Jeff Hawkins: How brain science will change computing

Tradutor: Pedro Ferreira Revisora: Bruno Gomes

I do two things:

Eu faço duas coisas.

I design mobile computers and I study brains.

Desenho computadores portáteis e estudo cérebros.

Today's talk is about brains and -- (Audience member cheers)

A apresentação de hoje é sobre cérebros

Yay! I have a brain fan out there.

e eu tenho um admirador de cérebros por ai algures.

(Laughter)

(Risos)

Podem pôr o meu primeiro slide aqui,

If I could have my first slide,

you'll see the title of my talk and my two affiliations.

para verem o título da minha palestra e as minhas duas afiliações.

So what I'm going to talk about is why we don't have a good brain theory,

Vou dizer porque é que não temos uma boa teoria do cérebro,

why it is important that we should develop one

porque é importante desenvolver uma e o que podemos fazer para isso.

and what we can do about it.

I'll try to do all that in 20 minutes.

Vou tentar fazer isso tudo em 20 minutos. Tenho duas afiliações.

I have two affiliations.

Most of you know me from my Palm and Handspring days,

Muitos de vocês conhece-me dos meus dias de Palm e de Handspring,

but I also run a nonprofit scientific research institute

e dirijo um instituto científico sem fins lucrativos,

called the Redwood Neuroscience Institute in Menlo Park.

o Instituto Redwood Neuroscience em Menlo Park,

We study theoretical neuroscience and how the neocortex works.

e estudamos neurociência teórica.

Estudamos o funcionamento do neocórtex.

I'm going to talk all about that.

Vou falar sobre isso tudo.

I have one slide on my other life, the computer life,

Tenho aqui um slide da minha outra vida, a vida dos computadores.

and that's this slide here.

These are some of the products I've worked on over the last 20 years,

Estes são alguns dos produtos em que trabalhei nos últimos 20 anos,

starting from the very original laptop

a começar no primeiro portátil original até alguns dos primeiros "tablets"

to some of the first tablet computers

and so on, ending up most recently with the Treo,

e por ai fora, acabando no Treo recentemente,

and we're continuing to do this.

e continuamos a fazer isto.

I've done this because I believe mobile computing

Fiz isto porque acredito que os computadores móveis

is the future of personal computing,

são o futuro dos computadores pessoais, e estou a tentar fazer o mundo melhor

and I'm trying to make the world a little bit better

by working on these things.

trabalhando nestas coisas.

But this was, I admit, all an accident.

Mas tenho de confessar, foi um acidente.

I really didn't want to do any of these products.

Eu nunca quis fazer nenhum destes produtos

Very early in my career

e muito cedo na minha carreira decidi

I decided I was not going to be in the computer industry.

que não iria para a indústria dos computadores.

Before that, I just have to tell you

Antes de falar disso, tenho de falar-vos

about this picture of Graffiti I picked off the web the other day.

desta imagem de graffiti que copiei da Internet.

I was looking for a picture for Graffiti that'll text input language.

Procurava uma imagem de graffiti, linguagem de entrada de texto,

I found a website dedicated to teachers who want to make script-writing things

e encontrei um sitio Internet dedicado a professores ,

que querem escrever coisas por cima do quadro negro,

across the top of their blackboard,

e eles também usaram graffiti, e peço desculpa por isso.

and they had added Graffiti to it, and I'm sorry about that.

(Laughter)

(Risos)

So what happened was,

Quando eu era novo e saí da escola de engenharia,

when I was young and got out of engineering school at Cornell in '79,

Cornell em 79, decidi que ia trabalhar para a Intel.

I went to work for Intel and was in the computer industry,

Já estava na indústria dos computadores há três meses,

and three months into that, I fell in love with something else.

apaixonei-me por outra coisa, e disse: "Escolhi a carreira errada"

I said, "I made the wrong career choice here,"

and I fell in love with brains.

e apaixonei-me por cérebros.

This is not a real brain.

Isto não é um cérebro verdadeiro. É o desenho de um cérebro.

This is a picture of one, a line drawing.

And I don't remember exactly how it happened,

Não me lembro exatamente como começou,

but I have one recollection, which was pretty strong in my mind.

mas tenho uma recordação, bastante forte na minha mente.

In September of 1979,

Em setembro de 1979, o Scientific American saiu

Scientific American came out with a single-topic issue about the brain.

apenas com um tema sobre o cérebro, que era bastante bom.

It was one of their best issues ever.

Foi um dos melhores números de sempre.

They talked about the neuron, development, disease, vision

Falava do neurónio, de desenvolvimento, de doença e visão

and all the things you might want to know about brains.

e de tudo sobre cérebros.

Foi realmente impressionante.

It was really quite impressive.

One might've had the impression we knew a lot about brains.

Ficávamos com a impressão de saber muito sobre cérebros.

But the last article in that issue was written by Francis Crick of DNA fame.

O último artigo desse número foi escrito por Francis Crick, famoso pelo ADN.

Today is, I think, the 50th anniversary of the discovery of DNA.

Hoje é o 50.º aniversário da descoberta do ADN.

And he wrote a story basically saying, this is all well and good,

Ele escreveu uma história dizendo:

"Isto é tudo bem e bom, mas sabem uma coisa?

but you know, we don't know diddly squat about brains,

"não sabemos patavina sobre cérebros

and no one has a clue how they work,

"e ninguém tem uma pista de como funciona essa coisa,

so don't believe what anyone tells you.

