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26 de dezembro de 2009

MUNDO VIRTUAL ABRIGA CRIATURAS AUTÔNOMAS COM COGNIÇÃO E MEMÓRIA


Pesquisadores da Unicamp criaram um mundo virtual no qual as criaturas são autônomas, sem nenhum controle humano, devendo aprender como conviver com as demais.
O mundo virtual está sendo utilizado em pesquisas de neurociências, sobretudo sobre as chamadas memórias episódicas, aquelas que contêm nossa história de vida.
Mas as aplicações vão muito além, podendo servir para qualquer sistema computadorizado que precise ser capaz de lidar com uma quantidade muito grande de informações, da administração de empresas ao controle de trânsito.
Criaturas virtuais
Inicialmente, uma criatura é inserida no ambiente virtual e começa a explorar o novo mundo desconhecido.
Uma vez lá dentro, as criaturas são autônomas, ou seja, nenhum humano a controla. Elas devem agir de acordo com o que conseguiram aprender ao longo da convivência com outras criaturas virtuais semelhantes a ela.
Cada criatura deve executar tarefas predeterminadas, como coletar alimentos, encontrar e recolher objetos coloridos e competir com outras criaturas que também terão que fazer esses trabalhos e tentarão enganá-la, escondendo a comida e os objetos que possam-lhe interessar.
Para que seja bem-sucedida, a criatura virtual conta com recursos que tentam simular os sistemas cognitivos de animais e de seres humanos. Como em muitas situações comuns na vida real, será preciso recolher informações a respeito de um ambiente desconhecido (fazer uma codificação), guardá-las de um modo eficiente (armazenamento) e depois acessá-las quando forem necessárias (recuperação).
Memória episódica
Esse mundo eletrônico, embora possa lembrar os jogos e outros entretenimentos, foi projetado para estudar e aplicar um tipo de memória que ainda é pouco explorada pela ciência, a memória episódica.
"É a memória de nossa história pessoal que se baseia naquilo que fizemos e nas coisas que testemunhamos", explicou o coordenador da pesquisa, Ricardo Ribeiro Gudwin, professor da Faculdade de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação da Unicamp.
Para desenvolver essa memória, o grupo de pesquisadores elaborou regras que devem ser seguidas para todas as criaturas do ambiente virtual: evitar paredes e outros obstáculos, coletar alimentos, que podem ser ou não perecíveis, recolher determinados objetos do cenário e tentar prever o que os demais atores do jogo farão e tentar atrapalhá-los. "Essa última função está ligada à teoria da mente, que envolve tentar saber o que o outro pensa", afirma Gudwin.
A experiência também procura reproduzir algumas complexidades e técnicas usadas por humanos para relembrar episódios. De acordo com o pesquisador da Unicamp, não há espaço para absorver todas as informações com as quais se tem contato, por isso, na hora de registrar algo, é preciso utilizar filtros que eliminem dados menos importantes e lançar mão de estratégias para economizar memória, como manter em um arquivo único memórias muito parecidas.
As criaturas também tentam reproduzir habilidades mais difíceis, como conseguir estabelecer conexões entre causas e efeitos que estão bastante separados no tempo. São as chamadas "consequências tardias", ou a associação de uma reação ocorrida no presente à ação que a causou, mas que se passou há dias, meses ou anos.
Aplicações reais do mundo virtual
Fazer o sistema aprender e desenvolver a própria memória em vez de carregar dados prontos pode abrir portas para novas aplicações em computação nas quais o volume de dados ainda é uma barreira.
"Quando o ambiente é muito extenso, não há como colocar todos os dados nem fazer uma programação de trajetória, por isso é importante que o sistema descubra sozinho essas informações", disse Gudwin.
Isso se aplica, por exemplo, a sistemas de monitoramento de tráfego. Em vez de dar entrada com os dados de toda uma malha viária, um sistema dotado de memória episódica poderia identificar pontos de gargalo e tomar decisões prioritárias a fim de manter o fluxo de veículos.
De acordo com Gudwin, a administração de empresas também ficaria mais eficiente com sistemas descobrindo sozinhos problemas que seriam difíceis de serem detectados em uma grande companhia. E os fãs de jogos eletrônicos poderiam contar com oponentes virtuais "inteligentes", capazes de aprender sobre as fraquezas do rival e evoluir como se fossem de carne e osso.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=mundo-virtual-abriga-criaturas-autonomas-cognicao-memoria&id=010150091223

