Na verdade, [...] o que é exatamente um algoritmo?

Qua | 03.10.18

Na verdade, [...] o que é exatamente um algoritmo?

por Sergio C. Fanjul | El País

É a palavra tecnológica da moda, embora seja usada com grande ignorância. Nós tentamos explicar o que isso significa ... e como se complica quando lhe adicionamos computação

Algoritmo é a palavra tecnológica da moda: algoritmos fazem isto e aquilo, eles conhecem as nossas paixões mais íntimas, eles vão assumir os nossos empregos, eles estão prontos para destruir a sociedade e o mundo ... Na linguagem quotidiana eles são referidos como se fossem génios do mal, demiurgos desobedientes ou a espinha dorsal de megacorporações sem escrúpulos. Na verdade, um algoritmo é algo mais simples, um mecanismo cego e sem vontade, mas que, como veremos, está a mudar o mundo de forma definitiva e merece a máxima atenção...

O que é um algoritmo? Simplesmente uma série de instruções simples que são realizadas para resolver um problema. A regra de multiplicação que aprendemos na escola e que permite obter o produto de dois números, com papel e lápis, é um algoritmo simples. Mas podemos dar uma definição um pouco mais rigorosa:

Na verdade, [...] o que é exatamente um algoritmo? — Getty Images

" Um conjunto de regras sistematicamente aplicadas a alguma entrada apropriada de dados, resolvem um problema num número finito de passos elementares", como afirma o professor da Faculdade de Informática da Universidade Complutense Ricardo Peña Marí, autor no momento do livro De Euclid para Java, a história dos algoritmos e linguagens de programação (Nívola). " É importante notar que o algoritmo tem que ser finito e executa as instruções de forma sistemática, ou seja, ele é cego ante o que está a fazer, e que os passos com que opera são elementares , " diz o professor.

MAIS INFORMAÇÃO

Assim, um algoritmo poderia ser uma receita para cozinhar ou as instruções para fazer um avião de papel a partir de uma folha. Os algoritmos possuem uma entrada (input) e uma saída (output)) Entre ambas estão as instruções: a entrada poderia ser como carne moída, a folha de polpa de tomate e de saída a lasanha perfeitamente gratinada. "Ainda que nestas tarefas muitas vezes influa a capacidade das pessoas que as criam: não é o mesmo uma receita preparada por um grande chef, que pode até melhorá-la ou por um principiante," enfatiza Miguel Toro, professor do Departamento de Idiomas e Sistemas de Computação da Universidade de Sevilha. Na realidade, os algoritmos executam operações tão simples que podem ser realizadas com sucesso por qualquer pessoa. Até pelas máquinas. Aqui está o cerne da questão.

Algoritmos + computadores = revolução

Porque embora os algoritmos existam pelo menos desde os tempos dos babilónios, com a chegada dos computadores eles assumem muito mais destaque. A união de máquinas e algoritmos é o que está a mudar o mundo. O matemático britânico Alan Turing famoso por ter descoberto a máquina Enigma de mensagens cifradas nazis e por se ter matado mordendo uma maçã envenenada depois de sofrer uma severa perseguição por causa da sua homossexualidade, foi o primeiro que ligou algoritmo e computadores. Alan Turing na verdade foi um dos primeiros a imaginar um computador como o conhecemos. Ele até pensou que as máquinas poderiam pensar e até escrever poemas de amor.

A máquina de Turing não é uma máquina que exista no mundo físico, mas uma construção mental.Consiste numa fita infinita na qual são executadas operações repetitivas até que sejam dadas soluções, torna-se uma definição computacional do algoritmo e um computador, o primeiro conceptualizado: "Na essência, é o precursor dos computadores: tem uma memória, algumas instruções (um programa), algumas operações elementares, uma entrada e uma saída", explica o professor Peña. O mais interessante é que é uma máquina universal, que pode executar qualquer programa que seja ordenado. Dentro dos problemas do mundo existem dois tipos: aqueles que podem resolver uma máquina de Turing (chamada computável) e aqueles que não podem (não computáveis), como vemos nas tarefas do mundo real que as máquinas podem executar (cada vez mais) e outras que apenas humanos podem executar. Todos os computadores, tablets, smartphones, etc., que conhecemos são máquinas de Turing.

