Como os computadores tomam decisões: a verdade binária que ninguém te conta

Como os computadores tomam decisões: a verdade binária que ninguém te conta

O Interruptor de Luz no Seu Corredor

Deixe-me contar uma história sobre o interruptor de luz do seu corredor. Você já deve tê-lo acionado milhares de vezes sem pensar duas vezes. Para cima, a luz acende. Para baixo, a luz apaga. Simples, certo?

Esse humilde interruptor de luz, aquele que você mal nota, guarda o segredo de como funciona cada computador do mundo. Não mais ou menos. Não metaforicamente. Na verdade, literalmente, completamente.

Veja, esse interruptor só pode estar em duas posições: ligado ou desligado. Nunca no meio. Nunca "meio ligado". Ou a eletricidade flui e a lâmpada acende, ou não flui e o seu corredor fica escuro. Duas opções. Só isso.

E a partir destes milhares de milhões de simples interruptores de sim-ou-não, ligado-ou-desligado, obtemos tudo:

Tudo isto vem de interruptores que ligam e desligam muito, muito rápido.

Parece simples demais para ser verdade? Fique comigo. Vou mostrar-lhe como algo tão básico como um interruptor de luz cria aquilo que parece magia.

O Problema do Restaurante

Imagine que está a ligar para o seu restaurante favorito para fazer uma reserva de jantar. A pessoa que atende começa a fazer-lhe perguntas:

Agora imagine uma chamada diferente:

Reparaste no que aconteceu? Os funcionários do restaurante decidiram onde te sentar, ou se sequer te podiam sentar, fazendo perguntas simples de sim ou não. Cada resposta era binária: sim ou não. E com base nessas respostas, tomaram o que parece uma decisão complicada.

É exatamente assim, e digo exatamente, que o teu computador toma todas as decisões. Faz milhões de perguntas de sim ou não, incrivelmente depressa, e usa as respostas para decidir o que fazer.

Decisões complexas, feitas a partir de montes e montes de perguntas simples de sim ou não, respondidas mais depressa do que piscas os olhos.

Porque Só Duas? O Interruptor de Três Posições Que Arruinou Tudo

Deves estar a perguntar-te: porque só sim e não? Porque não ter três opções? Ou dez? Isso não tornaria os computadores mais inteligentes?

Há uma história que explica porque isso não funciona.

Nos anos 40 e 50, quando se começaram a construir os primeiros computadores, alguns engenheiros pensaram: "Ei, porque limitarmo-nos a ligado e desligado? Vamos fazer interruptores com três posições: desligado, médio e ligado!"

Parecia inteligente. Mais opções, mais poder, certo?

É como perguntar a alguém "Estás em casa?" em vez de "Numa escala de 1 a 10, quão em casa estás?" A primeira pergunta tem uma resposta clara. A segunda é só confusa.

Por isso os computadores usam duas posições, ligado e desligado, porque é a única forma de criar algo fiável. E chamamos a essas duas posições "1" e "0" ou "sim" e "não" ou "verdadeiro" e "falso." Palavras diferentes, mesma ideia: binário. Duas escolhas.

Os Padrões Secretos: Como o Sim e o Não Constroem Tudo

Ok, então temos milhares de milhões de interruptores que podem estar ligados ou desligados. Como é que passamos daqui para, digamos, reconhecer a tua voz quando pedes a previsão do tempo de amanhã ao telemóvel?

O segredo está em combinar interruptores em padrões que respondem a tipos específicos de perguntas. Deixa-me mostrar-te alguns, usando coisas que já conheces.

O Cofre do Banco: As Duas Chaves São Necessárias

Sabes como nos filmes, o cofre do banco precisa de duas pessoas com duas chaves diferentes, e ambas têm de rodar as chaves ao mesmo tempo para o cofre abrir?

Esse é um padrão que os computadores usam constantemente. Verificam: a condição A é verdadeira E a condição B é verdadeira? Só se AMBAS forem sim é que o computador diz sim.

A Casa Com Duas Portas: Qualquer Uma Serve

Agora imagina que a tua casa tem uma porta da frente e uma porta das trás. Podes entrar se a porta da frente estiver destrancada OU se a porta das trás estiver destrancada OU se ambas estiverem destrancadas. Só precisas de pelo menos uma forma de entrar.

Este é outro padrão. O computador verifica: a condição A é verdadeira OU a condição B é verdadeira? Se pelo menos uma for sim, o computador diz sim.

O Dia do Contrário: Inverte Tudo

Lembras-te de brincar ao dia do contrário quando eras miúdo? Tudo significa o oposto do que normalmente significa.

As Luzes da Escada: A Troca

Este é o meu favorito porque aposto que já o usaste sem perceberes o que nos ensina sobre computadores.

