A Natureza da Inteligência

Esta é uma briga realmente milenar: há mais de 2.000 anos discute-se qual a origem do conhecimento humano. Cada vez que o assunto brota em discussões filosóficas, formam-se usualmente duas divisões: o grupo dos Racionalistas e o dos Empiristas. Neste capítulo vamos observar um pouco da história desse conflito de idéias. Nosso principal objetivo, porém, não será meramente histórico, pois queremos pavimentar o caminho para a compreensão de que a origem do conhecimento humano requer a colaboração dos princípios dessas duas disciplinas.

Epistemologia é uma disciplina da Filosofia que se ocupa em investigar a natureza e a possibilidade do conhecimento. Preocupa-se com a abrangência e os limites desse conhecimento, bem como de que maneira é adquirido e mantido. Devotamos este capítulo a um apanhado de algumas das idéias da Epistemologia, mas nossa visita a esse assunto será breve, pois nossa preocupação não é analisar filosoficamente a questão, mas sim entender de que maneira a Ciência Cognitiva moderna provê respostas para essas questões tão instigantes.

Antes de começar, um momento de reflexão: Qual é a sua "teoria pessoal" sobre a origem do conhecimento nos seres humanos? Você já pensou sobre isso?

Como vimos, as duas principais vertentes que ocupam a Epistemologia são as componentes dessa batalha milenar, os Racionalistas versus os Empiristas. Os Racionalistas acham que o conhecimento humano é originário do uso da razão, e os Empiristas afirmam que o conhecimento humano provém diretamente daquilo que captamos com os sentidos, de nossas experiências. Instigante nessa batalha é o fato de que ambos os lados dispõe de convincentes e interessantes argumentos. Talvez aquilo que deveríamos discutir não é a nossa posição pessoal nesse debate, mas sim porquê deveriamos nos alinhar com um desses lados.

Um dos pontos que quero enfatizar neste capítulo é a concepção de que essa batalha pode ser apenas uma miragem, que a briga entre esses pensadores parece estar suportada em um falso dilema.

Para os racionalistas, o conhecimento humano provém essencialmente da razão e da reflexão. O conhecimento seria originário desses processos de pensamento, e não daquilo que nos informa os sentidos.

Os sentidos seriam, segundo os racionalistas, por demais ilusórios e frágeis e não poderiam ser a origem de nosso sólido conhecimento. Os racionalistas têm uma natural tendência em usar raciocínios dedutivos (que veremos em detalhes em outro seminário desta série), justamente por serem capazes de preservar a certeza das conclusões [dedutivos há, contudo, certas linhas do empirismo que também procuram uma formalização matemática; detalhes sobre isto mais abaixo]. Não é de se estranhar, portanto, que os racionalistas dêem especial privilégio para a matemática como um adequado modelo para o nosso conhecimento. Para os racionalistas, as experiências sensórias são essencialmente irrelevantes. A razão e o raciocínio seriam as principais fontes de conhecimento e por isso os racionalistas frequentemente suportam visões inatistas, ou seja, a idéia de que parte de nosso conhecimento já nasce conosco, como se estivessem "embutidos" em nossos genes. Essa posição tem sido sistematicamente combatida e parte do material que apresentarei neste volume irá argumentar contra essa idéia inatista, pelo menos em suas colocações mais radicais.

Talvez Parmenides (510 A.C.) e Platão (428 A.C.) tenham sido os primeiros racionalistas realmente importantes. Platão introduziu sua "Teoria das Formas", que postula um universo abstrato onde as idéias e conceitos são, em sua essência, perfeitos. A tarefa da mente humana seria descobrir um por um dos princípios desses mundos perfeitos, não através daquilo que se apreende do mundo, mas sim através da reflexão e da razão. Este tipo de objetivo fascinou (e ainda fascina) aqueles com inclinação matemática. Não é de se estranhar que muitos racionalistas sejam matemáticos.

