Capítulo 8 - O Berço dos Símbolos

O adulto humano contemporâneo é um ser essencialmente simbólico. Comunicação linguística (tanto escrita quanto oral) é uma atividade indispensável para a sobrevivência no complexo mundo atual. Estamos tão acostumados a "pensar simbolicamente" que podemos achar que nosso pensamento todo é formado apenas por processos que manipulam símbolos (veja quadro abaixo).

Neste capítulo pretendo mostrar que essa tese tem diversos problemas. Talvez isso possa surpreendê-lo, pois é realmente comum achar que nosso pensamento é constituído essencialmente da manipulação de símbolos dentro de uma gramática/sintaxe específica. A primeira indicação de que essa tese tem problemas pôde ser vista no capítulo anterior.

QUADRO A Hipótese do Sistema Físico Simbólico Inteligência Artificial é uma disciplina que procura obter comportamento inteligente de máquinas (computadores). Não é um empreendimento novo, tendo ocupado mentes brilhantes por quase 50 anos. Uma das frentes de pesquisa em IA envolve aceitar uma hipótese muito forte. É a chamada PSSH (Physical Symbol System Hypothesis), proposta por Allen Newell e Herbert Simon, dois dos mais importantes cientistas da área: PSSH Um sistema físico simbólico tem os meios necessários e suficientes para a ação inteligente genérica. É uma hipótese forte porque fala de condição necessária e suficiente. Em outras palavras, para a ação genérica inteligente, Newell e Simon postulam que é preciso ter um sistema simbólico. Não obstante a importantíssima contribuição que esses dois cientistas fizeram à área, algumas disciplinas da IA colocam em dúvida essa hipótese, apresentando um panorama diferente. Para mais informações, veja Navega (2000), Navega (2001) e também Fodor & Pylyshyn (1988). Neste capítulo, as objeções que iremos levantar a essa hipótese tem fundamento cognitivo.

Allen Newell (1927 - 1992) Herbert Simon (1916 - 2001)

O Que É Um Símbolo?

A noção de símbolo já existia há muitos séculos, mas foi através do filósofo americano Charles Sanders Peirce (1839-1914) que ganhou uma roupagem mais consistente.

Peirce é tido como o fundador do movimento pragmatista americano, com escritos envolvendo as formas de raciocínio dedutivo, indutivo e abdutivo (esses assuntos serão vistos em detalhes em um futuro volume desta coleção). Nosso uso de Peirce aqui irá se fixar nas idéias que compõe a Semiótica, uma disciplina que estuda a relação entre signos, ícones, símbolos e os objetos a que se referem.

Este é o ponto principal: símbolo é toda "inscrição física" que representa alguma coisa. Um cavalo, por exemplo, pode ser representado pelo símbolo arbitrário "CAVALO". Símbolos são arbitrários porque, ao contrário dos ícones, não guardam nenhuma espécie de similaridade com o objeto correspondente.

É importante observar que a manipulação mental de um ícone, embora não seja equivalente à manipulação do objeto real que representa, ainda assim pode facilitar certas operações cognitivas. Com um ícone de "cavalo" em nossa mente, podemos imaginá-lo saltando ou virando de ponta-cabeça. Já com um símbolo arbitrário, isto não é possível. Isto nos leva a uma importante constatação.

Símbolos arbitrários, isoladamente, não dispõe de facilidades para o processamento cognitivo que se pode fazer com os conceitos a ele associados

Esse é um ponto importante: nossos símbolos (como esses que você está lendo agora!) não são informativos em sua essência, pois dependem de noções, representações e suportes adicionais. Símbolos sozinhos não são capazes de sustentar o pensamento de senso comum (common-sense reasoning), principalmente se a situação analisada é incomum.

