É indiscutível o fato de que a inteligência artificial e a blockchain são duas das principais tecnologias catalisadoras do ritmo da inovação e que estão introduzindo mudanças radicais em todos os setores.
Cada tecnologia tem seu próprio grau de complexidade técnica, bem como suas implicações de negócios, mas seu uso conjunto pode ser capaz de redesenhar todo o paradigma tecnológico (e humano) do zero.
Esse artigo vai falar sobre a interseção da AI e da Blockchain e discutir as definições, os desafios e os benefícios dessa aliança.
Tecnologia Blockchain e os bancos de dados
Eu tenho conversado e escrito sobre AI há algum tempo — se você quiser saber mais sobre isso, você pode checar minha explicação ou um breve histórico de AI.
No entanto, eu nunca falei sobre blockchain e criptomoedas até agora, então vou dedicar esse primeiro tópico para descrever o que é e como funciona.
Um blockchain é um banco de dados seguro, distribuído e imutável compartilhado por todas as partes de uma rede distribuída, no qual os dados de transações podem ser gravados (seja na cadeia para informações básicas ou off-chain no caso de anexos extras) e facilmente auditados.
Simplificando (com as palavras do Bank of England), o blockchain é “uma tecnologia que permite que pessoas que não se conhecem confiem em um registro compartilhado de eventos”.
Como funciona um Blockchain
Os dados são armazenados em estruturas rígidas chamadas blocos, que são conectados uns aos outros em uma cadeia por meio de um hash (cada bloco também inclui um registro de data e hora e um link para o bloco anterior por meio de seu hash).
Os blocos têm um cabeçalho, que inclui metadados e um conteúdo, que inclui os dados reais da transação. Como cada bloco é conectado ao anterior, à medida que o número de participantes e blocos aumenta, torna-se extremamente difícil modificar qualquer informação sem ter o consenso da rede.
A rede pode validar a transação por meio de diferentes mecanismos, mas principalmente por meio de uma “prova de trabalho” ou uma “prova de participação”. Uma prova de trabalho (Nakamoto, 2008) pede aos participantes — chamados de “mineiros” — para resolverem problemas matemáticos complexos, a fim de adicionar um bloco, que por sua vez, exige uma tonelada de energia e capacidade de hardware a ser decodificada.
Já uma prova de participação (Vasin, 2014), tenta resolver esse problema de eficiência energética atribuindo mais poder de mineração aos participantes que têm mais moedas.
Entre outros mecanismos estão são o algoritmo tolerante a falhas bizantinas (Castro e Liskov, 2002), o corte do quorum (Mazieres, 2016), bem como as variações da prova de participação (Mingxiao et al., 2017), mas não vamos entrar neles agora.
Os dados públicos no Blockchain
A característica final que precisa ser explicada é a categoria de blockchain baseada na permissão de acesso de rede diferente, ou seja, se é livre para qualquer pessoa visualizá-la (sem permissão versus permissão) ou se é preciso consenso para participar (pública versus privada). No primeiro caso, qualquer um pode acessar e ler ou escrever dados, enquanto no segundo um participante predeterminado tem o poder de se juntar à rede.
Para concluir esse começo de papo, mencionarei imediatamente a possibilidade de o blockchain não apenas permitir transações, mas também a possibilidade de criar contratos (inteligentes) acionados por eventos e limites específicos e também rastreáveis sem esforço.
O hype das Ofertas Iniciais de Moedas (ICOs)
Um grande hype que podemos ver hoje em dia gira em torno do novo fenômeno das Ofertas Iniciais da Moeda (ICOs). Mesmo que muitas pessoas gastem dinheiro com isso por causa de sua semelhança com as Ofertas Públicas Iniciais (IPOs) — mais comuns e valiosas — uma ICO nada mais é do que uma venda simbólica, em que um token é a menor unidade funcional de uma rede específica.
Um ICO é um conceito híbrido que possui elementos de alocação de ações, uma campanha de pré-vendas/crowdfunding e uma moeda com poder limitado e domínio do aplicativo.
É definitivamente uma inovação interessante que introduz novas formas não regulamentadas de levantar capitais, mas também coloca em evidência várias questões para uma comunidade despreparada.
Os ICOs estão sendo cada vez mais usados para financiar o desenvolvimento de um projeto de criptografia por meio de uma liberação de token que de alguma forma está integrado. Dessa forma, o ICO pode revolucionar o sistema financeiro e se tornar os futuros títulos e ações.
Como inteligência artificial pode mudar o Blockchain
Embora seja extremamente poderoso, um blockchain também tem suas próprias limitações. Alguns deles são relacionados à tecnologia, enquanto outros vêm da cultura antiquada herdada do setor de serviços financeiros, mas todos eles podem ser afetados pela AI de uma forma ou de outra. Confira em quais aspectos:
Consumo de energia
A mineração é uma tarefa incrivelmente difícil que requer uma tonelada de energia (e, posteriormente, dinheiro) para ser concluída (O’Dwyer e David Malone, 2014).
A AI já provou ser muito eficiente na otimização do consumo de energia, por isso acredito que resultados semelhantes podem ser alcançados para o blockchain também. Isso provavelmente também resultaria em menores investimentos em hardware de mineração.
Escalabilidade
O blockchain está crescendo em um ritmo constante de 1MB a cada 10 minutos e já soma 85GB.
Satoshi (2008) mencionou pela primeira vez a “remoção de blockchain” (ou seja, excluindo dados desnecessários sobre transações totalmente gastas para não manter o blockchain inteiro em um único laptop) como uma solução possível, mas a AI pode introduzir novos sistemas de aprendizado descentralizados, como aprendizado federado, por exemplo, ou novas técnicas de sharding de dados para tornar o sistema mais eficiente.
