula estaminal se pode tornar em qualquer tipo de célula, ao ser colocada no meio de células desse tipo. É assim que certas espécies podem mudar de sexo mesmo na fase adulta.

É por isso que os primeiros anos de vida são tão importantes. É por isso que é mais importante a antecipação da idade escolar para os 5 anos do que o aumento da escolaridade obrigatória.

Dirão: «
então pessoas criadas exactamente no mesmo ambiente teriam as mesmas capacidades e personalidades». Nem pouco mais ou menos! Nascemos diferentes, o que a experiência dos primeiros anos de vida faz é a optimização dos parâmetros com que nascemos para o ambiente em que crescemos. A Diversidade é uma característica essencial da Vida.

Há em África uma região de lagos próximos. Lagos interiores, sem comunicação com o mar. Nesses lagos,
peixes ciclídeos foram introduzidos, e originaram muitas centenas de espécies em cada lago. E, coisa extraordinária, parece que essas espécies, que se terão desenvolvido independentemente em cada lago, apresentam grandes semelhanças em lagos diferentes. Quase como a especiação das células em dois seres da mesma espécie.

Isto sugere que a geração de espécies não resultou de um processo de erro, aleatório. Uma explicação é que a selecção sexual seria a responsável pela geração de novas espécies. Outra é que isto indicia a existência de um programa, um processo determinístico de geração de espécies. De geração de Diversidade. Seja como for, um facto sobreleva: a espantosa geração de diversidade, mais de mil espécies se originaram de um número pequeno (8, segundo um estudo) de espécies iniciais.

Notem que isto é o oposto das ideias que regem muitas teorias económicas, políticas e sociais: na Natureza, se tivermos 1000 espécies no mesmo ambiente, elas não competem até que fique só uma, mas é exactamente ao contrário, se existir só uma geram-se mil. A Natureza tem horror à uniformidade! A competição não é a regra, a lei não é a do mais forte.

Também a História da Matéria se inicia num estado de uniformidade absoluta, retratado pelo Ruído do Fundo Cósmico, e toda ela é o percurso da uniformidade para a diversidade, para a complexidade.

É por isso que somos todos diferentes. Mas todos iguais, porque não somos melhores nem piores em valor em absoluto.
Somos... diversos!

Percebemos assim que

- temos uma herança genética,
- temos um processo que gera, de forma possivelmente determinística, diversidade a partir dessa herança,
- temos uma fase «larvar» em que os nossos parâmetros são ajustados ao mundo em que vamos supostamente viver.

Três etapas na construção de cada indivíduo!

E nada disto tem a ver com «Evolução». Nem a cor das borboletas, nem as espécies dos ciclídeos. Seria o mesmo que dizer que as células da retina são uma evolução das células do fígado.

Mas ainda há outro factor que contribui para a nossa definição... a Natureza ainda é mais inteligente do que aqui se disse.