"por isso não acreditem em tudo o que vos dizem".

This is a quote from that article, he says:

"O que manifestamente nos falta

"What is conspicuously lacking" -- he's a very proper British gentleman --

— ele é um verdadeiro "gentleman" britânico —

"What is conspicuously lacking is a broad framework of ideas

"é um bom enquadramento de ideias

"para podermos interpretar essas diferentes abordagens."

in which to interpret these different approaches."

Achei ótima a palavra "enquadramento".

I thought the word "framework" was great.

He didn't say we didn't have a theory.

Não disse que não tínhamos uma teoria.

He says we don't even know how to begin to think about it.

Disse que não sabemos como pensar nisso

nem sequer temos um "enquadramento".

We don't even have a framework.

Estamos nos dias de pré-paradigma para parafrasear Thomas Kuhn.

We are in the pre-paradigm days, if you want to use Thomas Kuhn.

Eu apaixonei-me por isto, e disse:

So I fell in love with this.

I said, look: We have all this knowledge about brains -- how hard can it be?

"Temos todo este conhecimento sobre cérebros. Será assim tão difícil?"

It's something we can work on in my lifetime; I could make a difference.

É uma coisa que pode funcionar no meu tempo de vida.

Achei que podia fazer uma diferença,

So I tried to get out of the computer business, into the brain business.

e assim tentei passar dos computadores para o negócio dos cérebros.

First, I went to MIT, the AI lab was there.

Fui ao MIT, ao laboratório de IA, e disse:

I said, I want to build intelligent machines too,

"Também quero construir máquinas inteligentes,

but I want to study how brains work first.

mas primeiro tenho que estudar o funcionamento do cérebro.

And they said, "Oh, you don't need to do that.

Eles responderam: "Não é necessário fazer isso.

You're just going to program computers, that's all.

Nós aqui só programamos computadores, é o suficiente".

I said, you really ought to study brains.

E eu: "Não, deviam estudar o cérebro. E eles: "Estás errado".

They said, "No, you're wrong."

I said, "No, you're wrong," and I didn't get in.

E eu: "Vocês é que estão" e não entrei no laboratório.

(Laughter)

(Risos)

I was a little disappointed -- pretty young --

Fiquei um pouco desapontado — era bastante novo.

but I went back again a few years later,

Voltei uns anos depois, desta vez na Califórnia, e fui a Berkeley.

this time in California, and I went to Berkeley.

And I said, I'll go in from the biological side.

E disse: "Vou para a secção de biologia".

So I got in the PhD program in biophysics.

Entrei no programa PhD de Biofísica, e tudo bem,

I was like, I'm studying brains now. Well, I want to study theory.

estou a estudar cérebros, e disse: "Quero estudar a teoria.

They said, "You can't study theory about brains.

E eles: "Não podes estudar teoria sobre cérebros.

You can't get funded for that.

"Não se arranja financiamento para isso.

And as a graduate student, you can't do that."

"E como aluno universitário, não podes fazer isso".

So I said, oh my gosh.

Eu fiquei muito deprimido. Eu podia fazer a diferença nesta área.

I was depressed; I said, but I can make a difference in this field.

Por isso, voltei para a indústria dos computadores e disse:

I went back in the computer industry

and said, I'll have to work here for a while.

"Vou ter de trabalhar nisto por uns tempos".

That's when I designed all those computer products.

Foi quando desenhei todos aqueles produtos.

(Laughter)

(Risos)

I said, I want to do this for four years, make some money,

Queria fazer isso durante quatro anos, ganhar algum dinheiro,

I was having a family, and I would mature a bit,

— estava a formar uma família — e ganhar alguma maturidade,

and maybe the business of neuroscience would mature a bit.

e talvez a neurociência também amadurecesse um pouco.

Well, it took longer than four years. It's been about 16 years.

Demorou mais de quatro anos. Foram cerca de 16 anos.

But I'm doing it now, and I'm going to tell you about it.

Estou a fazê-lo agora, e vou falar-vos disso.

So why should we have a good brain theory?

Porque é que deveríamos ter uma boa teoria do cérebro?

Well, there's lots of reasons people do science.

Há muitas razões pelas quais as pessoas fazem ciência.

The most basic one is, people like to know things.

A mais básica é que as pessoas gostam de saber coisas.

We're curious, and we go out and get knowledge.

Somos curiosos, e por isso procuramos conhecimento.

Why do we study ants? It's interesting.

Porque estudamos formigas? É interessante.

Maybe we'll learn something useful, but it's interesting and fascinating.

Talvez venha a ser útil, mas é interessante e fascinante.

But sometimes a science has other attributes

Mas por vezes, a ciência tem outros atributos que a tornam muito interessante.

which makes it really interesting.

Sometimes a science will tell something about ourselves;

Por vezes, uma ciência diz-nos algo sobre nós próprios,

diz-nos quem nós somos.

it'll tell us who we are.

Evolution did this and Copernicus did this,

Raramente a evolução fez isso e Copérnico fez isso,

where we have a new understanding of who we are.

temos uma nova compreensão de quem somos.

And after all, we are our brains. My brain is talking to your brain.

Nós somos os nossos cérebros. O meu cérebro está a falar ao vosso cérebro.

Our bodies are hanging along for the ride,

Os nossos corpos passeiam juntos, mas é o meu cérebro que fala com o vosso.

but my brain is talking to your brain.

And if we want to understand who we are and how we feel and perceive,

Se queremos entender quem somos, como sentimos e entendemos,

temos que perceber o que é o cérebro.

we need to understand brains.

