Frédéric Prost, INSA Lyon – Université de Lyon

Avanços recentes em inteligência artificial (IA), como o desenvolvimento de IA generativa com o surgimento do ChatGPT em novembro de 2022, levantaram muitas questões, esperanças e medos. Na primavera de 2023, o Congresso dos EUA ouviu a OpenAI, a empresa que desenvolveu o ChatGPT, e a União Europeia acaba de adotar sua primeira legislação sobre IA.

Tanto nos parlamentos quanto nas redes sociais, o rápido progresso da IA está impulsionando as discussões. Que impacto podemos esperar ver em nossa sociedade no futuro? Para tentar responder a essa pergunta de forma imparcial, propomos analisar o que aconteceu em um setor que já viu a chegada e a vitória da IA sobre as capacidades humanas: xadrez. Há mais de um quarto de século, as máquinas têm superado os humanos no xadrez.

Por que usar o xadrez como indicador?

Desde o início da computação, o xadrez tem sido usado como um indicador do progresso do software e do hardware. É um jogo interessante em vários níveis para estudar o impacto da IA na sociedade:

1. É uma atividade intelectual que exige diferentes habilidades: visualização espacial, memória, aritmética mental, criatividade, adaptabilidade, etc., habilidades nas quais a IA compete com a mente humana.
2. O jogo não mudou durante séculos. As regras são bem estabelecidas e isso proporciona uma base estável para estudar a evolução dos jogadores.
3. É possível medir a força das máquinas de forma objetiva e comparar esse nível com o dos humanos usando a classificação Elo.
4. O campo de estudo é restrito: é claro que o xadrez é apenas um aspecto muito pequeno da vida, mas esse é exatamente o objetivo. Essa limitação do assunto permite direcionar melhor o impacto da IA na vida cotidiana.
5. As IAs superaram o nível dos melhores jogadores humanos por mais de 20 anos. Portanto, é possível ver o impacto concreto que elas tiveram no jogo de xadrez e na vida de sua comunidade, que pode ser vista como um microcosmo da sociedade. Também podemos estudar esses impactos em relação à progressão da IA ao longo do tempo.

Vamos dar uma olhada nos desenvolvimentos no mundo do xadrez desde que Gary Kasparov, então campeão mundial, perdeu um jogo contra o Deep Blue em 1996, seguido da revanche em 1997. Analisaremos vários temas que se repetem na discussão sobre os riscos associados à IA e veremos o que aconteceu com essas especulações no campo específico do xadrez.

O desempenho da IA continuará aumentando cada vez mais rápido?

Há duas principais escolas de pensamento quando se trata de programar software de xadrez: por muito tempo, apenas a força bruta funcionava. Era essencialmente uma questão de calcular o mais rápido possível para obter uma árvore de movimentos mais profunda, ou seja, capaz de antecipar o jogo em um futuro mais distante.

Hoje, a força bruta é confrontada com técnicas de IA derivadas de redes neurais. Em 2018, a DeepMind, subsidiária do Google, produziu o AlphaZero, uma rede neural artificial de IA de aprendizado profundo que aprendeu sozinha jogando xadrez contra si mesma. Entre os softwares mais avançados da atualidade, é notável que o LC0, que é uma IA de rede neural, e o Stockfish, que é essencialmente um software de computação de força bruta, tenham resultados semelhantes. Na classificação mais recente da Swedish Computer Chess Association (SSDF), eles estão separados por apenas 4 pontos Elo: 3.582 para o LC0 contra 3.586 para o Stockfish. Essas duas formas totalmente diferentes de implementar um mecanismo de xadrez são praticamente indistinguíveis em termos de força.

Em termos de pontos Elo, a progressão das máquinas foi linear. O gráfico a seguir mostra o nível do melhor software a cada ano, de acordo com a classificação do SSDF que começou em meados da década de 1980. O melhor software atual, o LC0, está em 3586, o que amplia a figura como seria de se esperar.

Essa progressão linear é, na verdade, o reflexo de uma progressão bastante lenta do software. De fato, o progresso na capacidade de computação é exponencial. Essa é a famosa Lei de Moore, que afirma que o poder de computação dos computadores dobra a cada dezoito meses.

No entanto, Ken Thompson, um cientista da computação americano que trabalhou na década de 1980 no Belle, na época o melhor programa de xadrez, observou experimentalmente que um aumento exponencial na capacidade de computação levava a um aumento linear na força do software, como foi observado nas últimas décadas. De fato, adicionar um traço extra de profundidade de computação significa calcular muito mais posições novas. Portanto, podemos ver que a árvore de movimentos possíveis está ficando cada vez mais ampla em cada estágio.

