A Natureza da Inteligência

O principal objetivo deste capítulo é convencer você de que o universo em que vivemos está repleto de eventos caóticos e povoado de eventos regulares. Talvez isso possa parecer até mesmo óbvio. Afinal, cada um de nós consegue facilmente encontrar exemplos em nossa vida cotidiana onde o aleatório e o regular convivem lado a lado. Mesmo assim, os assuntos que irei expor neste capítulo são importantes e interessantes, pois procuram mostrar aspectos do regular e do caótico com os quais não estamos acostumados. O objetivo é compreender que há algo de novo a perceber quando somos apresentados a cenários novos. Isto tem relação com os assuntos que trataremos nos próximos capítulos.

O Aleatório e o Regular são dois extremos. Além desses extremos, é óbvio, encontramos um imenso número de situações onde esses dois aspectos se misturam. Mais do que isso, boa parte dos eventos que inicialmente aparecem para nós como sendo caóticos são, após algum tempo, percebidos como possuindo uma certa regularidade. Uma multidão tentando sair de um metrô pode parecer a princípio algo confuso e desregrado, mas após algum tempo de observação nota-se certas regularidades. Afinal, são essas regularidades que permitem que o processo se dê em relativa organização.

Nos demais capítulos vamos ver de que forma nosso cérebro transforma o aparentemente randômico em algo com certas essências invariantes. Por enquanto, vamos nos dedicar a observar alguns desses aspectos mais de perto. Nossos exemplos a seguir contém formas incomuns de regularidade e de aleatoriedade. Escolhi estes exemplos para promover em você uma "sensação" nova sobre esses conceitos. Vou usar essas sensações como pano de fundo para, nos capítulos seguintes, expor mais material abstrato sobre esse assunto.

A Arginina é um aminoácido que contribui para a produção de insulina, para o metabolismo dos músculos e do fígado além de ser um dos componentes do colágeno. É, portanto, uma das substâncias mais importantes para o funcionamento do nosso corpo. Visto sob luz polarizada a arginina tem este aspecto:

É uma bela composição de formas e cores. Quero destacar duas coisas importantes aqui:

Como seriam figuras realmente randômicas? Abaixo temos algumas delas. Veja como é bastante diferente da arginina.

	Grande número de pixels de cores randômicas
	Menor número de pixels, mas todos igualmente randômicos
	A mesma figura acima, após passar por um filtro que suaviza as transições; mesmo assim, a figura toda é randômica

Esta é uma das questões relevantes que gostaria de enfatizar: aquilo que é efetivamente randômico tem, perante nossos olhos, uma forte indeterminação. O randômico é caracterizado pelo fato de que dificilmente conseguimos prever o que virá a seguir. Tente fazer isso: pegue um pixel qualquer da figura acima e tente predizer o que deveria estar ao lado dele. Ocasionais coincidências entre aquilo que você prevê e aquilo que é encontrado são somente isso: coincidências.

Mas esta é uma questão importante: coincidências acontecem, mas quando as coincidências começam a ter significação estatística (ou seja, repetição acima do que prevê o acaso), então nossa cognição começa a perceber certos valores naquilo que estamos observando. Esta é uma das essências daquilo que pretendemos mostrar neste volume

Mesmo com essas "falhas de predição" nas figuras randômicas, se você se concentrar bastante poderá localizar alguma espécie de padrão fictício. Serão padrões fugazes, que escaparão rapidamente de sua percepção. É como se nosso cérebro estivesse desesperadamente tentando fazer sentido do randômico, procurando encontrar alguma "essência" naquilo que fitamos.

Parece que estamos preparados para tentar encontrar padrões em tudo aquilo com o qual temos contato. Veremos que essa é uma tendência inata de nosso cérebro

A figura abaixo é um outro exemplo dessa inata vontade de perseguir padrões. Deixe seus olhos percorrerem a figura e perceba como algumas formas circulares despontam espontaneamente.

Esta figura foi criada por J. L. Marroquin (1976) em sua tese de mestrado. As múltiplas formas fugazes que aparecem quando inspecionamos a figura demonstram como nosso cérebro procura fazer sentido de tudo o que recebe. Esse tipo de processo ocorre não apenas em figuras "construídas" (como a acima), mas principalmente em "figuras naturais".