Another thing is sometimes science leads to big societal benefits, technologies,

Por vezes, a ciência leva-nos a grandes benefícios sociais e tecnológicos,

ou negócios, ou o que quer que saia dela.

or businesses or whatever.

This is one, too, because when we understand how brains work,

Quando entendermos como funciona o cérebro,

we'll be able to build intelligent machines.

poderemos construir máquinas inteligentes,

That's a good thing on the whole,

o que é uma coisa que vai trazer benefícios enormes para a sociedade

with tremendous benefits to society,

just like a fundamental technology.

tal como uma tecnologia fundamental.

So why don't we have a good theory of brains?

Então, porque é que não temos uma teoria do cérebro?

People have been working on it for 100 years.

As pessoas trabalham nisso há já 100 anos.

Let's first take a look at what normal science looks like.

Primeiro, vamos ver o que é a ciência normal.

This is normal science.

Isto é ciência normal.

Ciência normal é um bom equilíbrio entre teoria e experimentalismo.

Normal science is a nice balance between theory and experimentalists.

The theorist guy says, "I think this is what's going on,"

O teórico diz: "Acho que isto é o que se passa",

the experimentalist says, "You're wrong."

e o experimentalista diz: "Não. Estás errado".

It goes back and forth, this works in physics, this in geology.

E anda de um lado para o outro.

Isto funciona na física, na geologia.

But if this is normal science, what does neuroscience look like?

Mas o que se passa na neurociência? É isto que se passa na neurociência.

This is what neuroscience looks like.

Temos esta montanha de dados — anatomia, fisiologia e comportamento.

We have this mountain of data,

which is anatomy, physiology and behavior.

You can't imagine how much detail we know about brains.

Nem imaginam o detalhe do que sabemos sobre cérebros.

There were 28,000 people who went to the neuroscience conference this year,

Havia 28 000 pessoas na conferência de neurociência este ano.

and every one of them is doing research in brains.

e estão todos a fazer investigação em cérebros.

A lot of data, but no theory.

Muitos dados. Mas não há teoria. Há ali em cima uma caixa minúscula.

There's a little wimpy box on top there.

And theory has not played a role in any sort of grand way

E a teoria ainda não teve um papel importante na neurociência.

in the neurosciences.

And it's a real shame.

E é pena. Porque é que isto acontece?

Now, why has this come about?

If you ask neuroscientists why is this the state of affairs,

Perguntamos aos neurocientistas: "Porque é que assim é?"

first, they'll admit it.

Eles começam por admiti-lo, mas dizem:

But if you ask them, they say,

there's various reasons we don't have a good brain theory.

"Há várias razões para não haver uma boa teoria do cérebro.

Alguns dizem: "Não temos dados suficientes.

Some say we still don't have enough data,

we need more information, there's all these things we don't know.

"Precisamos de mais informação, há muita coisa que não sabemos.

Well, I just told you there's data coming out of your ears.

Acabei de vos dizer que já temos dados até mais não.

Temos tanta informação que nem sabemos por onde começar.

We have so much information, we don't even know how to organize it.

O que ganhamos em ter mais informação?

What good is more going to do?

Maybe we'll be lucky and discover some magic thing, but I don't think so.

Podemos ter sorte e descobrir alguma coisa mágica, mas não me parece.

This is a symptom of the fact that we just don't have a theory.

Isto é um sintoma de que não temos nenhuma teoria.

We don't need more data, we need a good theory.

Não precisamos de mais dados, precisamos de uma teoria.

Another one is sometimes people say,

Às vezes diz-se: "O cérebro é tão complexo, que vai levar outros 50 anos.

"Brains are so complex, it'll take another 50 years."

I even think Chris said something like this yesterday, something like,

Acho que o Chris disse algo semelhante ontem.

Não sei bem, Chris, mas foi algo assim:

it's one of the most complicated things in the universe.

"É uma das coisas mais complicadas do universo".

That's not true -- you're more complicated than your brain.

Não é verdade. Nós somos mais complicados que o cérebro.

You've got a brain.

E mesmo que o cérebro pareça muito complicado,

And although the brain looks very complicated,

as coisas parecem complicadas até as percebermos.

things look complicated until you understand them.

That's always been the case.

Foi sempre assim. Assim, só podemos dizer:

So we can say, my neocortex, the part of the brain I'm interested in,

"O meu neocórtex, a parte do cérebro que me interessa,

"tem 30 mil milhões de células".

has 30 billion cells.

But, you know what? It's very, very regular.

Mas, sabem? É muito, muito regular.

In fact, it looks like it's the same thing repeated over and over again.

De facto, parece a mesma coisa repetida vezes sem conta.

It's not as complex as it looks. That's not the issue.

Não é tão complexo como parece. Isso não é problema.

Some people say, brains can't understand brains.

Outros dizem: "O cérebro não pode entender o cérebro".

Very Zen-like. Woo.

Muito Zen. Uau!

(Laughter)

(Risos)

You know, it sounds good, but why? I mean, what's the point?

Soa bem, mas porquê? Qual é o objetivo?

It's just a bunch of cells. You understand your liver.

É apenas um conjunto de células. Entendemos o fígado.

It's got a lot of cells in it too, right?

E tem muitas células, não tem?

So, you know, I don't think there's anything to that.

Portanto, acho que o problema não é esse.

And finally, some people say,

Finalmente, alguns dizem; "Não me sinto um conjunto de células.

