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🤖Origins & Evolution

Pesquisador de IA · Projeta e testa os algoritmos por trás da inteligência das máquinas, em um campo que agora corre para automatizar uma parcela crescente de seu próprio processo de pesquisa.

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A pesquisa em IA é um campo que continua se declarando nascido e depois renascido. Seus fundadores, na década de 1950, esperavam a inteligência das máquinas dentro de uma geração; quando não chegou, o financiamento entrou em colapso não uma, mas duas vezes, e cada vez que um pequeno grupo de pesquisadores que não haviam desistido das redes neurais manteve a ideia viva durante anos, a maior parte da área considerou um beco sem saída.

Dois tópicos percorrem toda a história: um argumento filosófico sobre se a inteligência pode ser reduzida a símbolos e regras ou deve ser aprendida estatisticamente a partir de dados, e um argumento prático sobre se os defensores do campo ou os seus céticos previram corretamente a rapidez com que o progresso ocorreria. Ambos os argumentos permanecem sem solução, mas o segundo tem repetidamente seguido o caminho dos campeões mais rapidamente do que os críticos esperavam.

Where it began

1956Dartmouth College, Hanover, New Hampshire, EUA

Numa proposta de financiamento de 1955 à Fundação Rockefeller, o matemático John McCarthy e três co-autores – Marvin Minsky, Nathaniel Rochester e Claude Shannon – cunharam a expressão “inteligência artificial” para descrever um workshop de verão que queriam realizar, baseado na conjectura de que todos os aspectos da aprendizagem poderiam, em princípio, ser descritos com tanta precisão que uma máquina poderia ser feita para simulá-la. A Fundação Rockefeller financiou apenas cerca de metade dos US$ 14 mil solicitados. Cerca de dez pesquisadores se reuniram em Dartmouth durante cerca de oito semanas naquele verão; a reunião não produziu um único avanço técnico, mas o nome escolhido deliberadamente – e o campo que ele nomeou – sobreviveram a tudo o que foi realmente discutido ali.

Timeline

1943McCulloch e Pitts modelam o neurônio matematicamente

Warren McCulloch e Walter Pitts publicam 'Um Cálculo Lógico das Idéias Imanentes na Atividade Nervosa', mostrando que redes de neurônios simplificados, do tipo tudo ou nada, poderiam, em princípio, calcular qualquer função lógica - uma semente teórica mais tarde creditada como o ancestral da rede neural artificial.

1950Turing propõe o jogo da imitação

Em “Computing Machinery and Intelligence”, publicado na revista Mind, Alan Turing evita a questão “podem as máquinas pensar” e propõe, em vez disso, um teste prático, prevendo que dentro de cinquenta anos uma máquina com cerca de mil milhões de bits de armazenamento enganaria um interrogador médio pelo menos 30% das vezes.

1956O workshop de Dartmouth nomeia o campo

O workshop de verão de oito semanas de John McCarthy, Marvin Minsky, Nathaniel Rochester e Claude Shannon em Dartmouth cunha o termo “inteligência artificial” e reúne cerca de dez pesquisadores que viriam a fundar grande parte da agenda de pesquisa inicial da área.

1958Rosenblatt constrói o Perceptron

O Perceptron de Frank Rosenblatt, implementado primeiro em software e depois em hardware personalizado em Cornell, aprende a classificar imagens simples ajustando seus próprios pesos de conexão - a primeira demonstração funcional de uma rede neural artificial treinável.

1969–1974O primeiro inverno de IA começa

O livro de 1969 de Marvin Minsky e Seymour Papert, 'Perceptrons', prova matematicamente que redes de camada única não podem resolver problemas simples como XOR, e o Relatório Lighthill da Grã-Bretanha de 1973 conclui que a IA não cumpriu suas promessas; o financiamento para redes neurais e pesquisas gerais sobre IA entra em colapso em ambos os lados do Atlântico.

1986A retropropagação é popularizada

David Rumelhart, Geoffrey Hinton e Ronald Williams publicam 'Aprendendo representações por retropropagação de erros' na Nature, mostrando que redes neurais multicamadas podem ser treinadas de forma eficiente através da propagação de sinais de erro para trás - o algoritmo ainda usado para treinar quase todas as redes neurais construídas desde então.

