O que é a cibernética?

A cibernética é o estudo interdisciplinar da estrutura dos sistemas reguladores. A cibernética está estreitamente vinculada à teoria de controle e à teoria geral de sistemas.

Tanto nas suas origens como na sua evolução, na segunda metade do século XX, a cibernética é igualmente aplicável aos sistemas físicos e sociais.

Os sistemas complexos afetam o seu ambiente externo e logo se adaptam a este. Em termos técnicos, centram-se em funções de controle e comunicação: ambos fenômenos externos e internos do/ao sistema.

Esta capacidade é natural nos organismos vivos e tem sido imitada em máquinas e organizações. Presta-se especial atenção à retroalimentação e aos seus conceitos derivados.

Teoria de controle

A teoria de controle é campo de matemática aplicada que é relevante para o controle de certos processos e sistemas físicos. Embora a teoria de controle tenha conexões profundas com áreas clássicas da matemática, como o cálculo de variações e a teoria de equações diferenciais, ela não se tornou um campo em si até o final da década de 1950 e início da década de 1960.

Naquela época, problemas surgidos em engenharia e economia eram reconhecidos como variantes de problemas em equações diferenciais e no cálculo de variações, embora não fossem cobertos por teorias existentes.

Entenda melhor a teoria do controle

No início, modificações especiais de técnicas clássicas e teorias foram concebidas para resolver problemas individuais. Foi então reconhecido que todos esses problemas aparentemente diversos tinham a mesma estrutura matemática e a teoria do controle emergiu.

Enquanto a cultura humana existiu, o controle significou algum tipo de poder sobre o meio ambiente. Por exemplo, fragmentos cuneiformes sugerem que o controle dos sistemas de irrigação na Mesopotâmia foi uma arte bem desenvolvida, pelo menos até o século 20 aC.

Havia alguns dispositivos de controle engenhosos na cultura greco-romana, cujos detalhes foram preservados. Os métodos para o funcionamento automático dos moinhos de vento remontam, pelo menos, à Idade Média européia.

A implementação em grande escala da idéia de controle, no entanto, era impossível sem um alto nível de sofisticação tecnológica, e os princípios do controle moderno começaram a evoluir apenas no século XIX, concomitantemente à Revolução Industrial. Um estudo científico sério deste campo começou somente após a Segunda Guerra Mundial.

Exemplos de sistemas de controle modernos

Para esclarecer a distinção crítica entre princípios de controle e sua incorporação em uma máquina ou sistema real, os seguintes exemplos comuns de controle podem ser úteis.

Máquinas que não podem funcionar sem controle (feedback)

Muitos dispositivos básicos devem ser fabricados de tal forma que seu comportamento possa ser modificado por meio de algum controle externo.

Geralmente, o mesmo efeito não pode ser provocado (na prática e às vezes até em teoria) por qualquer modificação intrínseca das características do dispositivo. Por exemplo, amplificadores transistorizados introduzem distorção intolerável em sistemas de som quando usados ​​sozinhos, mas adequadamente modificados por um sistema de controle de realimentação, eles podem alcançar qualquer grau desejado de fidelidade.

Outro exemplo envolve o vôo motorizado. Os primeiros pioneiros falharam, não por causa de sua ignorância das leis da aerodinâmica, mas porque não perceberam a necessidade de controle e desconheciam os princípios básicos de estabilizar um dispositivo intrinsecamente instável por meio do controle.

Aeronaves a jato não podem ser operadas sem controle automático para auxiliar o piloto, e o controle é igualmente crítico para os helicópteros. A precisão do equipamento de navegação inercial não pode ser melhorada indefinidamente devido a limitações mecânicas básicas, mas essas limitações podem ser reduzidas em várias ordens de grandeza por meio de filtragem estatística direcionada por computador, que é uma variante do controle de “feedback”.

Biocontrole

O avanço da tecnologia (biologia artificial) e a compreensão mais profunda dos processos da biologia (tecnologia natural) deram motivos para esperar que os dois possam ser combinados; dispositivos feitos pelo homem devem ser substituídos por algumas funções naturais.

Exemplos são o coração ou rim artificiais, próteses controladas por nervos e o controle das funções cerebrais por estímulos elétricos externos. Embora definitivamente não esteja mais no estágio de ficção científica, o progresso na solução de tais problemas tem sido lento não apenas devido à necessidade de tecnologia altamente avançada, mas também devido à falta de conhecimento fundamental sobre os detalhes dos princípios de controle empregados no mundo biológico.

Robôs

No nível mais avançado, a tarefa da ciência do controle é a criação de robôs. Este é um termo coletivo para dispositivos que exibem comportamento proposital semelhante a um animal sob o comando geral de (mas sem ajuda direta de) humanos.

Robôs de fabricação industrial altamente especializados já são comuns, mas avanços reais exigirão avanços científicos fundamentais em relação a problemas relacionados ao reconhecimento de padrões e processos de pensamento.