"I don't feel like a bunch of cells -- I'm conscious.

"Tenho consciência.

I've got this experience, I'm in the world.

"Tenho esta experiência, estou no mundo.

I can't be just a bunch of cells."

"Não posso ser apenas um conjunto de células.

Well, people used to believe there was a life force to be living,

"As pessoas pensavam que existia uma força viva para se estar vivo,

and we now know that's really not true at all.

e agora sabemos que isso não é verdade.

And there's really no evidence,

Não há provas que o digam, fora as pessoas que não acreditam

other than that people just disbelieve that cells can do what they do.

que as células possam fazer o que fazem.

So some people have fallen into the pit of metaphysical dualism,

Se alguém caiu no abismo do dualismo metafisico,

some really smart people, too, but we can reject all that.

são pessoas muito espertas também, mas podemos rejeitar tudo isso.

(Laughter)

(Risos)

Não, vou dizer-vos que há outra coisa

No, there's something else,

something really fundamental, and it is:

que é fundamental, e é isto:

há outra razão para não temos uma boa teoria do cérebro,

another reason why we don't have a good brain theory

is because we have an intuitive, strongly held but incorrect assumption

e é porque temos um assunção intuitiva e forte mas incorreta,

que nos impede de ver a resposta.

that has prevented us from seeing the answer.

There's something we believe that just, it's obvious, but it's wrong.

Há coisas que acreditamos estarem certas, mas estão erradas.

Now, there's a history of this in science and before I tell you what it is,

Há uma história semelhante na ciência que vos vou contra.

I'll tell you about the history of it in science.

vou contar essa história na ciência.

Look at other scientific revolutions --

Vejamos outras revoluções cientificas,

— o sistema solar e de Copérnico,

the solar system, that's Copernicus,

Darwin's evolution, and tectonic plates, that's Wegener.

a evolução de Darwin e as placas tectónicas, de Wegener.

Têm muito em comum com a ciência do cérebro.

They all have a lot in common with brain science.

First, they had a lot of unexplained data. A lot of it.

Primeiro, tinham muitos dados sem explicação. Muitos.

Mas ficaram mais compreensíveis, logo que se elaborou uma teoria.

But it got more manageable once they had a theory.

The best minds were stumped -- really smart people.

As melhores cabeças estavam bloqueadas, pessoas muito inteligentes.

We're not smarter now than they were then;

Não somos mais espertos do que eles eram.

it just turns out it's really hard to think of things,

É difícil pensar numa coisa,

mas uma vez bem pensado, é mais fácil entendê-la.

but once you've thought of them, it's easy to understand.

My daughters understood these three theories,

As minhas filhas entenderam estas três teorias, em linhas gerais,

in their basic framework, in kindergarten.

quando andavam no infantário.

It's not that hard -- here's the apple, here's the orange,

E agora não é muito difícil, aqui está a maçã, aqui está a laranja,

the Earth goes around, that kind of stuff.

a terra gira, e isso tudo.

Another thing is the answer was there all along,

Outra coisa é que a resposta esteve lá o tempo todo,

but we kind of ignored it because of this obvious thing.

mas foi ignorada por razões óbvias, é a realidade.

It was an intuitive, strongly held belief that was wrong.

Por uma forte convicção intuitiva de que estava errada.

In the case of the solar system,

No caso do sistema solar, a ideia de que a Terra está a girar

the idea that the Earth is spinning,

the surface is going a thousand miles an hour,

que a sua superfície se desloca a milhares de km por hora,

and it's going through the solar system at a million miles an hour --

e se desloca pelo sistema solar a um milhão de km por hora.

this is lunacy; we all know the Earth isn't moving.

É de lunático. Sabemos que ela não se move.

Do you feel like you're moving a thousand miles an hour?

Sentem que estão a viajar a milhares de km/h? Não.

Se alguém dissesse que estava a girar no espaço, que é enorme,

If you said Earth was spinning around in space and was huge --

they would lock you up, that's what they did back then.

trancavam-na, foi o que fizeram naquela época.

(Risos)

So it was intuitive and obvious. Now, what about evolution?

Portanto, era intuitivo e óbvio. E quanto à evolução?

Evolution, same thing.

É a mesma coisa. Ensinamos aos nossos filhos.

We taught our kids the Bible says God created all these species,

A Bíblia diz que Deus criou todas as espécies, gatos, cães,

cats are cats; dogs are dogs; people are people; plants are plants;

pessoas, plantas, eles não mudam.

they don't change.

Noé pô-los na Arca por aquela ordem, blá, blá, blá.

Noah put them on the ark in that order, blah, blah.

The fact is, if you believe in evolution, we all have a common ancestor.

O facto é que, se acreditam na evolução, que todos temos um antepassado comum,

We all have a common ancestor with the plant in the lobby!

e todos temos um antepassado comum com a planta ali à entrada.

This is what evolution tells us. And it's true. It's kind of unbelievable.

Isto é o que a evolução nos diz. É verdade. É mais ou menos inacreditável.

And the same thing about tectonic plates.

O mesmo sobre as placas tectónicas.

All the mountains and the continents

Todas as montanhas e continentes estão a flutuar por cima da terra.

are kind of floating around on top of the Earth.

É assim, não faz sentido nenhum.

It doesn't make any sense.

So what is the intuitive, but incorrect assumption,

Portanto, qual é a intuição, mas uma assunção incorreta,

that's kept us from understanding brains?

que nos impediu de entender o cérebro?