Essa é uma conclusão que, para muitas pessoas, pode parecer difícil de aceitar (vide, por exemplo, as propostas de Newell e Simon). Estamos tão embebidos em nossa rotina diária de manipulação de símbolos que confundimos a mera manipulação deles como sendo responsável pela maior parte do nosso pensamento. Mas lembre-se daquilo que vimos no capítulo passado: é possível ganhar certo conhecimento acerca de um conjunto de impulsos sensórios que não tem como ser explicitamente representado. A "sensação" de que "bidaku" e "padoti" são duas palavras distintas dentro daquele fluxo sonoro apresentado pela Dra. Saffran é apenas isso: uma sensação. É impossível passar essa sensação a outra pessoa que não tenha sido submetida aos mesmos fluxos sensórios (embora seja possível referenciá-la através de símbolos, por exemplo, através de um texto, como este, explicando todo o fenômeno).

Parece que existe um tipo de conhecimento que fica "abaixo" dos símbolos. Esse conhecimento sub-simbólico é obtido apenas por experiência e tem grande poder de influência em nosso pensamento

O Aterramento de Símbolos

A noção de que símbolos precisam de algum tipo de "sustentação" para permitir o desempenho cognitivo foi reforçada com um importante (e agora já clássico) artigo de Stevan Harnad: "The Symbol Grounding Problem" (Harnad 1990). No artigo, Harnad inicia definindo o que é um "sistema simbólico" e listando suas principais características:

Sistemas Simbólicos
1) Conjuntos de "marcas físicas" arbitrárias (em papel, memória de computadores, fita magnética, etc).

2) Essas marcas arbitrárias são manipuladas de acordo com "regras explícitas" que também são símbolos arbitrários.

3) Essas manipulações são efetuadas puramente com base na forma do símbolo, e não em relação ao seu sentido (são sintáticas, e não semânticas).

Harnad observa que os símbolos precisam ser, de alguma forma, "ligados" às representações externas correspondentes. Os simbolistas (como Jerry Fodor e Zenon Pylyshyn) resolvem essa questão de ligação através de um "módulo transdutor", que seria encarregado de transformar os sinais sensórios em fluxos simbólicos:

A cognição, segundo os simbolicistas. Harnad ataca essa visão, achando-a simplista demais

Esse módulo transdutor, que é perfeito para os simbolistas, é na verdade onde reside grande parte de toda a questão. Ao "jogar para baixo do tapete" a complexidade da interpretação perceptual dos sinais sensórios, os simbolistas simplificam artificialmente o problema. Há quem diga que esse é um dos principais problemas das idéias simbólicas em Inteligência Artificial.

É simples perceber porque essa é uma simplificação inadequada. O que ocorre quando observamos uma maçã? Segundo os simbolistas, o módulo transdutor receberá, na entrada, uma coleção de impulsos neurais que são correspondentes à imagem da maçã a nossa frente. A saída desse módulo seria simplesmente isso: "MAÇÃ" (ou "APPLE", se nossa língua for o Inglês). Mas observe a figura abaixo e note a complexidade desse conceito:

Todas são maçãs, mas é claro que algumas delas são realmente estranhas. Imagine se você visse apenas uma dessas estranhas: poderia achar que era uma ameixa ou outra coisa qualquer. No entanto, para alguém que tenha observado e estudado as diversas variedades de maçã, é trivial identificá-las. Essa habilidade de identificação demanda experiências, demanda, portanto, submeter-se a diferentes impressões sensórias que gradativamente deformem nossa percepção (como vimos no capítulo 6; observe também que quando uso a palavra "deformar" não quero dizer que seja ruim, mas apenas que nossa percepção é moldada, alterada, modificada pelas experiências).

Boa parte da categorização e discriminação que fazemos depende de acumularmos diversas características que não têm como ser representadas explícitamente por símbolos arbitrários. Se isso é complicado com o aspecto visual, que dizer então do aspecto gustativo? E do tátil? E do olfativo? Mas a situação é mais complicada ainda para os simbolistas.

Abstrações Também Precisam de Aterramento

Um simbolista mais radical poderia dizer que essa "pequena inconveniência" da falta de aterramento dos símbolos está restrita ao domínio daqueles conceitos que tem uma ligação direta com os sentidos. Dessa forma, essa inconveniência seria, na visão dos simbolistas, apenas localizada, pois grande parte de nosso pensamento diário não está ligado apenas a elementos que disponham de correspondentes sensórios. Muito do que é útil em nossa sociedade atual requer o pensamento sobre noções abstratas que não têm nenhum correspondente físico direto. E é aí que os simbolistas podem achar que esse é o campo ideal para a atuação de seus mecanismos essencialmente baseados em símbolos, pois nesse caso não precisariamos trabalhar com os transdutores, mas apenas com os símbolos abstratos.