A busca por perfeição levou Platão a imaginar figuras sólidas que dispunham de propriedades especiais. O tetraedro (abaixo), por exemplo, é a figura sólida que tem o menor volume por superfície.

Cada uma dos outros sólidos dispunha de alguma especial. O Octaedro, por exemplo, gira livremente e de forma simétrica quando o seguramos por dois vértices opostos:

Veja outros sólidos platônicos, em ordem, o Hexaedro, Dodecaedro e o Icosaedro:

Este tipo de "conhecimento" não poderia - de acordo com os racionalistas - ser obtido a partir dos sentidos. É necessário pensar, usar a razão. Um racionalista um pouco mais próximo de nossos tempos é Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646 - 1716), um importante matemático que assim pensava sobre a origem do conhecimento:

"Todo o nosso raciocínio é nada mais do que a junção e substituição de caracteres, sejam esses caracteres palavras, símbolos ou figuras,. . .se pudessemos achar caracteres ou signos apropriados para expressar todos os nossos pensamentos de forma tão definida e precisa como a aritmética expressa os números ou a geometria expressa as linhas, teriamos como conquistar, em qualquer assunto possível de ser pensado, tanto quanto aquilo que é obtido pela aritmética e geometria"
On Reasoning (1677),
Gottfried Wilhelm von Leibniz

Topologia é um ramo da matemática que estuda certas propriedades de objetos que são preservadas através de alguns tipos de alterações morfológicas. Se você não rasgar nem cortar uma superfície qualquer, mas se sobre ela aplicar apenas operações de deformação, torção ou alongamento, poderá obter objetos completamente diferentes (em termos morfológicos) mas ainda assim mantendo constante algumas propriedades. A topologia estuda essas transformações e a invariância de certas propriedades. Só para exemplificar, um círculo é topologicamente idêntico a uma elipse:

Alguns princípios fundamentais da topologia foram criação do grande matemático suíço Leonhard Euler (1707-1783). Numa época em que a geometria euclidiana era a "lei", o pensamento topológico chegou para desafiar alguns princípios. De início, essa nova disciplina ficou também conhecida pela expressão "geometria das folhas de borracha". No exemplo acima, um círculo pode ser transformado em elipse apenas através do "alargamento" de um imaginário objeto com a elasticidade de uma borracha. Portanto, operações topológicas podem se valer de alargamentos e espichamentos, mas não de corte nem de colagens.

Para continuar nossa exploração da Topologia, queria chamar a atenção para uma palavra que acabei de usar: invariância. Um dos tópicos mais importantes para a topologia é achar características (ou propriedades) invariantes, ou seja, que permaneçam constantes mesmo quando aplicamos alguma transformação. Coisas realmente estranhas ocorrem quando temos essa idéia em nossa mente. Essa noção de invariância irá nos perseguir durante todo este volume, pois ela está relacionada a uma das mais fundamentais fontes de conhecimento. Mas isto é assunto de um capítulo mais à frente.

A topologia define um atributo chamado de "genus" que procura formalizar essa noção de invariância. O genus de uma superfície pode ser entendido, grosso modo, como sendo o número de "buracos" que a superfície tem. Assim, em relação ao exemplo acima, tanto o círculo quanto a elipse tem o mesmo genus (zero, neste caso). Se não cortarmos nem rasgarmos a figura, então ela nunca terá um "furo". A letra "O" tem um genus 1, e o número "8" tem um genus 2.

Não parece complicado. Mas é fácil ser surpreendido. A sequência abaixo mostra transformações topológicas que mantém invariável o "genus" da figura (zero, neste caso).