"Em definitivo, o trabalho dos programadores de computador é traduzir os problemas do mundo para uma linguagem que uma máquina possa entender", diz Peña. Isto é, em algoritmos que a máquina manipula: para isto é necessário partir a realidade em pequenos problemas em sucessão e pôr o computador executá-los. Um programa de computador é um algoritmo escrito numa linguagem de programação que no final acaba convertido em milhares de operações simples que são realizadas com correntes elétricas no processador, correntes representadas pelos célebres uns e zeros, os dígitos que caracterizam o digital. Quando jogamos um videojogo tridimensional, olhamos para o Facebook ou usamos um processador de texto, a máquina na verdade está realizando inúmeras operações com pequenas correntes elétricas, sem saber que de tudo isso sai Lara Croft com duas pistolas. A chave é que são muitas operações ao mesmo tempo: um computador de 4 GHz pode fazer 4.000 milhões de operações em apenas um segundo. Em essência, isso são algoritmos e isso é a informática.

Meus problemas com algoritmos

Apesar da longevidade dos algoritmos e da maturidade dos computadores, a palavra algoritmo tornou-se moda nos últimos anos. A que se deve? "Os computadores podem calcular muito mais rápido que um cérebro humano e, desde o surgimento da Internet, há um salto e coisas que pareciam impossíveis a serem alcançadas", diz Miguel Toro. Por exemplo, em disciplinas em plena ebulição, como o big data ou a inteligência artificial.

Conteúdo não suportado.

"Algoritmos são usados para prever resultados eleitorais, conhecer os nossos gostos e o mundo do trabalho é algorítmico : as diferentes tarefas são convertidas em algoritmos e o trabalho é automatizado", explica o professor. As únicas tarefas não algorítmicas, no momento, são aqueles relacionados com a criatividade e as emoções humanas, essa é a nossa vantagem. Embora se defenda com frequência que a Revolução Tecnológica criará novos empregos, Toro acredita que nunca haverá tantos empregos destruídos e concentrados em pessoas e países com a adequada preparação. "É por isso que uma ideia que parecia típica da esquerda, como a renda básica universal, está sendo proposta por Bill Gates e experimentada em lugares como a Califórnia ou a Finlândia. É necessário que haja consumidores para que o sistema económico não desmorone."

El Flash Crack

Um dos exemplos mais impressionantes de como os algoritmos podem funcionar sem a supervisão humana é o chamado Flash Crack de 6 de maio de 2010. Na Bolsa, os algoritmos funcionam fazendo transações em velocidades inimagináveis para um cérebro humano, em questão de microssegundos. para alcançar a máxima rentabilidade. É a negociação de alta frequência. Nesse dia de 2010, a interação das operações dos algoritmos produziu uma queda de 1.000 pontos, em torno de 9%, sem explicação aparente, que se recuperou após alguns minutos, mas que deu uma ideia dos problemas que podem ocorrer "Casos como estes acontecem quando os algoritmos são colocados a correr e ninguém tem a imagem de todo o processo, o que é chamado de decoerência", explica Toro, "é por isso que os algoritmos devem trabalhar sob supervisão humana".

Conteúdo não suportado.

"Ninguém concorda com o que aconteceu no mercado de ações, ninguém deu a ordem, ninguém queria isso, ninguém realmente tinha controle sobre o que realmente estava a acontecer, " diz Kevin Slavin, professor no MIT Media Lab, no seu famoso talk TED Como os algoritmos configuram o nosso mundo . Outro caso interessante é o manual The making of a fly , de Peter Lawrence, que trata da genética de moscas como a Drosophila melanogaster., amplamente utilizado em laboratórios biológicos. A coisa estranha sobre este livro, em tudo o resto, muito normal, é que, em 2011, o seu preço na Amazon atingiu a cifra de 1.700 milhões de dólares e subiu, poucas horas depois, para quase 23.700 milhões de dólares (mais frete) . Tudo foi devido à operação de um algoritmo que definiu os preços automaticamente. "Ninguém comprou ou vendeu nada, o que aconteceu?", Diz Slavin. "Tanto aqui como em Wall Street, vemos como algoritmos conflitantes, juntos, criam loops sem qualquer supervisão humana."