FORMIGAS DIGITAIS USAM INTELIGÊNCIA CONJUNTA PARA DEFENDER COMPUTADORES

Na interminável batalha para proteger as redes de computadores de invasores, os especialistas em segurança estão lançando uma nova defesa inspirada em uma das mais resistentes criaturas da natureza - as formigas.
Ao contrário dos sistemas de segurança tradicionais, que são estáticos, essas "formigas digitais" espalham-se pelas redes de computadores em busca de ameaças, como os "vermes de computador", ou worms - programas autorreplicantes projetados para roubar informações ou facilitar o uso não autorizado dos computadores.
Formigas digitais
Quando uma formiga digital detecta uma ameaça, não demora muito para que um exército de formigas convirja para aquele local, chamando a atenção dos operadores humanos, que poderão investigar o ataque no momento de sua ocorrência.
O conceito, chamado "inteligência de rebanho," promete transformar a área da segurança digital graças à sua capacidade de se adaptar prontamente às ameaças, elas próprias em constante mutação.
"Na natureza, nós sabemos que as formigas defendem-se contra as ameaças de forma muito eficiente," explica o professor Errin Fulp, da Universidade Wake Forest, nos Estados Unidos. "Elas podem ativar suas defesas rapidamente e depois voltar tranquilamente ao seu comportamento rotineiro depois que o intruso foi eliminado. Nós estamos tentando alcançar esse mesmo comportamento em uma rede de computadores."
O peso da segurança
Os sistemas de segurança atuais são projetados para defender os computadores de todas as ameaças conhecidas desde o início da história da informática, mas os caras maus que escrevem programas maliciosos - também conhecidos como malware - introduzem ligeiras variações o tempo todo, a fim de fugir dos sistemas de defesa.
À medida que novas variações são descobertas e as atualizações de segurança são disponibilizadas, os programas adquirem maior capacidade, mas também passam a demandar mais recursos do sistema, os antivírus levam mais tempo para rodar e as máquinas ficam mais lentas - um problema familiar para a maioria dos usuários de computador.
Inteligência de rebanho
A ideia de imitar o comportamento das formigas foi do pesquisador Glenn Fink. Sabendo da familiaridade do seu colega Fulp com o desenvolvimento de sistemas de varredura de segurança mais rápidos por meio do emprego de processamento paralelo, Fink juntou-se a ele para testar o conceito de formigas digitais em uma rede de 64 computadores.
A "inteligência de rebanho" usado no novo sistema divide o processo de busca pelas ameaças à segurança por suas características. A seguir, a tarefa de escaneamento de cada tipo de ameaça é distribuído pelos vários computadores da rede.
"Nossa ideia é lançar 3.000 tipos diferentes de formigas digitais, cada um procurando por evidências de um tipo de ameaça," diz Fulp. "Conforme elas se movimentem pela rede, as formigas digitais deixarão trilhas digitais inspiradas nas trilhas de cheiro que as formigas de verdade usam para guiar suas companheiras. Cada vez que uma formiga digital identificar alguma evidência de ameaça, ela está programada para deixar uma pista mais forte. Trilhas com pistas mais fortes atrairão mais formigas, criando um exército que assinala uma possível infecção do computador."
Programa sentinela
Durante o teste, os pesquisadores introduziram vermes digitais em sua rede experimental e as formigas digitais foram capazes de localizá-los. Os resultados foram tão positivos que o projeto, nascido de uma cooperação em uma pesquisa feita durante as férias, foi estendido e agora já incorpora dois estudantes de doutoramento, que farão suas teses enquanto aprimoram o novo sistema de segurança, preparando-o para disponibilização.
Fulp afirma que a nova abordagem de segurança digital será mais adequada para grandes redes que contêm muitas máquinas idênticas, como as existentes em órgãos do governo, grandes empresas e universidades.
Os usuários de computadores não precisarão se preocupar que um enxame de formigas digitais possa se decidir a estabelecer residência em suas máquinas. As formigas digitais não podem sobreviver sem um programa sentinela, instalado em cada máquina. Cada programa sentinela se reporta aos "sargentos" da rede, que são monitorados pelos operadores humanos - são eles, os operadores humanos, que supervisionam a colônia e, em última instância, mantêm o controle.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=formigas-digitais-usam-inteligencia-conjunta-defender-computadores&id=010150090929&ebol=sim