Contudo, mesmo neste caso, a coisa não é favorável a eles. Para entender isso, basta examinar um conceito abstrato, mas bastante complexo: como é possível definir apenas em termos simbólicos uma noção como "JUSTIÇA"? Se você for a um dicionário, encontrará uma definição similar a esta:

justiça [Do lat. justitia] S. f. 1. Conformidade com o direito; a virtude de dar a cada um aquilo que é seu. 2. A faculdade de julgar segundo o direito e melhor consciência. Dic. Novo Aurélio (1999)

Parece simples, mas na realidade, não é. Suponha, por exemplo, que a polícia tenha pego em flagrante um senhor roubando algumas bananas de um mercado. É justo levá-lo à cadeia? E se esse senhor for um pai de família? E se sua família estiver passando fome? E se ele tiver um filho doente, precisando urgentemente de algum alimento para sobreviver? E se essa cena ocorresse em New York? E se ocorresse no Afeganistão? É fácil adicionar mais e mais condições para que a situação toda fique bastante complicada. Dessa forma, assim como nossa categorização de maçã na foto acima, toda a situação abstrata terá um caráter vago e indeterminado que não consegue ser representado com precisão apenas por símbolos arbitrários. É necessário, mesmo nesse caso, um suporte sub-simbólico - que provém de experiências passadas - para que possa haver o movimento do pensamento, ou seja, as inferências que nos permitam chegar a conclusões aceitáveis.

Mesmo conceitos abstratos requerem um tipo de conhecimento que transcende o puro nível simbólico. É um conhecimento que também depende essencialmente de experiências

Portanto, estamos diante de um tipo de raciocínio que requer uma avaliação de alternativas e ligações conceituais que não parece dispor de uma representação simbólica explícita. Depende muito de percepção. Prosseguir com a avaliação da situação fictícia acima demanda um colchão de experiências sobre o qual ponderar. Será que você saberia dizer qual a origem desse suporte? (se você estiver em dúvida, veja o capítulo anterior novamente...).

Observe que não estou querendo implicar que a complexa situação acima não pode ser representada simbolicamente. Tanto pode que você leu a situação exposta através de letras em um monitor (ou impressas, se você não gosta de ler no computador). O que afirmo é a incapacidade de se efetuar raciocínios sobre essa situação sem que se tenha um conjunto de noções sub-simbólicas que suporte as inferências. Tanto isso é verdade que, caso expuséssemos essa situação a muitas pessoas, teríamos muito provavelmente várias respostas distintas (respostas que só são completamente justificáveis em termos individuais).

Uma Nova Arquitetura da Mente

A constatação de que existe um importante nível perceptual antes da manipulação simbólica provoca uma redefinição da arquitetura da mente. Até algumas décadas atrás, o importante na inteligência humana era o processamento de símbolos. Agora, sabe-se que essa é apenas uma parte da cognição: o que vem antes é extremamente importante também.

No capítulo passado vimos parte das atividades executadas nesse nível perceptual. Outras tarefas importantes também estão a cargo desse nível, em particular a categorização e formação de conceitos (que serão vistos no próximo volume desta série). Nosso foco agora vai ser elaborar um pouco mais essa arquitetura, para que possamos ter uma melhor visão do todo. O quadro abaixo expande a figura acima e dá detalhes sobre cada nível.

É através dessa divisão que conseguimos entender a posição do nível sub-simbólico. Esse nível começa a aparecer durante a fase inicial de nossa infância, através da percepção das características essenciais do meio ambiente onde nascemos. Nessa época, definimos nossa percepção auditiva para melhor discriminar os fonemas utilizados por nossa língua nativa. Nossa visão desenvolve progressivamente as principais características "de baixo nível" das imagens, como segmentos horizontais, verticais, diagonais, texturas, movimentos, cores, etc. A partir de 7 ou 8 meses de idade já conseguimos unir esses "elementos" para formar objetos, estruturas que compartilham certas características (como o deslocamento de uma textura em frente a nosso campo visual de maneira uniforme).

