Estranho estudo conclui que uma barra de ferro pode tomar decisões

A capacidade de tomar decisões é geralmente considerada uma habilidade cognitiva possuída apenas por sistemas biológicos.

Agora, um novo estudo japonês relata que qualquer objeto rígido físico (ou seja, não vivo), como uma barra de ferro, é capaz de tomar uma decisão (escolher determinada opção entre mais de uma) através da obtenção de informações de seus arredores, acompanhadas de flutuações físicas.

Cérebro para quê? Temos a física para tomar decisões!

Os pesquisadores, Song-Ju Kim, Masashi Aono e Etsushi Nameda, publicaram seu artigo no New Journal of Physics.

“A implicação mais importante é que o regime proposto irá proporcionar uma nova perspectiva para a compreensão dos princípios de processamento de informações de certas formas inferiores de vida”, disse Song-Ju Kim, do Centro Internacional de Materiais Nanoarquitetônicos, parte do Instituto Nacional de Ciência dos Materiais em Tsukuba, no Japão. “Essas formas de vida inferiores exploram sua física subjacente sem necessidade de qualquer sistema neural sofisticado”.

Conservação de volume

De acordo com a pesquisa, o único requisito para um objeto físico exibir uma capacidade de tomada de decisão eficiente é praticar a “conservação de volume”.

Qualquer objeto rígido sujeito a uma lei de conservação de volume, como uma barra de ferro, quando é exposto a flutuações, pode mover-se ligeiramente para a direita ou para a esquerda, desde que seu volume total seja conservado.

Como este deslocamento se assemelha a um jogo de cabo-de-guerra com um objeto rígido, os pesquisadores chamaram o movimento de TOW (“tug-of-war dynamics”, ou “dinâmica de cabo-de-guerra”).

Exemplo

Os cientistas japoneses forneceram um exemplo de como a ideia funciona: digamos que existam duas máquinas caça-níqueis, A e B, com diferentes probabilidades de vitória. O objetivo é decidir qual máquina oferece a maior probabilidade de ganhar, o mais rapidamente possível, com base em experiências passadas.

Uma barra de ferro comum pode tomar essa decisão. Toda vez que o resultado de um jogo da máquina A terminar em uma recompensa, a barra se move para a esquerda a uma distância específica. Cada vez que o resultado acabar em nenhuma recompensa, a barra se move para a direita a uma distância específica. O mesmo vale para a máquina B, mas as direções dos movimentos são invertidas. Depois de testes suficientes, o deslocamento total da barra revelará que máquina oferece a melhor probabilidade de ganhar.

Os movimentos da barra ocorrem devido a flutuações físicas. “O comportamento do objeto físico causado por operações pode ser interpretado como uma flutuação”, explica Kim. “O ponto importante é que as flutuações, que sempre existem em sistemas físicos reais, podem ser usadas para resolver problemas de tomada de decisão”.

Possível e melhor

A pesquisa chegou à conclusão de que esse sistema pode resolver problemas mais rapidamente do que outros algoritmos de tomada de decisão. Os cientistas atribuem o desempenho superior ao fato de que o novo método pode atualizar as probabilidades em ambas as máquinas de jogo, mesmo que jogue em apenas uma delas.

Esta característica deriva do fato de que o sistema sabe a soma das duas probabilidades de recompensa antecipadamente, ao contrário dos outros algoritmos de decisão.

Os pesquisadores já comprovaram experimentalmente que versões simples de um objeto físico podem tomar decisões utilizando o método TOW em trabalhos relacionados. “Na verdade, nós já implementamos o TOW em pontos quânticos e fótons individuais”.

Inteligência artificial

Ao mostrar que a tomada de decisão não se limita aos sistemas biológicos, o novo método tem aplicações potenciais em inteligência artificial.

“O método proposto irá introduzir um novo paradigma de computação analógica baseado em física, que inclui coisas como ‘nanodispositivos inteligentes’ e ‘redes de informação inteligentes’ com base na autodetecção e autojulgamento”, afirma Kim.

“Um exemplo é um dispositivo que pode fazer uma mudança de direção de modo a maximizar a sua absorção de luz”, sugere. Esta capacidade é semelhante à forma como um girassol gira na direção do sol.

In: Phys