A cibernética e a arte

Uma exposição no Itaú Cultural

Em Consciência Cibernética [?] Horizonte Quântico, nove trabalhos de oito artistas da Áustria, Brasil, Estados Unidos, França, Reino Unido, Suíça e Turquia indicam, com olhar artístico, um futuro em que máquinas cibernéticas terão consciência e estabelecerão diálogo com os seres humanos e entre si.

Em paralelo, o instituto promove um seminário para debater a arte sob o ponto de vista da inteligência artificial, da computação quântica e da poética.

A exposição é composta de nove obras assinadas por oito artistas internacionais e do Brasil:

• Thomas Feurstein,
• Rejane Cantoni,
• Robin Baumgarten,
• Justine Emard,
• David Bowen
• Lynn Hershman Leeson,
• André e Michel Décosterd, do Cod.Act
• Memo Akten.

Com conceito elaborado pelo gerente do Núcleo de Inovação do Itaú Cultural, Marcos Cuzziol, pesquisa de Rejane Cantoni e projeto expográfico de Maria Stella Tedesco, em co-autoria com Renata Fernandes – ambas da  ST Arquitetura –, a mostra ocupa os três andares do espaço expositivo do instituto em uma demonstração artística digna de ficção científica.

Passeando por estes pisos, o público tanto pode interagir com uma agente da web, artificialmente inteligente, quanto observar uma espécie de cobra píton gigante fechada em si mesma, que se contorce e emite sons. Ele tem a possibilidade, ainda, de mergulhar no mundo interior de uma rede neural artificial, que capta o mundo dos humanos, ou apreciar o concerto de um piano sem pianista, que executa uma partitura a partir da passagem das nuvens naquele exato momento.

O visitante também encontra um vídeo performance em que uma robô-mulher aprende a dançar com um homem humano, uma instalação cibernética que simula comportamentos, além de duas criaturas, na forma de lâmpadas cirúrgicas, que observam e debatem este mundo, muitas vezes horrorizadas, e um jogo que apresenta simulações quânticas animadas.

“A inteligência artificial e a computação quântica são duas linhas de tecnologias que se desenvolvem rapidamente”, observa Cuzziol. “Elas vão além da mera ampliação de capacidades humanas, pois uma nos leva a questionar o que é de fato a inteligência, a consciência, e a outra questiona nossa própria realidade”, continua. “Parece inevitável que essas duas tecnologias se encontrem em um futuro próximo, o que torna urgente uma reflexão sobre elas”, completa.

Para dar corpo a esta reflexão, nos dias 28 e 29 (quinta-feira e sexta-feira), o instituto promove na Sala Itaú Cultural o Seminário Consciência Cibernética [?] Horizonte Quântico 2019. Em quatro mesas – duas por dia –, ele reúne especialistas, pesquisadores e artistas brasileiros e internacionais ligados à arte sob o ponto de vista da inteligência artificial, da computação quântica e da poética. Veja mais

A mostra e o seminário se inserem na linha propositiva das bienais Emoção Art.Ficial e das exposições de arte e tecnologia apresentadas pelo Itaú Cultural desde 1997. Em 2017, o instituto apresentou Consciência Cibernética [?], que teve como mote o debate a respeito da evolução das máquinas e de seus avanços em relação ao cérebro humano.

Um passo adiante da última exposição, Consciência Cibernética [?] Horizonte Quântico propõe um olhar artístico para esse dilema, trazendo obras que, em diferentes aspectos, exploram características não muito conhecidas do processamento de dados, digital ou não. São sistemas que aprendem, se auto-estabilizam, desenvolvem soluções não imaginadas por seus criadores, conversam em linguagem natural e fazem escolhas estéticas. Nenhuma das obras apresentadas no instituto têm consciência, mas cada uma delas demonstra características importantes que, em um futuro próximo, podem fazer parte de máquinas cibernéticas conscientes.

A MOSTRA

Cinco obras dividem o piso 1. Agent Ruby, da norte-americana Lynn Hershman Leeson, é dotada de inteligência artificial, tem rosto de mulher, expressões variadas e faz parte, simultaneamente, dos mundos real e virtual em interação com o público. Outra delas é Deep Meditations: A brief history of almost everything in 60 minutes, do turco Memo Akten. Esta obra é um convite para uma meditação e reflexão sobre a vida e a experiência humana subjetiva. Ela abre caminho para o observador explorar o mundo interior de uma rede neural artificial treinada, que capta o mundo real em suas nuances artísticas, a vida, o amor, os rituais de fé.

A obra Learning to see: Gloomy Sunday também é de Akten. Este trabalho explora uma possível interação homem-máquina em colaboração criativa. Trata-se de uma rede neural artificial que olha o mundo real por meio das câmeras e procura dar sentido ao que vê, inspirada pelo córtex visual humano. Ao observar um emaranhado de fios, por exemplo, ela é capaz de transformar o que vê em cenas bucólicas da natureza, reproduzindo cenas oníricas e poéticas.