Somente após um primeiro desenvolvimento da área sub-simbólica é que inicia-se o processo de aprendizado das primeiras palavras. Com cerca de 15 meses, o bebê já consegue se comunicar com palavras isoladas (segundo nível no desenho acima). Com essa vivência ele está pronto para preencher esse segundo nível com um extenso vocabulário (chegando de 80 mil a 150 mil palavras quando adulto). O estágio final desse desenvolvimento inclui a formação de frases com uma sintaxe definida. É o momento em que se consegue entender e gerar expressões linguísticas completas, como por exemplo proposições, explicações, perguntas, etc.

Revisitando a Briga do Milênio

No capítulo 2 falamos que a briga entre os Racionalistas e Empiristas é um falso dilema. Agora já estamos mais aptos a entender porque. Os diagramas abaixo apresentam algumas considerações.

No Empirismo, o conhecimento provém dos sentidos. Conforme vimos nos capítulos anteriores, realmente temos como obter conhecimento dos sentidos e esse conhecimento não consegue ser explicitado de forma simbólica, pois é em grande parte constituído de relações estatísticas entre itens perceptuais. A seta acima mostra que nossa visão de realidade é "moldada" pelas sucessivas experiências sensórias a que somos submetidos desde nossa infância.

Sabemos que podemos obter conhecimento através da razão. Mas conforme o diagrama acima mostra, esse conhecimento vem da reflexão feita sobre aquilo que já desenvolvemos perceptualmente. Pensar é exercitar áreas do cérebro que também são usadas para o processamento de sinais sensórios. Evidências neurocientíficas recentes (veja, por exemplo, Kosslyn (1996) e Zeki (1993)) apontam para o uso, durante exercícios de visualização, das mesmas áreas neurais empregadas pela visão normal. Ou seja, quando imaginamos um elefante, estamos ativando muitas das mesmas áreas do cérebro que empregamos quando observamos um elefante.

Disto vem a principal conclusão sobre essa batalha filosófica: Empirismo e Racionalismo são processos complementares e necessários, embora cada um, isoladamente, não seja suficiente. Um "cérebro puramente empirista" não conseguiria usar seu raciocínio para providenciar novas idéias que pudessem levar seu desempenho além daquilo que o mundo fornece. Um automóvel, por exemplo, é uma construção que requer muitas habilidades Racionalistas, pois ele não existe na natureza, precisou ser concebido por um organismo inteligente. Já um "cérebro puramente racionalista" não teria como funcionar, pois ele não disporia de áreas perceptuais sobre as quais "rodar o programa do pensamento". Essas áreas perceptuais suportam a imaginação, aquilo que o raciocínio usa para providenciar novas formas de combinação de pensamentos.

São os Símbolos Especificamente Humanos?

Há muito tempo se fala que a manipulação de símbolos arbitrários é uma característica que diferencia os seres humanos dos demais animais deste planeta. Mas mesmo esse "status" nós não temos. A foto abaixo mostra Kanzi, um macaco Bonobo, capaz de apontar para símbolos arbitrários e entabular uma comunicação com sua "mentora", a Dra. Sue Savage-Rumbaugh.

Kanzi tem a competência comunicativa de uma criança de 2 anos e meio. Claro, não consegue a mesma performance que um adulto humano.

Mas longe de ser uma questão de inabilidade, tudo parece ser mais uma questão de grau. Se tivesse um cérebro um pouco maior, um primata poderia eventualmente desenvolver uma forma de comunicação linguística mais sofisticada. Daí, bastaria "apenas" criar uma forma de registro externo de símbolos (como a nossa linguagem escrita) para que a grande escalada cognitiva/cultural se iniciasse.

Ao que tudo indica, a competência cognitiva do ser humano está realmente no topo, mas representa um contínuo que se inicia com o Sea Squirt (pelo menos durante sua fase larval!).

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© 2003 Sergio Navega
Versão deste capítulo: 1.1 (Março 2003)
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