Um copo é, topologicamente falando, a mesma coisa que uma bola. Disto vem uma constatação interessante. Se colocarmos uma moeda dentro do copo, essa moeda na verdade não estará "dentro" do copo, mas sim do lado de fora. Em termos topológicos, algo só estaria "dentro" de outro objeto se existisse uma fronteira fechada separando-o do exterior. No exemplo abaixo, temos transformações que novamente surpreendem nossa intuição:

Uma rosquinha (um "donut") é topologicamente a mesma coisa que uma xícara, que por sua vez é a mesma coisa que um ferro de passar roupa. Todos esses objetos tem genus igual a 1. Agora que já nos acostumamos a esses resultados, as transformações abaixo já são coisas com as quais não mais nos surpreendemos:

Aparentemente, nada de estranho aqui. No entanto, quero chamar sua atenção para uma questão especial, uma situação difícil de entender:

Como é que a "rosquinha dupla" tem o
mesmo genus que o bule?
Repare só na complexidade: a rosquinha tem dois "furos", portanto tem genus igual a dois. Contudo, o bule tem três (a alça, a boca superior e o bico). Isso deveria dar um genus igual a três. Como é que isso pode ter genus igual à rosquinha dupla? Você seria capaz de dizer porque isso acontece?

A resposta para essa questão envolve uma das sutilezas da topologia e implica em um tipo de pensamento abstrato que tem muita conexão com nosso assunto sobre os Racionalistas. Lembre-se que as transformações permitidas em topologia são aquelas que não rasgam nem cortam as superfícies. Todo o resto pode. Como responder à questão?

Augustus Ferdinand Möbius foi um astrônomo e matemático alemão, nascido em 1790 e morto em 1868. É de sua concepção uma fita que dispõe de uma interessante propriedade: essa fita só dispõe de um "lado". Não tem duas faces como todas as outras fitas.

	Para construir uma fita de Möbius, pegue uma fita qualquer. Você vai juntar uma ponta a outra, mas não faça isso ainda.
	Gire um dos lados da fita em 180 graus. Agora você pode colar um lado ao outro.
	Sua fita Möbius está pronta. Para testá-la, pegue um lápis e comece a desenhar uma linha no sentido do comprimento. Você vai ver que a sua linha vai chegar ao ponto de partida.

De acordo com Madachy (1979), a empresa B. F. Goodrich patenteou um tipo de correia para máquinas que tem uma duração duas vezes maior do que as correias convencionais. Essa correia foi feita utilizando-se da invenção de Möbius. Isto provavelmente explica a sua maior durabilidade, pois as correias convencionais rodam somente sobre a face interna, enquando que a Möbius usa todas as faces (que, na verdade, é uma face só). Esta é, sem dúvida, uma aplicação prática dos conceitos abstratos da topologia. [outras aplicações incluem biologia ("DNA Topology: Applications to Gene Expression" Current Organic Chemistry, 6(9), 815-827) e até mesmo astronomia).

Um último detalhe importante acerca da fita de Möbius terá relação com nosso próximo assunto. Como vimos, a fita de Möbius pode ser criada em nosso mundo de três dimensões. Mas essa fita não pode ser construída sobre um plano. Sua existência só tem sentido em mais de duas dimensões. Será que existe alguma forma impossível de ser construída em 3-D como a fita de Möbius é em 2-D?

Felix Klein (1849-1925) foi um matemático que imaginou uma estrutura muito interessante. Essa estrutura tem, a exemplo de Möbius, uma única superfície. É uma superfície fechada, como uma esfera, mas não se pode falar em "dentro" e "fora". Portanto, não dá para colocar nada lá dentro.

Difícil de visualizar? É mais do que difícil, é impossível. A única coisa que podemos fazer é representar a garrafa de Klein com uma aproximação que mostra algumas das suas propriedades. Lembre-se, porém, de que a verdadeira garrafa de Klein não é essa abaixo, ela só pode ser construída em um espaço de quatro dimensões.