É fácil encontrar padrões na natureza. Novamente, é importante reparar que aquilo que chamamos de "padrão" é, na realidade, constituído de certas regularidades fortes sobre algumas características imprevisíveis. Veja esta coleção de padrões naturais:

	Padrões resultantes do crescimento bacteriano em Ágar. A colônia de bactérias começou a se formar a partir do centro.
	Um líquido baseado em glicerina colorizada é submetido a um regular fluxo de ar (no meio da foto). Estranhos padrões emergem.
	Crescimento de um depósito cristalino de metal a partir de um sal (sulfato de zinco).
	Padrões de Lichtenberg, formados pela quebra dielétrica. O processo é similar à descarga de raios atmosféricos.

Em todas as figuras acima é indiscutível que observamos padrões com certas regularidades. Contudo, é também notório que as "regularidades" que encontramos são todas diferentes uma das outras. Veja os padrões de Lichtenberg, por exemplo. São várias ramificações, similares aos galhos de uma árvore. Todos os galhos guardam relações de similaridade entre si. Parece que existe realmente alguma coisa bastante regular e repetida. Entretanto, não há uma única ramificação que seja igual a outra. São todas diferentes entre si. E coisas diferentes entre si é uma das características da aleatoriedade. Estamos, portanto, observando uma aparente contradição: muitas coisas bastante similares entre si, mas nenhuma igual. É o aleatório e o regular de mãos dadas. Precisamos lembrar que entre esses conceitos existe o cérebro humano, o dispositivo que quer "fazer sentido" de tudo isso. Como é que ele faz isso?

Já que falamos em padrões na natureza, precisamos completar o assunto mencionando padrões sonoros. Em vez de mostrar padrões que podemos ouvir facilmente, vamos nos fixar em sinais que não podem ser percebidos sem uma necessária transformação. Você sabia que é possível "ouvir" o Sol?

Astrônomos da Stanford University desenvolveram um sofisticado aparelho capaz de captar as oscilações da massa solar. O dispositivo MDI (Michelson Doppler Imager) foi instalado na espaçonave SOHO, que está em órbita em torno do Sol (distante aproximadamente 1.600.000 km da Terra). As deformações que ocorrem no Sol são como ondas acústicas: propagam-se pela superfície e pelo interior do astro. Uma onda "acústica" solar é capaz de percorrer de um lado ao outro do Sol em aproximadamente duas horas. Isto faz com que a superfície do Sol oscile, deformando-se para cima e para baixo. Contudo, a frequência dessas oscilações são muito baixas para serem "ouvidas" diretamente por nós. O dispositivo MDI é capaz de captá-las e através da aceleração da velocidade de reprodução dessas ondas consegue-se comprimir 40 dias de vibrações em alguns poucos segundos. O número de ressonâncias que ocorre no interior do Sol é gigantesco, da ordem de 10 milhões de ondas, mas os sons que vamos ouvir são representativos de apenas algumas dezenas delas. Já é suficiente para ter uma idéia dos processos que estão ocorrendo no astro. Este é o murmúrio do Sol:

Lembre-se de que o que você está ouvindo é uma versão "em alta velocidade" (cerca de 40.000 vezes mais rápido!) daquilo que realmente ocorre no Sol. É um som estranho, carregado de padrões mas também carregado de irregularidades. É um típico fenômeno natural que apresenta os dois aspectos simultaneamente.

Antes de entrar em nosso próximo assunto, vai ser interessante relatar um raro e pouco conhecido fenômeno atmosférico. Quando estamos presenciando uma tempestade, com chuva forte, raios e trovões, pode parecer que estamos vendo e ouvindo todas as manifestações naturais oriundas desses eventos. Somente recentemente é que se descobriu alguns outros efeitos que ocorrem durante as tempestades, mais especificamente quando alguns tipos de raios atingem a Terra. Os raios são projeções elétricas que ocorrem entre as nuvens e a Terra. Mas há uma curiosa (e misteriosa) manifestação no sentido contrário dos raios: são os chamados sprites.