Ainda neste andar encontra-se a obra Borgy & Bes, do austríaco Thomas Feuerstein.  Nela, duas lâmpadas cirúrgicas transformadas em criaturas cibernéticas robóticas se movem, falam, sussurram, discutem entre si. Borgy (de Cyborg) e Bes (de Os Demônios, de F. M. Dostoiévski) discutem dados on-line de redes sociais e feeds de notícias e os executam na linguagem do escritor russo. Elas não interagem com as pessoas, porém questionam e interpretam informações e notícias para ter uma ideia do que é este mundo. A obra, foi produzida pelo laboratório Art&Science de Moscou, Rússia, e tem como parceiro o Kaspersky Lab.

Em Cloud Piano, uma instalação do também norte-americano David Bowen, a música literalmente dá o tom. Há um piano de cauda, mas não há pianista. Em seu lugar, há uma câmera apontada para o céu, que captura em vídeo a imagem das nuvens, e um software personalizado, que usa estas imagens registradas em tempo real, articulado com um dispositivo robótico que pressiona as teclas no piano. É como se as nuvens tocassem essas teclas à medida que se deslocam no céu e mudam de forma para emitir o som.

Descendo para o piso -1, estão a πTon/2 (Pyton), da dupla de suíços Cod.Act (André e Michel Décosterd), Co(AI)xistence, da francesa Justine Emard, e Quantum Garden, do britânico Robin Baumgarten. A primeira, que tem apoio de Faulhaber Drive Systems, é uma instalação sonora de 20min, com intervalos para manutenção. Ela é composta de um anel flexível fechado em si mesmo e acionado por motores de torção localizados dentro de seu corpo. Torcendo-se e virando para si mesmo, πTon se movimenta de maneira natural e imprevisível emitindo um som cuja origem é de clarinete baixo. Como uma cobra, ela se move devagar, suas contrações e dilatações produzem sons sensuais. Quando os movimentos se tornam rápidos, nervosos e brutais, emite um som ácido e agudo.

No vídeo performance Co(AI)xistence, a robô Alter é governada por redes neurais e interage com o artista japonês de dança Mirai Moriyama. Por meio de sons e movimentos, ela aprende a expressão corporal dele e tenta reproduzi-la. A partir do dialogo estabelecido com Alter, o artista realiza uma performance de dança e a provoca. Toda a interação entre os dois foi captada pela autora da obra Justine Emard no vídeo em exibição na mostra.

Quantum Garden é um jogo, uma instalação gráfica de luz interativa, que o artista britânico de jogos Robin Baumgarten desenvolveu em colaboração com uma equipe de físicos quânticos da Universidade de Turku e as escolas de Ciências e de Artes, Design e Arquitetura da Universidade Aalto, ambas da Finlândia, e patrocínio do Centro de Engenharia Quântica (CQE).

Todo o andar -2 é ocupado por QUANTUM, obra da brasileira Rejane Cantoni, uma instalação imersiva e interativa desenvolvida com pesquisa de Marcos Cuzziol, produção da equipe Itaú Cultural, desenvolvimento de software de Kenzo Okamura e Tuany Pinheiro, também integrantes do Núcleo de Inovação do instituto, e design do espaço ST Arquitetura.

Ela é composta de um dispositivo ótico; computadores; software customizado, sensores e sistema de áudio. Tem uma grande estrutura feita de 15 módulos de madeira, alinhados e conectados entre si formando uma armação tubular elipsoidal de 4.15 metros largura x 2.27 metros de altura x 15.24 metros de comprimento.

QUANTUM funciona como um simulador de comportamentos, que permite, dentro de certos limites, uma experiência imersiva e interativa na realidade quântica. Em seu interior, o teto, o piso e uma lateral são espelhados; a outra lateral funciona como tela de projeção, que exibe imagens geradas por computadores. Os espelhos refletem as imagens computacionais e as interações dos usuários. Por meio de sensores infravermelhos, a presença do público gera silhuetas digitais ao ativar mudanças no estado do sistema, nas suas telas de projeção e na dimensão sonora.

ACESSIBILIDADE E CURSO

Como já é recorrente nas atividades promovidas pelo Itaú Cultural, esta exposição contém ferramentas de acessibilidade. Todas as obras são acompanhadas de audiodescrição e de videoguias em Libras, a Língua Brasileira de Sinais. O vídeo para Co(AI)xistence, de Justine Emard, conta com legenda descritiva, além de audiodescrição. Os pisos dos três andares que formam o espaço expositivo é podotátil. Há, também, dois objetos táteis, ambos com textura e material similar. São eles: a obra πTon/2, em escala, e o túnel da obra QUANTUM para a compreensão de sua arquitetura.

Em maio, o instituto promove um curso com noções de física quântica e sobre os conceitos da mostra. De 7 a 10 daquele mês, o curso Consciência Cibernética [?] Horizonte Quântico parte de questões como a forma que a exposição afeta os visitantes e como o tema explorado pode atrevassear o cotidiano das pessoas. São dois módulos de discussão. Um é ministrado pelo doutor em física, pelo Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Gabriel Guerrer, no qual aborda os limites da física quântica. O outro, se foca nos conceitos da exposição e tem como ministrantes Rejane Cantoni e Marcos Cuzziol. São 70 vagas para as aulas que vão das 19h às 22h, por meio de inscrições, que serão abertas de 15 a 29 de abril.