I'll tell you. It'll seem obvious that it's correct. That's the point.

Vai parecer óbvio que está correto, e é esse o objetivo.

Vou ter de explicar porque é que estavam errados sobre a outra assunção.

Then I'll make an argument why you're incorrect on the other assumption.

The intuitive but obvious thing is:

A coisa intuitiva mas óbvia é que,

de certa forma, a inteligência é definida pelo comportamento,

somehow, intelligence is defined by behavior;

we're intelligent because of how we do things

que somos inteligentes porque fazemos coisas

and how we behave intelligently.

mas vou provar que isso está errado.

And I'm going to tell you that's wrong.

A inteligência é definida pela previsão.

Intelligence is defined by prediction.

I'm going to work you through this in a few slides,

Vou mostrar-vos alguns slides, para dar um exemplo do que isto significa.

and give you an example of what this means.

Here's a system.

Isto é um sistema.

Engineers and scientists like to look at systems like this.

Os engenheiros e os cientistas gostam de desenhar os sistemas assim.

They say, we have a thing in a box. We have its inputs and outputs.

Dizem: "Temos uma coisa numa caixa, com entradas e saídas.

The AI people said, the thing in the box is a programmable computer,

As pessoas da IA dizem: "Na caixa está um computador programável

equivalente a um cérebro, fornecemos-lhe informações

because it's equivalent to a brain.

We'll feed it some inputs and get it to do something, have some behavior.

para ele ter algum tipo de comportamento.

Alan Turing definiu o teste Turing, que diz que uma coisa é inteligente

Alan Turing defined the Turing test, which essentially says,

se o seu comportamento for idêntico ao comportamento humano.

we'll know if something's intelligent if it behaves identical to a human --

Uma medida comportamental do que é a inteligência.

a behavioral metric of what intelligence is

that has stuck in our minds for a long time.

Isto ficou encaixado na nossa mente durante muito tempo.

Reality, though -- I call it real intelligence.

Eu falo da "inteligência real".

Real intelligence is built on something else.

A inteligência real é feita de outra coisa.

We experience the world through a sequence of patterns,

Experimentamos o mundo através de uma sequência de padrões

and we store them, and we recall them.

que guardamos e recordamos.

When we recall them, we match them up against reality,

Quando as chamamos, comparamo-las com a realidade,

and we're making predictions all the time.

e fazemos previsões o tempo todo.

It's an internal metric; there's an internal metric about us,

É uma medida eternal que existe em nós e podemos dizer: "Entendo o mundo?

saying, do we understand the world, am I making predictions, and so on.

"Estarei a fazer previsões?" Etc.

Vocês estão a ser inteligentes, e não estão a fazer nada.

You're all being intelligent now, but you're not doing anything.

Podem estar a coçar-se, a meter o dedo no nariz.

Maybe you're scratching yourself, but you're not doing anything.

Não estão a fazer nada neste momento, mas estão a entender o que eu digo.

But you're being intelligent; you're understanding what I'm saying.

Because you're intelligent and you speak English,

Como são inteligentes e falam inglês, sabem que palavra existe no fim desta...

you know the word at the end of this

sentence.

... frase.

The word came to you; you make these predictions all the time.

A palavra surgiu-vos, e vocês estão sempre a fazer estas previsões.

What I'm saying is,

O que quero dizer é que a previsão eterna é a saída do neocórtex.

the internal prediction is the output in the neocortex,

De certa forma, a predição leva ao comportamento inteligente.

and somehow, prediction leads to intelligent behavior.

Here's how that happens:

É assim que acontece. Comecemos com um cérebro não inteligente.

Let's start with a non-intelligent brain.

Eu digo que é um cérebro não inteligente, porque é um cérebro velho,

I'll argue a non-intelligent brain, we'll call it an old brain.

vamos dizer que não é de mamífero, mas de um réptil,

And we'll say it's a non-mammal, like a reptile,

say, an alligator; we have an alligator.

portanto digamos, de crocodilo.

And the alligator has some very sophisticated senses.

O crocodilo tem sentidos muito sofisticados.

It's got good eyes and ears and touch senses and so on,

Tem bons olhos e ouvidos e tacto e outros, uma boca e um nariz.

a mouth and a nose.

It has very complex behavior.

Tem um comportamento muito complexo.

It can run and hide. It has fears and emotions. It can eat you.

Pode correr e esconder-se. Tem medos e emoções.

Pode comer-nos, pode atacar.

It can attack. It can do all kinds of stuff.

Pode fazer muitos tipos de coisas.

But we don't consider the alligator very intelligent,

Mas não consideramos o crocodilo muito inteligente, como um ser humano.

not in a human sort of way.

But it has all this complex behavior already.

Mas tem todo este comportamento complexo.

Now in evolution, what happened?

Durante a evolução, o que aconteceu?

First thing that happened in evolution with mammals

Na evolução dos mamíferos,

is we started to develop a thing called the neocortex.

começámos por desenvolver o neocórtex.

I'm going to represent the neocortex by this box on top of the old brain.

Vou representar o neocórtex aqui,

com esta caixa por cima do velho cérebro.

Neocortex means "new layer." It's a new layer on top of your brain.

Neocórtex significa nova camada. É uma nova camada por cima do cérebro.

It's the wrinkly thing on the top of your head

É aquela coisa enrugada, no alto da cabeça,

that got wrinkly because it got shoved in there and doesn't fit.

enrugada porque foi enfiada ali dentro mas não cabe lá.

