A Inteligência Artificial Generativa

De Arlindo Oliveira

Na área da inteligência artificial, o futuro é feito de incógnitas. Uma delas, talvez a mais importante, é se as máquinas serão algum dia capazes de ser inteligentes, de pensar e até de sentir, tal como o ser humano. As respostas passam hoje pela inteligência artificial generativa, uma tecnologia resultante de muitas décadas de investigação na área da aprendizagem automática e alvo de intensa atenção desde o lançamento do ChatGPT, nos últimos meses de 2022. O presente ensaio enquadra esta tecnologia no âmbito mais global da área da inteligência artificial, descreve de forma acessível as metodologias e algoritmos subjacentes, enumera algumas das suas aplicações e analisa os potenciais desenvolvimentos e riscos futuros. Terão um dia as máquinas direitos e obrigações como nós? Vale a pena pensar nisto.

• Idioma: Português
• Editora: Fundação Francisco Manuel dos Santos
• Data de lançamento: 1 de jan. de 2025
• ISBN: 9789899243040

Arlindo Oliveira

Arlindo Oliveira é licenciado pelo Instituto Superior Técnico e doutorado pela Universidade da Califórnia, em Berkeley, em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores. Professor do Instituto Superior Técnico, presidente do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores, administrador não executivo da Caixa Geral de Depósitos e professor convidado da Universidade da Ciência e Tecnologia de Macau. Publicou cinco livros, traduzidos em diversas línguas, e centenas de artigos científicos e de divulgação.

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A Inteligência Artificial Generativa Arlindo Oliveira

Na área da inteligência artificial, o futuro é feito de incógnitas. Uma delas, talvez a mais importante, é se as máquinas serão algum dia capazes de ser inteligentes, de pensar e até de sentir, tal como o ser humano. As respostas passam hoje pela inteligência artificial generativa, uma tecnologia resultante de muitas décadas de investigação na área da aprendizagem automática e alvo de intensa atenção desde o lançamento do ChatGPT, nos últimos meses de 2022.

O presente ensaio enquadra esta tecnologia no âmbito mais global da área da inteligência artificial, descreve de forma acessível as metodologias e algoritmos subjacentes, enumera algumas das suas aplicações e analisa os potenciais desenvolvimentos e riscos futuros. Terão um dia as máquinas direitos e obrigações como nós? Vale a pena pensar nisto.

Na seleção de temas a tratar, a coleção Ensaios da Fundação obedece aos princípios estatutários da Fundação Francisco Manuel dos Santos: conhecer Portugal, pensar o país e contribuir para a identificação e para a resolução dos problemas nacionais, assim como promover o debate público. O principal desígnio desta coleção resume-se em duas palavras: pensar livremente.

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Arlindo Oliveira é licenciado pelo Instituto Superior Técnico e doutorado pela Universidade da Califórnia, em Berkeley, em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores. Professor do Instituto Superior Técnico, presidente do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores, administrador não executivo da Caixa Geral de Depósitos e professor convidado da Universidade da Ciência e Tecnologia de Macau. Publicou cinco livros, traduzidos em diversas línguas, e centenas de artigos científicos e de divulgação.

A Inteligência Artificial Generativa

Arlindo Oliveira

Ensaios da Fundação

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Largo Monterroio Mascarenhas, n.º 1, 7.º piso

1099-081 Lisboa

Portugal

Correio electrónico: [e-mail]

Telefone: 210 015 800

Título: A Inteligência Artificial Generativa

Autor: Arlindo Oliveira

Director de publicações: António Araújo

Revisão de texto: João Pedro Vala

Validação de conteúdos e suportes digitais: Regateles Consultoria Lda

Design paginação: Guidesign

© Fundação Francisco Manuel dos Santos, Arlindo Oliveira, Janeiro de 2025

As opiniões expressas nesta edição são da exclusiva responsabilidade do autor e não vinculam a Fundação Francisco Manuel dos Santos.

