Estudo revela que bebês utilizam os primeiros anos de vida para aprender como modelos de IA
Os cérebros dos bebês não são tão imaturos como se acreditava anteriormente; em vez disso, eles estão aproveitando o período de “vulnerabilidade” após o nascimento para aprender modelos poderosos fundamentais semelhantes aos utilizados pela Inteligência Artificial generativa, de acordo com um novo estudo. O estudo, conduzido por um neurocientista do Trinity College Dublin e republicado na revista Trends in Cognitive Sciences, revela pela primeira vez que a explicação clássica para a vulnerabilidade infantil não é respaldada por dados cerebrais contemporâneos. Em comparação com muitos animais, os humanos permanecem vulneráveis por um longo período após o nascimento. Um exemplo disso é que diversos animais, tais como cavalos e galinhas, já conseguem caminhar no dia de seu nascimento.
O longo período de desamparo enfrentado pelos bebês humanos expõe-os a riscos e impõe uma grande carga aos pais, porém, surpreendentemente, eles têm sobrevivido à pressão evolutiva. De acordo com o Professor Rhodri Cusack, Professor de Neurociência Cognitiva e autor principal do artigo, desde a década de 1960, os cientistas acreditavam que a falta de habilidade dos bebês humanos era resultado das limitações do parto. A crença era de que, devido ao tamanho da cabeça, os bebês humanos precisavam nascer prematuramente, o que resultaria em cérebros imaturos e um período de desamparo que se estenderia até um ano de idade. A fim de entender por que os bebês humanos passavam por um período tão prolongado de desamparo, o objetivo era descobrir as causas desse fenômeno.
A equipe de pesquisa foi formada pelo Prof. Cusack, especialista em neuroimagem e desenvolvimento cerebral infantil; a Prof. Christine Charvet, da Auburn University, EUA, que realiza comparações de desenvolvimento cerebral entre diferentes espécies; e o Dr. Marc’Aurelio Ranzato, pesquisador sênior de IA no DeepMind. De acordo com a Prof. Charvet, o estudo realizado teve como objetivo comparar o desenvolvimento cerebral entre espécies animais com base no projeto de longa data “Translating Time”, que estabelece uma correspondência de idades entre as espécies para demonstrar que os cérebros humanos são mais maduros ao nascer em comparação com muitas outras espécies.
De acordo com a pesquisa realizada, foi constatado por meio de imagens cerebrais que diversos sistemas no cérebro do bebê humano já estão em funcionamento e processando as informações sensoriais. Isso vai contra a crença anterior de que muitos sistemas cerebrais infantis ainda são muito imaturos para funcionar. A equipe também comparou a aprendizagem em humanos com os mais recentes modelos de aprendizagem de máquina, nos quais as redes neurais profundas se beneficiam de um período de “desamparo” de pré-treinamento. Anteriormente, os modelos de IA eram treinados diretamente nas tarefas específicas para as quais eram necessários; por exemplo, um carro autônomo era treinado para reconhecer o que via na estrada.
Atualmente, os modelos são primeiramente treinados para identificar padrões em grandes conjuntos de dados, sem realizar nenhuma tarefa significativa. O modelo resultante é posteriormente utilizado para aprender tarefas específicas. Foi observado que isso resulta em um aprendizado mais rápido de novas tarefas e um desempenho aprimorado. Sugerimos que os bebês humanos utilizem o período de “desamparo” durante a infância de maneira semelhante, a fim de pré-treinar e adquirir modelos fundamentais poderosos, que irão sustentar a cognição na vida posterior com alto desempenho e rápida generalização.
De acordo com o Professor Cusack, isso é muito similar aos poderosos modelos de aprendizado de máquina que causaram grandes avanços na inteligência artificial generativa nos últimos anos, como o ChatGPT da OpenAI ou o Gemini do Google. Os pesquisadores afirmam que futuras pesquisas sobre o aprendizado dos bebês podem inspirar a próxima geração de modelos de IA. Apesar dos avanços significativos na área, os modelos fundamentais ainda consomem grandes quantidades de energia e exigem mais dados em comparação aos bebês. A compreensão do processo de aprendizagem dos bebês pode ser uma fonte de inspiração para o desenvolvimento de novos modelos de IA. Os próximos passos da pesquisa incluem a comparação direta entre o aprendizado em cérebros e em IA.