1987–1993O segundo inverno da IA

O mercado de máquinas Lisp especializadas entra em colapso quase da noite para o dia, à medida que estações de trabalho de uso geral mais baratas se aproximam e os sistemas especialistas baseados em regras se mostram muito frágeis e caros para serem mantidos em escala; O financiamento da IA ​​contrata-se novamente e muitos investigadores abandonam silenciosamente o prazo do seu trabalho.

1989LeCun prova que redes convolucionais funcionam – em verificações reais

A rede neural convolucional de Yann LeCun, desenvolvida no Bell Labs, logo será implantada comercialmente para ler dígitos manuscritos em cheques; no final da década de 1990, os sistemas construídos em sua arquitetura estão lendo uma parcela significativa de verificações processadas nos Estados Unidos, uma implantação rara de aprendizagem profunda em funcionamento muito antes do grande avanço da área.

2012AlexNet vence ImageNet e inicia o boom do aprendizado profundo

A rede convolucional profunda de Alex Krizhevsky, Ilya Sutskever e Geoffrey Hinton vence a competição ImageNet com uma taxa de erro de 15,3% contra 26,2% da próxima melhor entrada, uma margem tão grande que convence a maior parte do campo, quase da noite para o dia, de que o aprendizado profundo resolveu o benchmark central da visão computacional.

2017–2022Transformers e a era da escala

Os pesquisadores do Google publicam 'Attention Is All You Need', apresentando a arquitetura Transformer por trás de quase todos os principais modelos de linguagem desde então; O GPT-3 (2020) e o ChatGPT (2022) da OpenAI demonstram então que escalar a mesma arquitetura com mais dados e computação continua produzindo novos recursos, lançando uma corrida em todo o setor para construir modelos cada vez maiores.

The eras

1943–1956

A ideia e o nome

O artigo de 1943 de Warren McCulloch e Walter Pitts, que modelava neurônios como interruptores lógicos simples, deu aos pesquisadores posteriores um ponto de partida matemático, e a proposta de Alan Turing, de 1950, de um teste prático para inteligência de máquina deu à questão uma forma pública. Ambas as ideias alimentaram o workshop de Dartmouth de 1956, onde John McCarthy e três colegas cunharam a “inteligência artificial” para uma reunião de verão que produziu muito menos progresso técnico do que os seus organizadores esperavam, mas nomearam permanentemente o campo que acabavam de fundar.

1957–1973

Perceptrons e o primeiro inverno

O Perceptron de Frank Rosenblatt (1958) mostrou que uma máquina poderia aprender a classificar padrões simples ajustando seus próprios pesos de conexão, e o otimismo inicial foi alto o suficiente para que alguns pesquisadores previssem a inteligência da máquina em nível humano dentro de uma geração. O livro de 1969 de Marvin Minsky e Seymour Papert, 'Perceptrons', provou então matematicamente que redes de camada única como a de Rosenblatt não podiam resolver problemas básicos, e o Relatório Lighthill da Grã-Bretanha de 1973 concluiu que a investigação em IA não tinha conseguido produzir resultados - provocando profundos cortes de financiamento em ambos os lados do Atlântico e o primeiro 'inverno' do campo.

Ilustração representando um sistema especialista baseado em regras, a tecnologia comercial de IA da década de 1980
Symbolics3640.JPG : Michael L. Umbricht and Carl R. Friend / Retro-Computing Society of Rhode Island Native name Retro-Computing Society of Rhode Island Location Providence Coordinates 41° 49′ 06.92″ N, 71° 26′ 45.82″ W Established 1994 Website rcsri.org Authority file : Q18857750 institution QS:P195,Q18857750 derivative work: Ubcule ( talk ) · CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons
1974–1993

Sistemas especialistas, altos e baixos

O campo encontrou um segundo fôlego em 'sistemas especialistas' baseados em regras que codificavam o conhecimento de um especialista humano como milhares de regras se-então - o XCON da Digital Equipment Corporation supostamente economizou para a empresa dezenas de milhões de dólares por ano configurando pedidos de computador. Empresas especializadas de hardware de máquinas Lisp surgiram para operá-las, e o ambicioso projeto de Sistemas de Computação de Quinta Geração do Japão injetou financiamento governamental na abordagem durante a década de 1980. As regras revelaram-se demasiado frágeis e dispendiosas para serem mantidas em escala, o mercado de máquinas Lisp entrou em colapso quase da noite para o dia em 1987 e um segundo inverno de IA começou.