Portanto, o progresso feito pelas IAs como tal parece ser pequeno: mesmo que elas não estivessem progredindo, ainda veríamos um aumento na força do software simplesmente como resultado do aumento da capacidade de computação das máquinas. Portanto, não podemos dar ao progresso da IA todo o crédito pelo aprimoramento constante dos computadores no xadrez.

Recepção pela comunidade enxadrística

Com a chegada de máquinas poderosas ao mundo do xadrez, a comunidade necessariamente evoluiu. Esse ponto é menos científico, mas talvez seja o mais importante. Vamos dar uma olhada em quais foram essas mudanças.

“Por que as pessoas continuariam a jogar xadrez?” Essa pergunta foi realmente feita logo após a derrota de Kasparov, quando o futuro do xadrez amador e profissional parecia sombrio. Na verdade, os seres humanos preferem jogar contra outros seres humanos e ainda se interessam pelo espetáculo de grandes mestres jogando uns contra os outros, mesmo que as máquinas possam detectar seus erros em tempo real. O prestígio dos jogadores de xadrez de alto nível não foi diminuído pelo fato de as máquinas serem capazes de vencê-los.

Quanto ao estilo de jogo, isso teve um impacto em vários níveis. Essencialmente, os jogadores perceberam que há muito mais abordagens possíveis para o jogo do que se pensava anteriormente. O academicismo e as regras rígidas sofreram um golpe. Ainda precisamos ser capazes de analisar as escolhas feitas pelas máquinas.

As IAs também são muito boas em apontar erros táticos, ou seja, erros de cálculo em sequências curtas. Online, os jogos podem ser analisados quase que instantaneamente. É um pouco como ter um professor particular na ponta dos dedos. Sem dúvida, isso contribuiu para o aumento do nível geral dos jogadores humanos e para a democratização do jogo nos últimos anos. Por enquanto, as IAs não são capazes de fornecer boas orientações estratégicas, ou seja, considerações de longo prazo no jogo. Isso pode mudar com modelos de linguagem como o ChatGPT.

As IAs também introduziram a possibilidade de trapaça. Houve vários escândalos nessa área e temos que admitir que, até o momento, não há uma “boa solução” para lidar com esse problema, que é semelhante às questões levantadas pelos professores que não sabem mais se o ChatGPT ou os alunos estão fazendo a lição de casa.

Conclusões temporárias

Essa rápida análise parece indicar que, no momento, a maioria dos temores expressos sobre a IA não é justificada experimentalmente. O jogo de xadrez é um precedente histórico interessante para estudar o impacto dessas novas tecnologias quando suas capacidades começam a superar as dos seres humanos.

Obviamente, esse exemplo é muito limitado e não é possível generalizá-lo para a sociedade como um todo sem cautela. Em particular, os modelos de IA que jogam xadrez não são IAs generativas, como o ChatGPT, que são as mais comentadas recentemente. No entanto, o xadrez é um exemplo concreto que pode ser útil para colocar em perspectiva os riscos associados à IA e a influência significativa que ela promete ter na sociedade.

Frédéric Prost, Maître de conférences en informatique, INSA Lyon – Université de Lyon

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A experiência dramática da pandemia de Covid-19 evidenciou, para os brasileiros, a necessidade de o país dispor de planos de contingência e infraestrutura para enfrentar novas ameaças biológicas, ainda que a sua ocorrência possa parecer improvável ou remota.

Com muito pragmatismo, a pergunta que nós, pesquisadores, nos fazemos na atualidade não é mais se enfrentaremos novos patógenos perigosos, mas quando eles irão aparecer e com qual magnitude.

O Brasil parece ter entendido o recado e está dando um passo estratégico ao investir na criação do primeiro laboratório de biossegurança máxima (nível NB4) da América do Sul, Central e Caribe.

Batizado de Orion, o complexo de máxima contenção biológica será também o primeiro laboratório NB4 do mundo a funcionar de modo integrado com uma fonte de luz síncroton. A importância disso é tão grande que vale ser bem entendida.

Orçado em R$ 1 bilhão, o novo laboratório Orion ficará sediado no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas, no interior de São Paulo. Vinculado ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), o Orion abrigará instalações NB4 e outros laboratórios com níveis diferentes de biossegurança.

Para lidar com patógenos altamente perigosos, o laboratório NB4 tem sistemas de filtragem de ar para impedir a fuga desses agentes, equipamentos de proteção individual específicos, rígido treinamento de pessoal e controle rigoroso do acesso, entre outros procedimentos de segurança máxima.