A autorização para reprodução total ou parcial dos conteúdos desta obra deve ser solicitada ao autor e ao editor.

Edição eBook: Guidesign

ISBN 978-989-9243-04-0

Conheça todos os projectos da Fundação em www.ffms.pt

Prefácio

A Mecanização do Raciocínio

A Educação das Máquinas

O Petróleo do Século XXI

Mais Vasto do que o Céu

Redes Neuronais Artificiais

A Perceção do Mundo

O que Nos Faz Humanos

Planear o Futuro

Das Ideias às Imagens

Pensar Depressa e Devagar

Consciência Artificial

Riscos e Desafios

O Futuro da Inteligência

Anexo — Arquitetura do Transformador

Agradecimentos

Bibliografia

Prefácio

Entre 2017 e 2018 tive a oportunidade de escrever, a convite da Fundação Francisco Manuel dos Santos, um pequeno ensaio sobre a inteligência artificial, que veio a ser publicado no início de 2019. Nesse ensaio, tentei apresentar o tema da inteligência artificial, até então relativamente desconhecido do grande público, numa perspectiva não tecnológica, enquadrando-o numa visão histórica da evolução da inteligência, humana e animal. Optei por essa abordagem porque entendi que seria interessante, para um público não especializado, enquadrar um tema tão tecnológico como o da inteligência artificial numa visão que interligasse o nosso passado evolutivo distante, as tecnologias do século XXI e o imprevisível futuro da humanidade.

Continuo a considerar essa visão de longo prazo, que apresenta a inteligência artificial no contexto da evolução da inteligência natural, apelativa de um ponto de vista científico, filosófico e humanista. Muitas das ideias apresentadas nesse livro continuam tão atuais como na altura em que foram escritas. Porém, entre a escrita desse livro e a publicação deste ensaio que o leitor agora tem nas mãos, a perceção pública da inteligência artificial mudou radicalmente. Uma área que interessava apenas a uma pequena fração da população e que envolvia de forma ativa um ainda menor número de especialistas converteu-se num dos tópicos mais discutidos da terceira década deste milénio, graças ao aparecimento no fim de 2022 do ChatGPT, uma interface pública para um modelo de linguagem que rapidamente se tornou na aplicação computacional que mais utilizadores granjeou num curto espaço de tempo. Um assunto obscuro e desinteressante para a esmagadora maioria da população transformava-se assim num tema regular de conversa, não só nos corredores das universidades como nas redações dos jornais, nos salões dos cabeleiros e nas mesas dos cafés. Em poucas semanas, centenas de milhões de pessoas que não faziam ideia do que era a inteligência artificial tornaram-se adeptas do uso das tecnologias mais sofisticadas desenvolvidas pelas grandes empresas da área e o impacto destas tecnologias na sociedade passava a ser um dos temas mais prementes da atualidade.

Políticos, juristas, jornalistas, médicos, professores, investigadores, alunos, pais, tios e avós começaram não só a interessar-se pelo tema da inteligência artificial mas também a usá-la diariamente e a preocupar-se com o seu impacto na educação, na economia, na sociedade e até na sobrevivência da humanidade. Porém, esta familiaridade com um aspeto particular das tecnologias de inteligência artificial (os modelos de linguagem) criou uma perceção limitada, e em alguns aspetos errada, do que é realmente a inteligência artificial, uma área científica muito vasta, que não se esgota no ChatGPT e na possibilidade de criar chatbots inteligentes.

Este novo ensaio pretende, assim, apresentar de forma mais estruturada, coerente e acessível uma descrição das tecnologias de inteligência artificial na terceira década deste milénio, com foco nas conhecidas como inteligência artificial generativa. Relativamente ao que acontecia há sete anos, beneficio, enquanto autor, de uma muito maior sensibilidade do público para esta temática, bem como do conhecimento e experiência direta de tecnologias e arquiteturas desenvolvidas de forma acentuada na última década e, em particular, desde 2017. Algumas destas tecnologias são novas e influenciaram de forma marcante os sistemas atuais. Outras, pelo contrário, são muito mais antigas e remontam, em diversos casos, às décadas de 60 e 70 do século passado.