Vamos ver agora um tipo incomum de transformação topológica, ainda mais porque ela ocorre não em nossas mentes, mas no mundo real. Se você vestir um colete e em seguida vestir um paletó, pode parecer que não conseguirá retirar o colete sem antes retirar o paletó. Mas para a topologia, o colete não está mesmo "dentro" do paletó. Está fora! Por mais estranho que isso possa parecer, temos como comprovar a idéia. A sequência de fotos abaixo mostra um exercício de topologia no mundo real:

Fica claro que o colete nunca esteve "dentro" do paletó, pois conseguimos retirá-lo sem precisar nos livrar do paletó. Esse exercício poderia ter sido desenvolvido em nossa mente, mas a dificuldade de execução poderia frustrar algumas pessoas. Matemática, muitas vezes, não é uma atividade fácil. Já vamos ver porque o assunto topologia é importante para nosso estudo sobre o racionalismo.

Este é um ponto a ponderar: não seria a topologia uma genuína forma de gerar conhecimento novo? Um conhecimento que, na verdade, não parece provir daquilo que percebemos do mundo? Não estaria a posição racionalista justificada através disso?

A Topologia é uma importante disciplina da Matemática que está sob intensa investigação. Só para ter uma idéia do tipo de formas que ocupam as mentes dos pesquisadores atuais, veja esta amostra:

	Uma Catenóide
	A Superfície de Costa
	Uma Superfície Callahan-Hoffman-Meeks
	Uma Superfície de Klein (topologicamente similar à garrafa de Klein)

Toda essa nossa passagem pela Topologia serviu apenas para que pudessemos ter uma visão do tipo de descoberta que se pode fazer usando apenas o raciocínio.

Exercitamos nosso pensamento aqui para confirmar que os racionalistas parecem ter razão quando dizem que conhecimento pode realmente ser gerado através do pensamento, independente de impressões sensórias

Mas será que o pensamento é a única fonte de conhecimento? Nossa próxima tarefa vai ser mostrar que os Empiristas também tem argumentos fortes a nos apresentar.

Para os Empiristas, a origem do conhecimento deve-se àquilo que é percebido pelos sentidos. É muito clara a proposta aqui: se sabemos algo sobre vulcões, é porque pudemos observá-los e perceber as diversas características que o tornam, por exemplo, especial em relação às outras formas montanhosas.

Aproximadamente na época do pré-racionalista Platão, uma voz empirista começou a se fazer ouvir: era Aristóteles. Discípulo de Platão, Aristóteles discordava de seu mestre em relação à questão da origem do conhecimento. Platão postulava que a teoria deveria ser o ponto de partida, com a experiência confirmando-a. Sua teoria das formas era uma criação do raciocínio que deveria refletir aquilo que encontrariamos no mundo real. Já Aristóteles afirmava que as Teorias não deveriam preceder os Fatos, mas sim sucedê-los. Pronto, a semente desta discórdia milenar fora plantada.

Os Empiristas mais radicais admitem que nascemos sem nenhum conhecimento, pois tudo seria derivado de nossas experiências durante nossas vidas. Veja o que diz um dos mais importantes Empiristas, o britânico John Locke:

"Todas as idéias provém das sensações ou da reflexão. Suponhamos então que a mente é, como diríamos, uma folha de papel em branco, isenta de qualquer caracter, sem nenhuma idéia:- Como é possível que ela floreie? De onde vem todo aquele vasto repositório de que a ocupada e ilimitada imaginação do homem pintou sobre ela, com praticamente ilimitada variedade? De onde provém os materiais do raciocínio e do conhecimento? Para essa pergunta, uma resposta em uma só palavra, da EXPERIÊNCIA. Nela todo o nosso conhecimento é fundado; e dela, ultimamente, ela deriva a si própria"
John Locke, Essay concerning human understanding (1690)

Embora os Racionalistas tenham especial predileção por modelar o conhecimento humano através da matemática, existem vários empiristas que também compactuam deste gosto.

Bertrand Russell, por exemplo, é considerado empirista e foi um dos autores de uma das mais importantes obras da matemática, o "Principia Mathematica". O Principia Mathematica é uma forte defesa do "logicismo", a idéia de que a matemática pode ser reduzida à lógica.

