A inteligência artificial pode estar vencendo os humanos em alguns aspectos, mas nós ainda nos destacamos quando se trata de usar a intuição para resolver problemas – e misturar as duas abordagens traz o melhor do homem e da máquina.

Essa é a conclusão de um novo estudo na revista Nature feito por cientistas dinamarqueses, e eles fizeram esta descoberta pedindo que pessoas usassem jogos online.

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Alguns anos atrás, Jacob Sherson, físico da Universidade de Aarhus (Dinamarca), ficou frustrado com os desafios de criar um computador quântico funcional. Enquanto ouvia um programa de rádio ao pedalar para o trabalho, ele descobriu o conceito de gamification: distribuir problemas difíceis a pessoas que jogariam um game para trazer as melhores soluções.

“Por que não gamificar estes problemas complicados e pedir a jogadores em todo o mundo para nos ajudar?”, pensou Sherson. E em 2012, o Quantum Moves nasceu.

Computação quântica

Qual problema esse jogo está tentando resolver? Como qualquer coisa relacionada com a mecânica quântica, é algo complicado.

Ao contrário de um computador clássico, com bits representando zeros e uns, um computador quântico armazena informações em “qubits”. Graças à estranheza da mecânica quântica, o qubit pode estar em dois estados ao mesmo tempo, tanto 0 e 1, assim como o gato de Schroedinger está simultaneamente vivo e morto até que uma medição ou observação seja feita. Isso se chama superposição de estados.

Existem muitos métodos propostos para se criar um computador quântico, mas a maioria compartilha um desafio comum: a informação quântica deve ser blindada de todo o ruído externo no ambiente.

A menor interferência – um único fóton esbarrando no átomo que você usou para codificar e armazenar suas informações, por exemplo – fará com que todo o sistema perca a coesão, de tal forma que a superposição (que permite ao qubit assumir os valores 0 e 1 ao mesmo tempo) será perdida. Isso significa erros em seus cálculos.

Assim, todo computador quântico deve executar operações muito rapidamente, porque quanto mais tempo ele levar, maior o risco de perder informações.

Exatamente quando esta perda é mais provável de ocorrer? Este é um mistério difícil de responder. Há uma espécie de “limite de velocidade quântica” sobre a rapidez máxima com a qual os dados podem ser manipulados. Isso, por sua vez, determina o poder máximo de processamento em um computador quântico. Mas é incrivelmente difícil, mesmo para os nossos algoritmos mais rápidos, calcular esse limite e chegar a formas de vencê-lo.

O jogo

Aí entra o Quantum Moves. Quando os usuários jogavam este game, eles na verdade resolviam problemas complexos de otimização: eles tentavam descobrir o limite da velocidade quântica e criar formas engenhosas de quebrar esse limite.

A versão original do Quantum Moves (chamada BringHomeWater) exigia que jogadores recolhessem e movessem átomos virtuais que estavam em “poços quânticos” (um pouco como as cavidades em uma caixa de ovos) de um ponto a outro o mais rápido possível.

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Isso é difícil porque os átomos não gostam de ficar parados. Na mecânica quântica, os átomos podem se comportar tanto como partículas e ondas, e aqui estamos lidando com sua natureza ondulatória. Por isso, eles se comportam nos poços quânticos como a água em um balde. Os jogadores têm de descobrir como movê-los rapidamente a fim de encontrar soluções otimizadas.

Jogadores voluntários completaram 500.000 partidas, e o grupo analisou os dados para criar um “atlas da mente” e visualizar os resultados:

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Os anéis vermelhos mostram onde a intuição dos jogadores trouxe as melhores soluções. Crédito: CODER/AU

As melhores soluções foram, em seguida, alimentadas ao computador como uma condição de partida. O resultado: auxiliados pela intuição humana, os computadores criaram soluções ideais ainda melhores.

De acordo com Sherson, talvez os cientistas estejam equivocados em tentar resolver estes desafios usando apenas a força bruta da computação. Os seres humanos poderiam oferecer algo único: a nossa capacidade de ignorar informações irrelevantes e encontrar padrões intuitivamente. Em contraste, os computadores devem levar em conta cada detalhe minúsculo na realização de cálculos, e isso pode dificultar uma busca rápida pela melhor solução.

A equipe de Sherson acaba de lançar uma nova versão do Quantum Moves, incluindo aplicativos móveis pela primeira vez. Você pode baixá-lo para Android, iOS, Mac e Windows.

[Nature via Aarhus University]

Foto via ScienceAtHome.org