Segurança
Mesmo que o blockchain seja quase impossível de ser hackeado, suas camadas e aplicações adicionais não são tão seguras. O incrível progresso alcançado pelo aprendizado de máquina nos últimos dois anos faz da AI uma aliada fantástica para o blockchain para garantir uma implantação segura em aplicativos, especialmente dada a estrutura fixa do sistema.
Privacidade
A questão da privacidade, que envolve dados pessoais, gera preocupações regulatórias e estratégicas para vantagens competitivas (Unicredit, 2016).
Criptografia homomórfica (realizando operações diretamente em dados criptografados), o projeto Enigma (Zyskind et al., 2015) ou o projeto Zerocash (Sasson et al., 2014), são definitivamente possíveis soluções, mas vejo esse problema tão intimamente ligado a escalabilidade e segurança.
Eficiência
Deloitte (2016) estimou que os custos totais de operação associados à validação e compartilhamento de transações no blockchain chegam a US $ 600 milhões por ano.
Um sistema inteligente pode eventualmente ser capaz de calcular rapidamente a probabilidade de execução de uma determinada tarefa.
Além disso, mesmo que algumas restrições estruturais estejam presentes, uma maior eficiência e um menor consumo de energia podem reduzir a latência da rede, permitindo transações mais rápidas.
Hardware
Mineradores (e não somente empresas, mas também indivíduos) despejaram uma grande quantia de dinheiro em componentes de hardware especializados. Como o consumo de energia sempre foi uma questão-chave, muitas soluções foram propostas e muitas outras serão introduzidas no futuro.
Na medida em que o sistema se torna mais eficiente, alguma peça de hardware pode ser convertida (às vezes parcialmente) para uso de redes neurais.
Falta de talento
Isso é uma aposta, mas da mesma forma que estamos tentando automatizar a própria ciência de dados (sem sucesso, até onde eu saiba), não vejo porque não conseguiríamos fazer agentes virtuais capazes de criar novas versões deles mesmos, até mesmo interagir com eles e mantê-los.
Data gates
Em um futuro onde todos os nossos dados estarão disponíveis em um blockchain e as empresas poderão comprá-los diretamente de nós, precisaremos de ajuda para conceder acesso, rastrear o uso de dados e, por fim, entender o que acontece com nossos dados pessoais a uma velocidade de computador. Este é um trabalho para máquinas inteligentes.
Como o Blockchain pode mudar a AI
Nesse tópico, faremos o exercício oposto, entendendo o impacto que o blockchain pode ter no desenvolvimento de sistemas de aprendizado de máquina.
Ajudar a AI a ser mais clara
A caixa negra da AI sofre de um problema de explicação. Ter uma trilha de auditoria clara pode não apenas melhorar a confiabilidade dos dados, bem como de seus modelos, mas também fornecer uma rota clara para rastrear o processo de decisão da máquina.
Aumentar a eficácia da AI
Um compartilhamento seguro de dados significa mais dados (e mais dados de treinamento) e, em seguida, melhores modelos, melhores ações, melhores resultados … e melhores dados novos. O efeito de rede é tudo o que importa no final do dia.
Abaixar as barreiras do mercado
As tecnologias Blockchain podem proteger seus dados. Então, por que não armazenar todos os seus dados e talvez vendê-lo? Bem, você provavelmente irá.
Então, primeiro de tudo, blockchain irá promover a criação de dados pessoais mais limpos e organizados. Em segundo lugar, permitirá o surgimento de novos mercados: um mercado de dados (fruto acessível); um mercado de modelos (muito mais interessante); e finalmente até um mercado de AI (veja o que Ben Goertzel está tentando fazer com SingularityNET).
Assim, o compartilhamento fácil de dados e novos mercados, juntamente com a verificação de dados blockchain, proporcionará uma integração mais fluida que reduz a barreira para a entrada de players menores e reduz a vantagem competitiva dos gigantes da tecnologia.
Aumentar a confiança artificial
Assim que parte de nossas tarefas for gerenciada por agentes virtuais autônomos, ter uma trilha de auditoria clara ajudará os robôs a confiar uns nos outros (e a confiar neles).
Ele também aumentará cada interação e transação máquina-a-máquina (Outlier Ventures, 2017), fornecendo uma maneira segura de compartilhar dados e coordenar decisões, bem como um mecanismo robusto para atingir um quorum (extremamente relevante para a robótica enxame e vários agentes cenários).
Reduzir o cenário de riscos catastróficos
Uma AI codificada em um DAO com contratos inteligentes específicos só poderá executar essas ações e nada mais (tendo, assim, um espaço de ação limitado).
Conclusão
Blockchain e IA estão nos dois lados extremos do espectro tecnológico: um promove a inteligência centralizada em plataformas de dados, o outro promove aplicativos descentralizados em um ambiente de dados abertos.
No entanto, se encontrarmos uma maneira inteligente de fazê-los trabalhar juntos, as ações positivas totais poderiam ser amplificadas em um piscar de olhos.
Existem, é claro, implicações técnicas e éticas decorrentes da interação entre essas duas poderosas tecnologias, como por exemplo, como podemos editar (ou até mesmo esquecer) dados em um blockchain? Um blockchain editável é a solução?
Com toda a sinceridade, acho que a única coisa que podemos fazer é continuar experimentando.
Esse texto é uma tradução e adaptação do original escrito pelo renomado cientista Francesco Corea.