(Laughter)

(Risos)

Literally, it's about the size of a table napkin

É mesmo. Tem o tamanho de uma toalha de mesa.

and doesn't fit, so it's wrinkly.

Não cabe, fica enrugada. Agora olhem como desenhei isto aqui.

Now, look at how I've drawn this.

The old brain is still there.

O velho cérebro ainda ali está. Ainda temos o cérebro de crocodilo.

You still have that alligator brain. You do. It's your emotional brain.

Temos. É o cérebro emocional.

It's all those gut reactions you have.

É todas aquelas reações viscerais que temos.

On top of it, we have this memory system called the neocortex.

Por cima dele, temos este sistema de memória chamado neocórtex.

And the memory system is sitting over the sensory part of the brain.

O sistema de memória assenta sobre a parte sensorial do cérebro.

So as the sensory input comes in and feeds from the old brain,

Portanto, tal como as entradas sensoriais alimentam o velho cérebro,

it also goes up into the neocortex.

também vão para cima para o neocórtex. E o neocórtex está só a memorizar.

And the neocortex is just memorizing.

It's sitting there saying, I'm going to memorize all the things going on:

Está ali apenas a memorizar todas as coisas que se passam,

where I've been, people I've seen, things I've heard, and so on.

"onde estive, pessoas que vi, coisas que ouvi", etc.

And in the future, when it sees something similar to that again,

No futuro, quando vê qualquer coisa semelhante outra vez,

in a similar environment, or the exact same environment,

num contexto semelhante, ou exatamente no mesmo contexto,

it'll start playing it back: "Oh, I've been here before,"

volta a passá-lo outra vez.

"Já aqui estive antes, e depois disso aconteceu isto a seguir".

and when you were here before, this happened next.

It allows you to predict the future.

Permite-nos prever o futuro.

It literally feeds back the signals into your brain;

Permite-nos, literalmente reinjectar os sinais no cérebro,

they'll let you see what's going to happen next,

que vos permitem ver o que vai acontecer a seguir,

will let you hear the word "sentence" before I said it.

ouvir a palavra, antes de eu a dizer.

And it's this feeding back into the old brain

É esta realimentação no velho cérebro

that will allow you to make more intelligent decisions.

que nos permite tomar decisões muito mais inteligentes.

This is the most important slide of my talk, so I'll dwell on it a little.

Este é o slide mais importante da palestra, vou insistir nele mais um pouco.

And all the time you say, "Oh, I can predict things,"

Por isso estamos sempre a dizer: "Eu consigo prever as coisas.

so if you're a rat and you go through a maze, and you learn the maze,

Um rato que atravessa um labirinto e aprende o caminho,

quando volta ao labirinto, tem o mesmo comportamento.

next time you're in one, you have the same behavior.

But suddenly, you're smarter; you say, "I recognize this maze,

Mas nós somos mais espertos, porque dizemos:

"Reconheço este labirinto, sei qual o caminho a seguir".

I know which way to go; I've been here before; I can envision the future."

"Já aqui estive, posso prever o futuro". É o que estamos a fazer.

That's what it's doing.

This is true for all mammals --

Isto é verdade para todos os mamíferos,

in humans, it got a lot worse.

mas nos seres humanos, tornou-se muito pior.

Humans actually developed the front of the neocortex,

Nós desenvolvemos a parte frontal do neocórtex

called the anterior part of the neocortex.

— chamada a parte anterior do noecórtex — e a natureza fez um pequeno truque.

And nature did a little trick.

It copied the posterior, the back part, which is sensory,

Copiou a parte posterior, que é sensorial,

and put it in the front.

e pô-la na parte frontal.

Humans uniquely have the same mechanism on the front,

Só os seres humanos têm o mesmo mecanismo na frente,

but we use it for motor control.

mas utilizamo-lo para o controlo motor.

So we're now able to do very sophisticated motor planning, things like that.

Agora podemos planear movimentos muito sofisticados.

I don't have time to explain, but to understand how a brain works,

Não posso entrar em detalhe mas, para entender como funciona o cérebro,

you have to understand how the first part of the mammalian neocortex works,

têm de entender como funciona

a primeira parte do neocórtex de um mamífero,

como guardamos sequências e fazemos previsões.

how it is we store patterns and make predictions.

Let me give you a few examples of predictions.

Vou dar alguns exemplos de previsões.

I already said the word "sentence."

Já disse a palavra "frase".

Na música, se já ouviram Jill a cantar uma canção,

In music, if you've heard a song before,

when you hear it, the next note pops into your head already --

quando ela a canta, a nota seguinte aparece na vossa cabeça.

you anticipate it.

Vocês vão prevendo as notas.

With an album, at the end of a song, the next song pops into your head.

Num álbum de música, no fim de uma canção, a canção seguinte aparece na nossa cabeça.

It happens all the time, you make predictions.

Estão sempre a acontecer, estas previsões.

I have this thing called the "altered door" thought experiment.

Eu falo da "experiência do pensamento da porta alterada".

It says, you have a door at home;

É o seguinte: vocês têm uma porta em casa.

when you're here, I'm changing it --

Enquanto estão aqui eu mudo-a.

I've got a guy back at your house right now, moving the door around,

Há alguém na vossa casa neste momento, a mudar a porta.

moving your doorknob over two inches.

Vai mudar o puxador da porta dois centímetros.

When you go home tonight, you'll put your hand out, reach for the doorknob,

Quando forem para casa hoje, vão pôr ali a mão,

chegam ao puxador da porta e notam que está no sítio errado.

notice it's in the wrong spot

and go, "Whoa, something happened."