Ainda teriamos muito a falar sobre o Empirismo, mas o restante deste volume vai se ocupar de providenciar mais material sobre este assunto. O enfoque principal deste capítulo já foi dado: os Racionalistas tem certa razão.

A briga entre Empiristas e Racionalistas, embora tenha se iniciado a mais de 2000 anos atrás, continua presente nos dias de hoje. O surgimento do behaviorismo no começo do Século XX e o seu desenvolvimento fomentado por B. F. Skinner na metade desse século trouxe novamente à baila o argumento da "tabula rasa" de Locke. Para os behavioristas, o comportamento humano era explicado através das diversas experiências condicionantes durante a vida da pessoa. O conhecimento seria derivado dos inúmeros estímulos e respostas dos organismos. Aproximadamente na mesma época de Skinner o Racionalismo combateu duramente essas visões, principalmente através das idéias do então jovem Noam Chomsky. Chomsky é um inatista, pregando que existe muito conhecimento que nasce com os seres humanos, em especial conhecimentos de gramáticas universais, o que explicaria a facilidade com que as crianças aprendem linguagem. Isto entrou em direto conflito com Skinner e influenciou profundamente boa parte da Ciência Cognitiva. Contudo, não obstante as idéias de Chomsky terem sido seminais e muito importantes, é preciso ponderar alguns importantes aspectos empiristas. Como já foi dito, a explicação completa da origem da inteligência não é tão simples quanto aparente.

Ainda hoje existem várias frentes de batalha, mas aqui só vamos passar os olhos rapidamente por uma delas: a discussão das origens da linguagem nos seres humanos. Os "neo-chomskianos" (e racionalistas) ainda vêem espaço para postular origens genéticas para o conhecimento acerca da linguagem. Mas uma importante área de pesquisa tem frutificado, principalmente por alguns cientistas cognitivos e neurocientistas. Esses pesquisadores colocam que os elementos mais importantes da linguagem são aprendidos por experiência. No capítulo 7 deste volume vamos apresentar algumas evidências que suportam esta visão.


The Blank Slate Steven Pinker		Rethinking Innateness Jeffrey L. Elman, Elizabeth A. Bates, Mark H. Johnson, Annette Karmiloff-Smith, Domenico Parisi, Kim Plunkett

Embora as versões mais radicais dos Racionalistas e Empiristas praticamente não existam mais, o confronto entre as versões moderadas dessas facções ainda não terminou. Talvez a batalha só esmoreça mesmo quando se perceber que ambas as estratégias são essenciais para o desenvolvimento e performance da cognição humana. A apresentação deste duelo filosófico deixa claro que a explicação dos processos cognitivos humanos não pode ser feita por teorias excessivamente simplistas. Uma boa teoria precisa ser resistente aos ataques de argumentos de ambos os lados, já que há pontos fortes em ambas as posições.

Um dos pontos importantes desta série de seminários (A Natureza da Inteligência) é mostrar que a cognição humana nasce e se desenvolve a partir de processos empiristas (de baixo para cima, ou bottom-up) mas também através de muitos processos racionalistas (de cima para baixo, top-down). Por que isso precisou ser assim é uma questão que pode ficar melhor respondida pelos biólogos evolucionistas (veremos um pouco sobre isto no capítulo 4). Mas como isto acontece é uma pergunta que precisa de uma resposta cognitiva e neurocientífica. Pelo que vimos neste capítulo, não obstante diferenças filosóficas aparentemente irreconciliáveis, é preciso encontrar um "meio termo".

Em alguns dos outros volumes desta série vamos poder observar todo o peso dos argumentos Racionalistas. Mas neste volume em especial, vamos mostrar aspectos de nossa cognição em que o Empirismo reina absoluto. Contudo, nosso caminho até a apresentação dessas informações precisa passar por vários outros assuntos importantes. É o que faremos a partir do próximo capítulo.

© 2003 Sergio Navega
Versão deste capítulo: 1.0 (Fev. 2003)
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