Exploram-se algumas potencialidades de
aproximação entre a neurologia e as ciências da
computação, com particular ênfase na distinção
hardware/software e suas consequências. ------ ABSTRACT ------ Potential bridging points between neurology
and computer science are explored, with special
emphasis on the hardware7software distinction
and its consequences

Pereira, Luís Moniz

Análise Psicológica

Repositório do ISPA

Andllre Palool6gla (lSiS), II, 4519622 Prolegómeno a uma neurologia artificial LUÍS MONIZ PEREIRA * Este artigo reporta-se a um mundo artificial onde existem cérebros. Omitirei, portanto, sem- pre a palavra aríificiaí e escreverei neurónio, ao invés de neurónio artificial, intenção ao invés de intenção artificial, etc. Mas primeiro algumas definições. Aquilo que é essencialmente o resultado de uma intenção é artificial, mesmo que, por sua vez, possua intenção - essa intenção será arti- ficial. A intenção que por detrás não tem ne- nhuma outra é natural. Por exemplo, se o uni- verso foi intencionado por um ser omnipotente que realizou a sua intenção, então todo ele é artificial, incluídas as nossas intenções. Outro exemplo, um computador construído pelo ser humano e que manifesta intenções é todo ele artificial, incluindo as suas intenções. quer ou não o ser humano seja por sua vez artificial. I3 certo que o uso das palavras muda, e pre- vejo até que a palavra natural por virtude do desenvolvimento do computador, passará a apli- car-se também a todo o computador cujas in- tenções, originariamente artificiais, deixem de ser previstas pelo próprio ser humano que o construiu. G quando a criatura ganha indepen- dência do criador. Esse mundo artificial, onde existem cérebros e que começámos por referir, foi construído por Professor do Departamento de Informática da Universidade Nova de Lisboa. seres intencionantes, anónimos, como laborató- rio de experimentação e comprovação das suas concepções sobre o seu próprio mundo. Em particular, os cérebros aí existentes servem de laboratório epistemológico onde os construto- res do mudo  testam in vitro algumas concep- ções sobre os seus próprios processos cogniti- vos, metafísica, etc. Tais cérebros funcionam segundo princípios já testados previamente pelos construtores do mundo nos seus computadores, muito embora o substrato fisiológico e físico de uns e outros difira substancialmente, difirindo ainda ambos do substrato material que suporta a actividade mental dos construtores do mundo. Tal não im- pede que uns sejam tomados como modelo dos outros. Pelo contrário, é nesse princípio de inde- pendência do safíware em relação ao hardware, amplamente comprovado pela sua ciência da computação, que os construtores do mundo ba- seiam as suas construções. (Consequentemente, ao modelar os seus processos cognitivos, explo- ram as potencialidades do modelo para desen- volver, em feedback gnoseológico, as suas pró- prias capacidades mentais.) O recurso & nomenclatura, paradigmas e téc- nicas da ciência da computação para a modela- ção cerebral não era novo. Aliás a própria ciên- cia da computação fora, no processo, enrique- cida pela nomenclatura, paradigmas e técnicas das ciências do cérebro. 519 Historicamente, essa dupla fecundação inicia- ra-se quando foi reconhecido que só com o au- xílio de um instrumento com a complexidade acumulada e organizada de um sistema de com- putação (computador, órgãos periféricos e pro- gramas) era possível lidar de uma forma rigo- rosa com a complexidade dos processos e estru- turas cerebrais dos construtores do mundo e, subsequentemente, dos cérebros artificiais que pretendiam construir. Em particular. os modelos implementados em computador tornam-se definidos, eminente- mente observáveis quer na sua formulação quer na sua dinâmica, e podem ser transformados incrementalmente de modo expedito. Por outro lado, dada a observabilidade da dinâmica dos modelos, a neurologia liberta-se da excessiva ênfase na patologia das lesões, e adopta meto- dologias mais condizentes com o estudo do fun- cionamento normal do cérebro. Mas a própria patologia ganha ímpeto, através da possibilidade de simulação no modelo de lesões especificas e provocadas. Relembremos, seguidamente, o princípio mais reconhecidamente importante, originário da introdução do computador como laboratório de modelos cerebrais. O princípio da distinção entre software e hardware, entre forma e conteúdo afinal no seu grau mais simples, e que está de algum modo presente em qualquer máquina, surge final- mente com nitidez com o computador. A diver- sidade de tecnobgias empregues para alcançar uma mesma função complexa assim o compre va. Um mesmo programa é executável em má- quinas fisicamente diferentes, justamente porque ao nível de discurso do programa os detalhes da sua execução abaixo de um certo nível de aná- lise são irrelevantes, desde que produzam o mesmo resultado. Numa analogia grosseira, dir- -se-á que a cor da tinta e a caligrafia são irre- levantes para a mensagem que se escreve (ex- cepção feita às mensagens escritas com sangue e aos SOS desenhados na areia). A distinção é aliás passível de graus. Aquilo que é hardware não é necessariamente o que é físico mas sim o que a um certo nível de aná- lise é considerado fixo, dado, e não analisável. Historicamente, nos primeiros computadores. esse nível coincidiu com o nível das peças físicas do computador - daí a confusão. Posterior- mente esse nível deslocou-se em duas direc- ções, e ficou clara a sua relatividade. Por um lado, introduziu-se o conceito de máquina abs- tracta, isto é, o conjunto