Apesar de tudo, existem algoritmos que já fazem parte dos conselhos de empresas. É o caso da VITAL, que desde maio de 2014 ocupa uma das cinco cátedras executivas da Deep Knowlegde Ventures, uma empresa de capital de risco de Hong Kong especializada em medicina regenerativa. O algoritmo recomenda investimentos depois de analisar grandes quantidades de dados e ensaios clínicos. Ele tem o direito de votar na cúpula dessa corporação. Como o historiador Yuval Harari aponta no seu livro Homo Deus, breve história de amanhã(Debate), "A VITAL adquiriu um dos vícios dos CEOs: o nepotismo. Ele recomendou investir em empresas que dão mais autoridade aos algoritmos ". Segundo Harari, pode chegar o dia em que, quando os algoritmos se tornarem donos do mercado de trabalho, a riqueza estará concentrada em uma "elite de algoritmos todo-poderosos" (...) os algoritmos poderiam não apenas dirigir empresas, mas ser seus donos. Atualmente, a lei humana já reconhece entidades intersubjetivas, como empresas e nações, como pessoas jurídicas ". Se entidades como a Toyota ou a Argentina, que não têm corpo ou mente, podem possuir terra e dinheiro, processar e ser processadas, por que não um algoritmo? pergunta o autor.

Algoritmos celebrities

Talvez o algoritmo mais famoso do mundo, após a multiplicação, seja o Google, criado em 1998 e denominado PageRank. O seu sucesso revolucionário consistiu em rastrear a web e fornecer resultados de pesquisa ordenados pela sua importância. "O PageRank original mediu a importância de um website pelo número de sites que estavam vinculados a ele", diz Andrés Leonardo Martínez Ortiz (também conhecido pela sigla ALMO), gerente do Google Developer Group, e essa foi a chave para o seu sucesso Desde então, de acordo com a ALMO, o algoritmo evoluiu para levar o utilizador em conta nos seus resultados (não é o mesmo ser adulto ou criança, ou pesquisar em Madrid ou em Sillicon Valley), oferecer mapas, imagens, corrigir, pesquisar ortografia ou perceber quando uma pergunta é gravada na caixa de pesquisa.

Conteúdo não suportado.

"Nas mudanças que são feitas no algoritmo, a indústria está envolvida, por causa do impacto que pode ter, e os algoritmos são testados com um grupo de utilizadores", explica o engenheiro. O problema é que os preconceitos geralmente aparecem em grandes algoritmos. "Um algoritmo não é uma caixa preta e os seus resultados não devem ser assumidos sem os questionar", diz a ALMO. "Quando uma situação anómala é percebida, é necessário reportá-la à empresa para análise."

Porque, embora às vezes pareçam, os algoritmos não são entidades autónomas, por trás há pessoas. Por isso, algumas associações de programadores e engenheiros de computação, tais como a Association for Computing Machinery (ACM) e do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrónicos (IEEE) (das que faz parte a ALMO) já desenvolveram um código de ética para evitar alguns dos problemas que isso pode trazer à tecnologia. "Devido à sua posição no desenvolvimento de sistemas de software, os engenheiros têm oportunidades suficientes para fazer o bem ou causar danos, para permitir a outros que façam o bem ou causem danos, ou para influenciar outros a fazer o bem ou a causarem danos ", diz o preâmbulo. Assim, o primeiro ponto dos seus princípios diz: "Os engenheiros de software devem agir de forma coerente com o interesse público".

Tradução livre do espanhol.