Já os laboratórios NB3 (Nível de Biossegurança 3) são projetados para estudar agentes biológicos que podem causar doenças graves em seres humanos e para os quais ainda não há vacina ou tratamento.

As instalações NB2 são voltadas ao estudo de agentes biológicos que podem causar doenças em humanos, mas cujo risco de propagação é limitado. São mais comuns em ambientes acadêmicos e hospitalares.

Os laboratórios NB1 (Nível de Biossegurança 1) trabalham com microrganismos que têm mínima probabilidade de se disseminar e causar doenças em humanos.

Projeto pioneiro

O novo complexo Orion vai integrar todas essas capacidades tecnológicas com três das 38 linhas de luz Síncrotron que o acelerador de partículas Sirius terá quando estiver concluído.

O Sirius é o maior projeto científico brasileiro em andamento. Trata-se de uma fonte de luz de quarta geração, um tipo especial de radiação eletromagnética produzida por partículas (como os elétrons) aceleradas a velocidades próximas à velocidade da luz. Clique aqui para um tour virtual pelo Sirius.

As características dessa radiação permitem obter informações detalhadas sobre a estrutura e composição da matéria em diversas escalas. Dá para acompanhar em tempo real, por exemplo, as mudanças em uma célula infectada por um patógeno enquanto elas estão acontecendo.

Isso inaugura um universo de possibilidades em diversas áreas de pesquisa, desde a saúde até tecnologias para agricultura, meio ambiente, energia e materiais mais sustentáveis.

Sou um entusiasta desse projeto por diversos motivos desde o primeiro momento e fui convidado a comentar aspectos da planta e equipamentos necessários. Além de ter recursos muito avançados, o complexo Orion oferecerá também cursos de treinamento para os pesquisadores interessados em trabalhar com todos os níveis de biossegurança.

A estrutura dará suporte aos pesquisadores de laboratórios de diversos níveis de biossegurança em atividade no mesmo complexo. O modelo também permitirá que pesquisadores selecionados por editais tenham acesso a equipamentos sofisticados e de custo elevado, esboçando um modelo de laboratório multifuncional e descentralizado.

E mais: sua realização está promovendo a discussão e a colaboração entre instituições como o Instituto Koch, na Alemanha (com um acordo para planejamento, construção, operação e avaliação), Fiocruz, Instituto Butantan, universidades e Ministério da Saúde e Ciência e Tecnologia, entre outros.

Vigilância nas Américas

A associação entre o Orion e o Sirius não apenas coloca o Brasil em destaque na pesquisa científica global, mas fortalece de maneira ímpar a capacidade de estudo e prevenção de patógenos e desafios emergentes no país e na região.

Menos conhecidos fora dos laboratórios de pesquisa, alguns patógenos de alta periculosidade foram já identificados no Brasil e na América Latina.

Nos anos 1990, ocorreu a primeira descoberta de um vírus muito agressivo no Brasil. Denominado Sabiá (SABV), é transmitido por roedores silvestres e pode causar a febre hemorrágica brasileira, patologia de alta letalidade. Mesmo sendo raro, dois casos foram diagnosticados em São Paulo em 2019.

Tanto a análise e como o diagnóstico dos casos de contaminação pelo Sabiá foram realizados nos Estados Unidos, onde estão armazenadas as amostras conhecidas do vírus SABV. Essa dependência da infraestrutura norte-americana é resultado da falta de instalações adequadas no Brasil para a manipulação e as análises desses vírus muito perigosos. A construção do Orion muda esse panorama.

Além do Sabiá, outros vírus de nível 4 foram identificados na América Latina e Central, como o Junín, o Guanarito e o Machupo, agentes de febres hemorrágicas. Esses patógenos são fonte de preocupação e requerem uma resposta robusta de pesquisa e vigilância para mitigar os riscos à saúde pública na região.

A questão ambiental é mais um fator que reforça a importância da construção do complexo Orion.

O desmatamento contínuo e a degradação ambiental, que estão abrindo clareiras e forçando a aproximação entre a biodiversidade do ambiente natural e as áreas urbanas, pode elevar os riscos de surgimento de novos agentes patogênicos.

Essa situação realça a necessidade de compreender a biossegurança como uma prioridade ainda mais central.

João Pessoa Araújo Júnior, Professor titular de Microbiologia e coordenador do Laboratório de Virologia e Diagnóstico Molecular do Instituto de Biotecnologia (IBTEC), Universidade Estadual Paulista (Unesp)

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