A explosão na perceção pública do que é a inteligência artificial não corresponde a uma alteração tão dramática como seria de esperar nas tecnologias subjacentes. Ao longo dos últimos setenta anos, tem havido uma evolução tecnológica permanente e contínua, que acelerou na última década devido à conjugação de três fatores: a disponibilidade de computadores muito mais rápidos e poderosos, o crescimento do volume de dados disponível e a invenção de novas arquiteturas e algoritmos para o treino de sistemas de inteligência artificial. Ao contrário do que possa parecer, não foi inventada, no fim de 2022, uma tecnologia nova e revolucionária que fez surgir repentinamente um conjunto de sistemas avançados e disruptivos. Pelo contrário, estes sistemas foram desenvolvidos com base em tecnologias bem conhecidas que se tornaram progressivamente mais capazes e eficazes ao longo da última década, estando na origem da transformação normalmente designada como revolução da aprendizagem profunda.

Este ensaio começa com uma curta, mas necessária, perspectiva histórica das ideias relacionadas com a possibilidade de mecanizar o raciocínio e a inteligência. De seguida, descrevem-se em algum detalhe as tecnologias subjacentes à revolução da aprendizagem profunda e à inteligência artificial generativa, que incluem as metodologias de aprendizagem a partir de dados, as redes neuronais, os modelos de linguagem, a aprendizagem por reforço de políticas ótimas de decisão e os modelos de difusão usados para gerar imagens. Peço ao leitor menos familiarizado com a área que não se assuste com a utilização destes termos técnicos e mantenha a mente aberta para a explicação que se segue, que tentarei que seja o mais simples e acessível possível. Caso considere algum capítulo particularmente difícil, poderá, sem prejuízo, passar aos capítulos seguintes, uma vez que não existem reais dependências entre capítulos.

Este ensaio não pretende, naturalmente, ser completo na cobertura das tecnologias existentes nem exaustivo nas menções a abordagens alternativas. Todas as semanas são publicados milhares de artigos sobre este tema e esse objetivo dificilmente seria atingível mesmo num livro de muito maior dimensão e de carácter mais técnico. Até para especialistas que seguem a tempo inteiro a evolução da área, é impossível acompanhar todos os desenvolvimentos que têm lugar e estou profundamente convencido de que neste momento não é sequer possível discutir numa única obra os milhares de abordagens e aplicações diferentes já estudadas e propostas. No entanto, serão descritas algumas das abordagens mais significativas, na esperança de que estas proporcionem uma visão de soslaio sobre uma área tão vasta quanto fascinante.

Este ensaio não ficaria completo sem incluir uma análise, ainda que necessariamente sumária e superficial, dos benefícios e riscos, reais e potenciais, que a tecnologia pode trazer, bem como um exercício, por natureza especulativo, do que o futuro poderá trazer no que respeita ao impacto destas tecnologias na humanidade. Esta parte é reconhecidamente ambiciosa na sua abrangência, sendo provavelmente a que mais depressa ficará desatualizada. Ao longo dos séculos, filósofos, cientistas e engenheiros têm sido notoriamente incapazes de prever as consequências de tecnologias tão diversas como a agricultura, a eletricidade, o motor de combustão interna, a cisão do átomo, o transístor ou o telemóvel. É praticamente garantido que previsões feitas nos últimos capítulos deste livro ficarão, no melhor dos casos, obsoletas e, no pior dos casos, ridículas, com a passagem do tempo. Peço a paciência e a compreensão do leitor para essa inevitabilidade.

A Mecanização do Raciocínio

No século XVII, no Leviatã, Thomas Hobbes argumentou que o raciocínio humano resulta da manipulação aritmética de símbolos, sendo talvez esta a primeira conceptualização do pensamento humano como processamento digital de informação.

Pascal e Leibniz, entre outros, desenvolveram