E dizem: "Uau! O que é que aconteceu?"

It may take a second, but something happened.

Pode demorar a perceber, mas dão fé.

I can change your doorknob in other ways --

Eu podia mudar o puxador da porta, fazê-lo maior ou menor,

make it larger, smaller, change its brass to silver, make it a lever,

mudar o material para prata, fazer uma alavanca.

I can change the door; put colors on, put windows in.

colori-la, pôr-lhe janelas,

I can change a thousand things about your door

mudar centenas de coisas na porta.

Nos dois segundos que levam a abrir a porta,

and in the two seconds you take to open it,

vão notar que algo mudou.

you'll notice something has changed.

Now, the engineering approach, the AI approach to this,

A abordagem a isto da engenharia, da IA,

is to build a door database with all the door attributes.

é construir uma base de dados de portas, com todos os seus atributos.

And as you go up to the door, we check them off one at time:

Quando chegam à porta, vamos verificá-las todas, uma de cada vez.

door, door, color ...

Porta, porta, porta...

We don't do that. Your brain doesn't do that.

O nosso cérebro não faz isso.

Your brain is making constant predictions all the time

O nosso cérebro está sempre a fazer previsões.

about what will happen in your environment.

sobre o que vai acontecer no nosso contexto.

As I put my hand on this table, I expect to feel it stop.

Quando ponho a minha mão na mesa, espero senti-la parar.

When I walk, every step, if I missed it by an eighth of an inch,

Ao andar, por cada passo, se falho apenas um oitavo de centímetro,

I'll know something has changed.

noto que alguma coisa mudou.

You're constantly making predictions about your environment.

Estamos sempre a fazer previsões no nosso meio ambiente.

I'll talk about vision, briefly.

Vou falar da visão. Isto é uma imagem de uma mulher.

This is a picture of a woman.

When we look at people, our eyes saccade over two to three times a second.

Ao olhamos para uma pessoa, os olhos são apanhados

duas a três vezes por segundo.

We're not aware of it, but our eyes are always moving.

Não reparamos, mas os olhos estão sempre a mexer.

When we look at a face, we typically go from eye to eye to nose to mouth.

Vamos de olho para olho, para olho, para nariz, para a boca.

When your eye moves from eye to eye,

Quando os vossos olhos vão de olho para olho,

if there was something else there like a nose,

se estivesse ali outra coisa, como o nariz,

you'd see a nose where an eye is supposed to be and go, "Oh, shit!"

se vissem um nariz onde devia estar um olho,

vocês diriam: "M... "

(Laughter)

(Risos)

"There's something wrong about this person."

Há algo de errado com esta pessoa.

That's because you're making a prediction.

Isto porque estão a fazer uma previsão.

It's not like you just look over and say, "What am I seeing? A nose? OK."

Não disseram: "O que estou a ver agora? Um nariz, está certo".

No, you have an expectation of what you're going to see.

Não, vocês têm uma expetativa do que vão ver.

(Risos)

Every single moment.

Sempre. Pensemos agora como testamos a inteligência.

And finally, let's think about how we test intelligence.

Testamo-la por previsão. Qual é a palavra seguinte aqui?

We test it by prediction: What is the next word in this ...?

Isto está para isto como isto está para isto. Qual é o próximo número nesta frase?

This is to this as this is to this. What is the next number in this sentence?

Here's three visions of an object. What's the fourth one?

Aqui estão três perspetivas de um objeto. Qual é a quarta?

That's how we test it. It's all about prediction.

É assim que a testamos. É tudo sobre previsão.

So what is the recipe for brain theory?

Portanto qual é a receita para uma teoria do cérebro?

First of all, we have to have the right framework.

Em primeiro lugar, temos de ter o "framework" certo,

And the framework is a memory framework,

um "framework" de memória,

not a computational or behavior framework,

não um "framework" de computação ou comportamento.

it's a memory framework.

How do you store and recall these sequences of patterns?

Como guardam e chamam todas estas sequências de padrões?

São sequências espácio-temporais.

It's spatiotemporal patterns.

Then, if in that framework, you take a bunch of theoreticians --

Depois, é preciso um grupo de teóricos.

biologists generally are not good theoreticians.

Os biólogos geralmente não são bons teóricos.

Nem sempre, mas em geral, não há grande história de teoria em biologia.

Not always, but generally, there's not a good history of theory in biology.

I've found the best people to work with are physicists,

Acho que as melhores pessoas com quem trabalhar são os físicos,

engineers and mathematicians,

engenheiros e matemáticos, com tendência a pensar algoritmicamente.

who tend to think algorithmically.

Then they have to learn the anatomy and the physiology.

Temos de aprender anatomia e fisiologia.

You have to make these theories very realistic in anatomical terms.

Temos de fazer teorias muito realistas em termos anatómicos.

Alguém que fala da sua teoria sobre o funcionamento do cérebro

Anyone who tells you their theory about how the brain works

mas não diz o que se passa dentro do cérebro

and doesn't tell you exactly how it's working

e como funcionam as ligações, isso não é nenhuma teoria.

and how the wiring works --

it's not a theory.

And that's what we do at the Redwood Neuroscience Institute.

É o que estamos a fazer no Instituto Redwood Neuroscience.