Conheces escadas com interruptores de luz em baixo e em cima? Podes acionar qualquer um dos interruptores para ligar ou desligar a luz. Sobe as escadas no escuro, aciona o interruptor de cima, a luz acende. Desce, aciona o interruptor de baixo, a luz apaga.

E há um lado oposto nisto: verificar se duas coisas são as MESMAS. Como comparar palavras-passe, ou verificar se a tua cara hoje se parece com a tua cara de ontem. Iguais? Sim. Diferentes? Não.

Estes padrões simples, estas formas simples de combinar respostas de sim ou não, são os blocos de construção de tudo o que o seu computador faz. Tudo.

A Sua Máquina de Café Matinal (E Como Ela É Mais Inteligente do Que Pensa)

Vamos falar de algo que provavelmente usa todas as manhãs: uma máquina de café. Daquelas simples, com temporizador.

Enche-a com água e café moído antes de ir para a cama. Programa o temporizador para as 7 da manhã. Vai dormir. E, como por magia, acorda com café fresco.

Como é que a máquina sabe quando começar a fazer o café?

Está a fazer perguntas de sim ou não, constantemente, a noite toda:

Milhares de vezes por segundo, a mesma pergunta. E no instante em que a resposta muda de não para sim, a máquina age.

O seu computador faz o mesmo, mas com milhões de perguntas a acontecerem em simultâneo:

Milhões de perguntas de sim ou não, feitas milhares de milhões de vezes por segundo, e o computador reage no instante em que qualquer resposta muda.

É por isso que o seu telemóvel parece tão rápido. Na verdade, não é inteligente. Está apenas a fazer perguntas muito, muito, muito depressa.

A Diferença Entre Caro e Barato (Que Ninguém Lhe Conta)

Há aqui algo que pode surpreendê-lo: nem todas as formas de fazer perguntas de sim ou não custam o mesmo.

Imagine que está a tentar perceber se tem dinheiro suficiente para comprar alguma coisa. Podia:

Ambas dão uma resposta. Mas a opção A demora muito mais e dá muito mais trabalho, não é?

Os computadores enfrentam a mesma escolha. Para algumas tarefas, podem usar a abordagem da olhadela rápida: rápida, simples, gasta muito pouca bateria. Para outras tarefas, usam a abordagem lenta, precisa, de contar cada cêntimo: exata, mas gasta muita bateria e demora mais.

Algumas empresas (como a Dweve e algumas outras) estão a criar sistemas que usam a maneira rápida sempre que faz sentido. O resultado? A bateria do telemóvel dura dias em vez de horas. As aplicações respondem instantaneamente em vez de ficarem lentas. E os seus dados pessoais podem ficar no telemóvel em vez de serem enviados para os servidores de alguma empresa.

Os mesmos resultados, muito mais eficientes. Tudo porque usam perguntas simples de sim ou não em vez de cálculos complicados.

Quando o Telemóvel Reconhece o Seu Rosto (O Milagre do Dia a Dia)

Vamos falar de algo que parece magia: desbloquear o telemóvel ao olhar para ele.

Quando configura isto pela primeira vez, o telemóvel tira algumas fotografias ao seu rosto. Mas eis o que ele não faz: não guarda essas fotografias. Em vez disso, olha para o seu rosto como um amigo que está a tentar lembrar-se de si.

Depois, transforma todas essas observações num padrão. Uma impressão digital, mas do teu rosto.

Mais tarde, quando quiseres desbloquear o telemóvel, a câmara olha para ti novamente. Mede as mesmas coisas. E depois joga o jogo das correspondências de que falámos antes:

Milhares destas verificações, incrivelmente rápidas. E se houver respostas sim suficientes, o telemóvel diz: "É a mesma pessoa!" e desbloqueia.

Correspondências insuficientes? "É outra pessoa," e fica bloqueado.

E como são todas perguntas de sim ou não (esta característica é igual à que está guardada?), tudo pode acontecer diretamente no teu telemóvel. Rápido. Privado. Sem precisar de internet. O teu padrão facial nunca sai do teu dispositivo.

É este o poder das perguntas simples de sim ou não, feitas mesmo, mesmo depressa.

O Que Isto Significa para o Teu Dia a Dia (A Parte Prática)

Ok, então os computadores usam perguntas de sim ou não para tomar decisões. Fixe. Mas porque é que isso te interessa?

Porque afeta coisas com que lidas todos os dias.

Estes não são benefícios futuros. Isto está a acontecer agora. Está a ser construído software melhor que respeita como as perguntas de sim ou não funcionam realmente.

As 100 Mil Milhões de Decisões Que Você Não Notou

Quer ouvir algo incrível? Enquanto você lia este artigo, o seu computador tomou cerca de 100 mil milhões de decisões.