Os sprites são emissões que ocorrem na alta atmosfera (entre 50 e 90 Km). São de muito curta duração - tipicamente de alguns milisegundos - e propagam-se do topo das nuvens para cima, justamente acima dos raios que lhe dão origem. Por essa razão - e pelo fato de estarem "escondidos" pelas nuvens - os sprites não podem ser observados da superfície da Terra. Somente balões meteorológicos ou satélites especiais podem fotografá-los. Veja abaixo um flagrante de um "red sprite" fotografado em 1994 sobre o estado do Texas:

A captura desse elusivo fenômeno deu origem a diversos estudos científicos para compreendê-lo. Afinal, qual seria a origem desses "ricochetes" dos raios? Quais seriam as suas consequências? Mas nossa preocupação com os sprites não é para entendê-los. Vamos usá-los como subsídio para apresentar um fenômeno ainda mais estranho.

Acima da camada de ar respirável da Terra (a troposfera), ainda temos a Estratosfera e bem depois a Ionosfera. Vamos ouvir agora um assobio que ocorre na Ionosfera, produto de um processo simples, mas muito curioso. Cada vez que acontece uma tempestade na Terra, muitos raios e trovões ocorrem. Como sabemos, um raio é uma descarga de altíssima voltagem. É de se esperar que as consequências da liberação de tamanha quantidade de energia seja maior do que simplesmente o barulho e a luz que percebemos. Como vimos, os sprites são uma das consequências surpreendentes. Mas há outros fenômenos relacionados, e a seguir vamos ouvir o resultado sonoro de um deles. Como o sinal sonoro que vamos ouvir é relativamente complexo, vou fazer uma paulatina exposição de cada elemento importante, para que fique fácil identificar a relação de causa/efeito no fenômeno completo. Começamos com um pouco de teoria.

	Um raio ocorre em baixa atmosfera. Uma onda eletromagnética de alta intensidade (similar aos sprites que vimos acima) propaga-se em direção contrária. Essa onda (caracterizada por um tipo de assobio) encontra-se com outra onda de prótons, responsável por um outro tipo de assobio.
	A cada raio, dois assobios são gerados. O primeiro deles (emitido como consequência direta do raio) descreve uma curva descendente em termos de frequência. O segundo se inicia com frequência crescente, mas logo chegando a um patamar quase constante.

Antes de ouvir toda a sequência, vamos começar com o primeiro assobio, aquele que é causado diretamente pelo raio:

Sugiro que você escute esse som várias vezes. O assobio é muito curto, e tem exatamente essa característica de "queda" de frequência repentina. Assim que você se sentir confortável para identificar esse assobio, passe para a segunda parte. Agora, o assobio cresce em frequência, e de uma forma mais mais lenta do que o primeiro assobio:

Ouça várias vezes esse som e perceba que a frequência aumenta, mas fica relativamente constante no final.

Agora que você já identificou cada um dos assobios, chegou a hora de ouvir o som completo. Durante essa sequência, vários raios ocorrem e dependendo da intensidade do raio o segundo assobio é mais ou menos distinguível.

É um som do outro mundo, não é? É esse tipo de sensação que estou querendo provocar: sensação de desconhecido, mas com segmentos progressivamente identificáveis. Se você tiver paciência (e tempo!) ouça várias vezes a sequência acima e procure reparar em outros fenômenos sonoros. Você vai reparar que após algum tempo de audição você será capaz de identificar vários tipos de assobios diferentes, além de algumas variações no ruído de fundo. Agora, pense o que ocorreria se você vivesse em um ambiente como esse. Reflita como o seu cérebro precisaria se comportar se a identificação desses tipos de assobio fosse vital para sua sobrevivência.