I'd love to tell you we're making fantastic progress in this thing,

Adorava poder dizer que estamos a fazer progressos fantásticos.

and I expect to be back on this stage sometime in the not too distant future,

Espero voltar a este palco,

talvez num futuro próximo, e falar-vos sobre isso.

to tell you about it.

I'm really excited; this is not going to take 50 years.

Estou muito entusiasmado. Isto não vai levar 50 anos.

What will brain theory look like?

Então, como é uma teoria do cérebro?

First of all, it's going to be about memory.

Vai ser uma teoria sobre a memória.

Not like computer memory -- not at all like computer memory.

Não como memória de computador, não tem nada a ver com isso.

It's very different.

É uma memória desses padrões multidimensão,

It's a memory of very high-dimensional patterns,

like the things that come from your eyes.

como o que nos chega dos nossos olhos.

É também memória de sequências.

It's also memory of sequences:

you cannot learn or recall anything outside of a sequence.

Não podem aprender ou lembrar nada fora de uma sequência.

A song must be heard in sequence over time,

Uma canção tem de ser ouvida numa sequência através do tempo,

and you must play it back in sequence over time.

e vocês têm de a relembrar numa sequência através do tempo.

And these sequences are auto-associatively recalled,

Essas sequências são chamadas por autoassociatividade,

so if I see something, I hear something, it reminds me of it,

se eu vir ou ouvir algo, lembra-me algo, e é reproduzido automaticamente.

and it plays back automatically.

It's an automatic playback.

É uma reprodução automática. A predição da entrada futura é a saída desejada.

And prediction of future inputs is the desired output.

And as I said, the theory must be biologically accurate,

Como eu disse, a teoria tem de ser biologicamente exata,

it must be testable and you must be able to build it.

tem de ser testável, e têm de poder construí-la

If you don't build it, you don't understand it.

Se não a construírem, não a compreendem. Por isso, mais um slide aqui.

One more slide.

What is this going to result in?

Em que é que isto vai resultar?

Vamos mesmo construir máquinas inteligentes?

Are we going to really build intelligent machines?

Absolutamente. E vai ser diferente do que as pessoas pensam.

Absolutely. And it's going to be different than people think.

Quanto a mim, não há dúvida de que vai acontecer.

No doubt that it's going to happen, in my mind.

First of all, we're going to build this stuff out of silicon.

Em primeiro lugar, vamos construí-las de silício.

The same techniques we use to build silicon computer memories,

Podemos usar as mesmas técnicas que usamos para construir memórias de computador,

we can use here.

But they're very different types of memories.

Mas são tipos de memória muito diferentes.

And we'll attach these memories to sensors,

Vamos ligar essas memórias a sensores,

and the sensors will experience real-live, real-world data,

e os sensores vão receber dados reais em tempo real,

e estas coisas vão aprender sobre o seu meio ambiente.

and learn about their environment.

Now, it's very unlikely the first things you'll see are like robots.

É pouco provável que as primeiras coisas que vamos ver sejam como robôs.

Not that robots aren't useful; people can build robots.

Os robôs são úteis, as pessoas podem fazer robôs.

But the robotics part is the hardest part. That's old brain. That's really hard.

Mas a parte robótica é o mais difícil. É o cérebro antigo.

The new brain is easier than the old brain.

O novo cérebro é mais fácil que o antigo.

So first we'll do things that don't require a lot of robotics.

Portanto, a primeira coisa a fazer é o que não necessita de robótica.

So you're not going to see C-3PO.

Por isso não vão ver o C-3PO.

You're going to see things more like intelligent cars

Vão ver coisas como carros inteligentes

that really understand what traffic is, what driving is

que percebem o que é o tráfego e o que é conduzir,

and have learned that cars with the blinkers on for half a minute

que aprenderam que carros que têm o pisca ligado há mais de 30 segundos

probably aren't going to turn.

provavelmente não vão virar, coisas dessas.

(Laughter)

We can also do intelligent security systems.

Também podemos fazer sistemas de segurança inteligentes.

Anytime we're basically using our brain but not doing a lot of mechanics --

Tudo em que utilizamos o cérebro, mas sem fazer muita mecânica.

those are the things that will happen first.

São as coisas que vão aparecer primeiro.

But ultimately, the world's the limit.

Mas o limite aqui é o mundo. Não sei o que é que isto vai dar.

I don't know how this will turn out.

Conheço muitas pessoas que inventaram o microprocessador.

I know a lot of people who invented the microprocessor.

And if you talk to them,

Eles sabiam que o que estavam a fazer era realmente significativo,

they knew what they were doing was really significant,

but they didn't really know what was going to happen.

mas não sabiam realmente o que iria acontecer.

They couldn't anticipate cell phones and the Internet

Não podiam prever telefones portáteis, a Internet e todo este tipo de coisas.

and all this kind of stuff.

They just knew like, "We're going to build calculators

Só sabiam que iam construir calculadoras e controladores de semáforos.

and traffic-light controllers.

Mas está a ser enorme.

But it's going to be big!"

In the same way, brain science and these memories

Isto é como a ciência do cérebro.

are going to be a very fundamental technology,

Estas memórias vão ser uma tecnologia fundamental,

and it will lead to unbelievable changes in the next 100 years.

que vai levar-nos a mudanças incríveis nos próximos 100 anos.

And I'm most excited about how we're going to use them in science.

Estou mais entusiasmado como vamos utilizá-las em ciência.

So I think that's all my time -- I'm over,

Acho que o meu tempo já acabou e vou acabar a minha palestra aqui mesmo.

and I'm going to end my talk right there.