Não é exagero. O seu dispositivo está a verificar coisas milhares de milhões de vezes por segundo. O ecrã está a ser tocado? Estão a chegar novos dados? Esta letra deve aparecer nesta cor? O utilizador está a fazer scroll? Devemos carregar mais texto? Está na hora de verificar novos e-mails? A bateria está bem?

Tudo a acontecer tão depressa que nem repara. Todas perguntas de sim ou não, milhares de milhões delas, a trabalhar em conjunto para criar o que vê.

São apenas milhares de milhões de pequenos interruptores, a fazer perguntas de sim ou não, a seguir regras que nós, humanos, desenhámos. Perguntas simples, respondidas a uma velocidade incrível, a criar a ilusão de algo inteligente.

O que, se pensarmos bem, é mais impressionante do que se fosse realmente inteligente. Porque fomos nós que construímos isto. Pessoas comuns, usando ideias e engenharia, criaram máquinas que tomam milhares de milhões de decisões perfeitas por segundo usando nada mais complicado do que interruptores de luz.

Porque é que Isto Começou com um Interruptor de Luz

Lembra-se de quando lhe falei do interruptor de luz do corredor no início? Agora já sabe porque é que comecei por aí.

Esse interruptor só pode estar em duas posições. Ligado ou desligado. E essa limitação, essa simplicidade, é exatamente a razão pela qual funciona de forma fiável todas as vezes que o acciona.

As suas fotografias. As suas mensagens. Os seus mapas. A sua banca. As suas videochamadas com a família. Tudo isto, ao nível mais profundo, são apenas interruptores a ligar e a desligar, a fazer perguntas de sim ou não, milhares de milhões de vezes por segundo.

Não é magia. É algo melhor do que magia. É a engenhosidade humana a pegar em algo tão simples como um interruptor de luz e a construir o mundo moderno com ele.

O Que Precisa de Lembrar

Se isto parece muito, eis o que importa:

1. 1 Os computadores usam perguntas de sim ou não para tudo. Cada decisão, por mais complexa que pareça, é construída a partir de milhões de respostas simples de sim ou não. Como aquela reserva de restaurante, mas milhões de vezes mais rápido.
2. 2 O simples é fiável. Duas posições (ligado/desligado, sim/não) funcionam na perfeição todas as vezes. Três ou mais posições seriam pouco fiáveis e causariam erros. É por isso que todos os computadores já construídos usam binário.
3. 3 Os padrões combinam-se para criar complexidade. Aqueles cinco padrões de que falámos (cofre de banco, duas portas, dia do oposto, escada, jogo de correspondência) combinam-se de milhares de milhões de formas para fazer tudo o que o seu computador faz.
4. 4 Nem todas as abordagens custam o mesmo. Algumas formas de computação gastam muito mais bateria e tempo do que outras. A forma mais eficiente é muitas vezes a mais simples: verificações rápidas de sim ou não em vez de cálculos complicados.
5. 5 Isto afeta a sua vida diária. Duração da bateria, privacidade, velocidade, impacto ambiental, custo. Tudo isto é diretamente influenciado pelo facto de as suas aplicações usarem computação eficiente de sim ou não ou cálculos complicados e desperdiçadores.
6. 6 A computação simples de sim ou não permite a privacidade. Quando as coisas são suficientemente eficientes para funcionar no seu telemóvel, os seus dados nunca precisam de sair do seu dispositivo. Sem nuvem. Sem enviar as suas fotos ou voz para os servidores das empresas.
7. 7 O futuro está a regressar ao básico. Depois de anos a fazer tudo da forma complicada, os engenheiros inteligentes estão a aperceber-se: para muitas tarefas, as perguntas simples de sim ou não funcionam melhor, mais depressa e de forma mais eficiente.

O Essencial

O seu computador, seja o telemóvel, o portátil ou qualquer outro dispositivo, toma milhares de milhões de decisões por segundo. E cada uma dessas decisões resume-se a sim ou não, ligado ou desligado, 1 ou 0.

Não é mais complicado do que o interruptor da luz do corredor. São apenas milhares de milhões desses interruptores, a trabalhar em conjunto, incrivelmente depressa.

Isto não é tecnologia do futuro. Está a acontecer agora. O seu próximo telemóvel, a sua próxima atualização de aplicação, podem já usar estas abordagens eficientes de sim ou não.

E tudo remonta a algo tão simples como um interruptor de luz. Ligado ou desligado. Sim ou não. A escolha mais simples possível, repetida milhares de milhões de vezes por segundo, a criar tudo aquilo que considera o mundo digital.

Por isso, da próxima vez que ligar o interruptor da luz do corredor, lembre-se: está a usar exatamente a mesma ideia que torna o seu smartphone inteligente. Simples, fiável e, de alguma forma, absolutamente brilhante.