1994–2011

A silenciosa virada estatística

Longe dos olhos do público, o centro de gravidade do campo mudou de regras escritas à mão para a aprendizagem automática estatística - máquinas de vectores de suporte, métodos Bayesianos e redes neurais mantidas vivas principalmente por investigadores como Geoffrey Hinton, Yann LeCun e Yoshua Bengio, que continuaram a refinar a abordagem durante anos em que “rede neural” era uma expressão fora de moda numa proposta de subvenção. O Deep Blue da IBM derrotou o campeão mundial de xadrez Garry Kasparov em 1997, usando pesquisa de força bruta em vez de aprendizagem, um lembrete de que métodos restritos e baseados em regras ainda tinham poder real, mesmo quando o campo reconstruía silenciosamente as suas bases estatísticas para o que viria a seguir.

Diagrama da arquitetura de rede neural convolucional AlexNet que venceu a competição ImageNet de 2012
Zhang, Aston and Lipton, Zachary C. and Li, Mu and Smola, Alexander J. · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons
2012 – presente

Aprendizado profundo, transformadores e a era da escalabilidade

Alex Krizhevsky, Ilya Sutskever e AlexNet de Geoffrey Hinton venceram a competição ImageNet de 2012 por uma margem enorme, convencendo a maior parte do campo quase da noite para o dia de que o aprendizado profundo funcionava. A arquitetura Transformer de 2017 dos pesquisadores do Google deu à abordagem um design que se adaptava extraordinariamente bem com mais dados e computação, e o GPT-3 (2020) e o ChatGPT (2022) da OpenAI demonstraram que o dimensionamento dessa mesma arquitetura continuou produzindo novos recursos em vez de retornos decrescentes – lançando uma corrida em todo o setor, apoiada por capital sem precedentes, para construir modelos cada vez maiores.

What this job replaced

Neighbouring trades that no longer exist — absorbed, automated or regulated away.

Engenheiro de conhecimento

Décadas de 1970-1990

Especialistas que entrevistaram especialistas humanos – médicos, geólogos, químicos – e traduziram manualmente seu conhecimento em milhares de regras “se-então” para sistemas especialistas como MYCIN e XCON. O trabalho desapareceu em grande parte quando os sistemas especialistas se revelaram demasiado frágeis e dispendiosos de manter, e a aprendizagem automática estatística substituiu regras escritas à mão por regras aprendidas automaticamente a partir de dados.

Engenheiro de recursos feito à mão

Década de 1990–2012

Antes do aprendizado profundo, fazer com que um sistema de visão computacional ou de fala funcionasse bem dependia de pesquisadores projetando manualmente os recursos de entrada corretos – detectores de borda como SIFT e HOG para imagens, coeficientes cepstrais para áudio – uma arte especializada por si só. Redes que aprendem seus próprios recursos diretamente a partir de dados brutos tornaram obsoleta a maior parte desse trabalho de design em poucos anos a partir de 2012.

Engenheiro de máquinas Lisp

c. 1975–1988

Empresas como a Symbolics e a Lisp Machines Inc. construíram e venderam estações de trabalho especializadas otimizadas para executar a linguagem de programação Lisp da qual a pesquisa de IA dependia, empregando engenheiros para projetá-las, vendê-las e mantê-las. Estações de trabalho de uso geral mais baratas alcançaram o desempenho bruto no final da década de 1980, e toda a indústria de máquinas Lisp entrou em colapso em cerca de dois anos – um símbolo do segundo inverno da IA.

Trades that vanished →

Cada colapso nesta história partilha um padrão: uma promessa específica e exagerada não é cumprida dentro do prazo, os financiadores recuam fortemente e uma minoria de investigadores continua a trabalhar durante anos quando o rótulo “inteligência artificial” prejudica ativamente um pedido de subvenção.

As pessoas que lêem este perfil agora estão vivendo o terceiro grande boom da área, construído em escala e não como uma única ideia nova. Se termina da maneira que os dois anteriores terminaram, ou se prova diferente desta vez, é a discussão ao vivo que está por trás de todo o resto neste perfil.

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