Vamos continuar a explorar sons estranhos. Pense nos ruídos que você ouve quando está em alta velocidade em um carro, com o vento em alta velocidade passando por seu veículo. Se o motor do seu veículo não for muito barulhento, você conseguirá ouvir com nitidez o som do ar fluindo sobre o carro. Agora, imagine que você esteja em uma nave espacial, a caminho de Júpiter. Em seu caminho, você intercepta uma barreira formada pelo vento solar. Claro, isso é bastante diferente de um carro correndo em uma atmosfera gasosa. Mesmo assim, existe uma similaridade muito grande entre esses processos e o som abaixo vai mostrar claramente isso.

A nave Voyager foi a responsável por essa gravação. Sua antena captou diretamente sinais entre 40 Hz e 12 Khz, o que está dentro da faixa de frequências que podemos ouvir. Essa gravação, portanto, é uma reprodução exata do que a antena captou. Durante a primeira metade da sequência a gravação mostra os "piados" originários das oscilações de elétrons em estado de plasma. Esses sons vão se reduzindo conforme a nave chega ao limiar de encontrar-se com a onda de choque do vento solar. Parte do intenso som que ocorre é devido aos motores da nave, que foram ligados para corrigir a altitude da nave. Em seguida, a turbulência devida ao vento solar fica mais clara.

Todos os fantásticos ruídos e estranhas imagens que ouvimos e vimos neste capítulo tiveram como finalidade única apresentar a você coisas curiosas mas, principalmente, coisas que fogem daquilo que você está acostumado a ver e ouvir. A sensação que se tem ao perceber um evento novo é o ponto que gostaria de enfatizar.

Quando um bebê nasce, praticamente tudo que ele sente tem essa característica de curioso, instigante e desconhecido. De certa forma, reproduzimos, neste capítulo, as sensações que um bebê tem ao observar, por exemplo, a chama de uma vela ou o som do latido de um cachorro. Simplesmente "sentir" esses fenômenos nos dá uma oportunidade de acompanhar o processo de gradativa formação da percepção desses eventos. Com o tempo, todos os ruídos deste capítulo, se ficassemos expostos a eles por algum período, se tornariam "comuns", a ponto de fazer-nos identificar novas características, que antes eram tidas como ruído.

Quando nossa percepção se "acostuma" com alguns padrões, começamos a reparar em outros padrões, montados a partir daquilo que já temos como familiar. Este é o início de uma estrutura hierárquica que vai gradativamente montando o edifício de nosso conhecimento empírico do mundo.

Nossa jornada pelos padrões da natureza termina com uma constatação quase óbvia. Qualquer organismo que precise sobreviver em um mundo com uma variedade tão grande de fenômenos precisa, de alguma forma, capturar e utilizar informação sobre esses eventos. O problema é complexo porque os sinais importantes que capturamos com nossos sentidos estão embebidos em um colchão de ruídos e sinais aleatórios. Não parece haver nada nesses sinais que nos indicam, a priori, que eles são importantes.

Parece que a única coisa relevante nesses sinais sensórios é a eventual repetição. A frequência de repetição de um certo segmento de sinais é um possível indicador para a relevância desse sinal. Esta constatação irá nos abrir o caminho para entendermos como opera a mente de um bebê, conforme veremos em um capítulo mais adiante [interação].

[interação] Existe uma observação importante que é preciso salientar: de nada adiantaria perceber as regularidades do mundo se não soubéssemos como utilizá-las. Para aprender como utilizá-las é essencial executar atividades interativas, pois é através do aprendizado oriundo dessas interações que outra importante parte de nosso conhecimento se desenvolve.

Além da complexidade de identificar sinais que se repetem, existe ainda um outro fator: o ambiente onde vivemos não é muito estável (claro, essa observação requer um esclarecimento: o interior de uma estrela ou as tempestades em Júpiter e inúmeros outros fenômenos astronômicos são muito mais instáveis do que o pacífico clima terrestre; a questão precisa ser tomada de forma relativa). A estabilidade ambiental neste planeta é uma raridade. Mudança é a regra. Não é só mudança diária, mas mudança ao longo de séculos e milênios. E é por causa disso que os organismos, para sobreviverem, precisam desenvolver aparelhos sensórios capazes de lidar com a extraordinária variação de seu ambiente. A origem dessas adaptações e o quanto influenciam no surgimento do cérebro será justamente o tema de nosso próximo capítulo.

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