de instruções fixo, dado e não analisável, que é capaz de suportar um conjunto de funções de soffware, indepen- dentemente do modo e dos detalhes que permi- tem implementar essa máquina abstracta num3 máquina física. Por outro lado, os componentes físicos e fixos dos computadores de uma gera- ção, deram origem, nos computadores da gera- ção seguinte, a componentes em parte progra- máveis, cujas funções são determinadas por sofrware (microprogramação). A analogia gros- seira com este último caso será uma máquina de escrever IBM de cabeça substituível. Uma principal consequência. para a neurologia arti- ficial, deste princípio omnipresente cujo, pre- cursores foram os primeiros axiomáticos, foi a melhoria de focagem do nível de análise neuro- lógica mais apropriado à resposta às suas per- guntas. Outra principal consequência foi, 6 claro, a crescente popularidade do computador entre os neurólogos, como instrumento de simulação. dada a vantagem de se poder escolher o nível de abstracção da simulação, podendo inclusive simular-se o neurónio. (Nesta tarefa socorrem- -se da teoria das caixas negras de abstraqão. entretanto desenvolvida pelos informáticos.) Muitos neurólogos, aliás, não tiveram dificul- dade em ajustar-se à ideia de simulação do neu- rónio pois reconheciam que a sua concepção de neurónio era já ela mesma um modelo bastante abstracto do mesmo, ao contrário do que sucede com os informáticos, os quais podem conhecer intimamente os «circuitos» do computador, pois estes são construídos de acordo com as especi- ficações. A distinção software I hardware é rica em consequências. Nomeadamente, explica a não obrigatoriedade de correspondência entre a fun- ção e o suporte físico ou orgânico dessa função. 520 O hmdware físico não é específico de uma certa função sofnuure de nível alto. Antes possibilita a execuçáo de uma variedade dessas funções, de forma distribuída e não localizada, excepção feita m hardware específico do interface com órgãos periféricos, e da codificação/descodi- cação de informação externa, A maneira do que sucede, segundo Luria, com o sistema nervoso. A medida que os processos cerebrais ganham em abstracçãu e nível de integração de várias fontes sensoriais, os neurónios que suportam essas processos tornam-se menos específicos e independentes da origem da informação. (Como seria possível a integração se assim não fosse?) I3 certo que para além do interface com o exterior existe hardware específico cada vez mais especializado. Mas essa especificidade não é cativa de nenhum soffwure em particular, pelo menos em princípio. Outra consequência da distinção hardwarel lsoftwure diz respeito & noção de nível de expli- ttt O espelho epistemológim cação apropriado ou intrínseco. Um programa pode ser entendido, na sua função ou disfun- ção, em termos de ele próprio, do seu próprio nível de discurso. Claro que a sua disfunção pode originar numa disfunçáo do hardware que o suporta, mas nesse caso ela manifesta-se num comportamento bizarro, não entendível ao seu nível de discurso, e não específica desse progra- ma. Complementarmente, a sua função pode ser descrita recorrendo ao nível do hurdware, mas essa descrição não constitui um nível de expli- cação apropriado porque sendo demasiado de- talhada não é generalizável. Um exemplo ana- lógico é o seguinte. Imagine-se uma placa com um buraco cir- cular com 10 centímetros de diâmetro e um buraco quadrado com 10 centímetros de lado. Pretende-se explicar porque é que um cubo com 9 centímetros de aresta passa num dos buracos e não no outro. O nível de explicação apropria- do é o que recorre aos conceitos geométricos 521 envolvidos. Um nível de explicação possível mas não apropriado consideraria as propriedades físico-quânticas dos materiais em presença, su- ponhamos vidro para a placa e alumínio para o cubo, e explicaria a impossibilidade de pas- sagem do cubo pelo círculo em termos de resis- tência mecânica para qualquer trajectória de aproximação. Uma tal explicação, por dema- siado específica, é dificilmente generalizável para outros materiais constitutivos, digamos ferro e granito. Isto é, há um nível de análise abaixo do qual a explicação perde em generali- dade, e que é desnecessário desde que se ga- ranta a fixidez de propriedades a um nível mais alto -no exemplo dado, a invariância da forma dos elementos em questão relativamente & sua composição e trajectória seguida. Por fim, refira-se a prevalência, de um modo geral, do softwme sobre o hardware. Isto é, em- &a o hardware suporte e cause a execução do software, a iniciativa pertence, na generalidade, ao software. 13 o software que escolhe e provoca a entrada em actividade do hardware apropriado em cada instante. Essa actividade consiste na consulta e execução de software adicional tendo coma resultado o provocar novamente a acti- vação de hardware escolhido. Deste modo se garante a teleologia do sistema software, apesar de suportada pela causalidade do hardwme físico. Terminamos aqui este artigo introdutório a um tópico fascinantemente vasto, esperando re- gressar a ele nesta revista e ouvir outras opi- niões sobre o assunto. RESUMO Exploram-se algumas potemidiidades de aproximação entre a neurologia e as ciências da computaçãc, com particular ênfase na distinção hardware/software e suas consequências. SUMMARY Potential bridging points between neurdogy and computer science are explored, with specid emphasis on the harLhoare f software distinctiin and its comequemes. 522 

Prolegómeno a uma neurologia artificial

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