How to Speak Machine – Computational Thinking for the Rest of Us

Autor: John Maeda

Ideias centrais:

1 – É preciso compreender a complexidade da computação para conseguir uni-la à simplicidade do design e transformar produtos e serviços.

2 – Chegará o momento em que os computadores poderão se autocorrigir. Com isso, serão capazes de remover qualquer obstáculo às suas intermináveis e poderosas atividades de repetição.

3 – A computação impacta nossa vida o tempo todo. É preciso aprender a falar a linguagem da máquina, mas também a do humanismo.

4 – A humanidade precisa se manter audaciosa e corajosa para repensar as implicações da computação no design. Chegará o dia em que poderemos ser enganados por um robô.

5 – No meio computacional, o design pode ser melhorado constantemente. Por isso, os produtos computacionais podem ser disponibilizados ao público em geral antes que sejam considerados perfeitos ou completos.

6 – A coleta de dados permite às empresas entenderem como os clientes usam os produtos e possam fazer melhorias constantes. É preciso que elas tenham responsabilidade no uso dos dados e exerçam conscientemente padrões éticos.

7 – A inteligência artificial automatiza e amplifica tendências, preconceitos e desequilíbrios. Nós, humanos, precisamos expor as máquinas a exemplos de dados comportamentais corretos para que elas possam se reequilibrar.

Sobre o autor:

John Maeda é engenheiro formado pelo MIT, designer premiado e líder executivo. É um autor americano conhecido por sua atuação nas áreas de tecnologia, design, artes e investimentos. Atualmente é vice-presidente de design e inteligência artificial da Microsoft.

Escreveu outros livros de sucesso como As Leis da Simplicidade (Editora Novo Conceito), sobre a importância da simplicidade na era digital, e Redesigning Leadership, sobre seu processo de aprendizagem para assumir um posto de liderança.

Introdução:

John Maeda sempre se interessou pela difícil mistura da complexidade do computador com a simplicidade do design. Para que possam se unir, ele acredita que é preciso focar primeiro no entendimento da computação, “um universo alienígena invisível, infinitamente grande e detalhado, que não obedece às leis da física e alimenta a internet em um nível que transcende muito o poder da eletricidade”.

No design computacional, saem o papel, o algodão, a tinta e o metal usados em produtos físicos do mundo real, e entram os bytes, pixels, vozes e a Inteligência Artificial do mundo digital.

Para lidar com os dispositivos inteligentes que surgem a cada momento, é preciso ter um entendimento básico sobre como a computação trabalha e assim ser capaz de maximizar o que se pode fazer. Além disso, é possível compreender como a computação transforma o design de produtos e serviços.

Capítulo 1 – Máquinas executam “loops”

1- Computadores são excelentes em se repetir através de “loops”

Segundo Maeda, computadores têm a capacidade de fazer repetições melhor do que qualquer ser humano, animal ou máquina do mundo real. Uma rotina de repetições é conhecida como “loop” na linguagem de programação.

Eles nunca se cansam, nunca ficam sem energia (se estiverem ligados à tomada, claro) ou perdem o entusiasmo. Além disso, não estão sujeitos às forças da gravidade nem à fricção com a superfície.

É preciso exercitar a inteligência para conseguir transformar a repetição dos programas de computador em uma forma de arte em códigos, conhecendo a língua da máquina, que tem vocabulário e gramática próprios, e compreendendo a essência do que é o software.

2 – Máquinas “hard” são visíveis; máquinas “soft” são invisíveis

Máquinas do mundo real têm partes que fazem sentido e podem ser desmontadas, como fios e engrenagens. Máquinas do mundo digital são feitas de bits ou “zeros e uns”, totalmente invisíveis.

Os códigos dos programas podem ser representados por uma receita do bolo enquanto o software é o bolo em si, que ganha vida dentro da máquina devido aos códigos.

“Isso é o que acontece quando um programa de computador bem elaborado ganha vida com um toque de dedo ou um clique duplo – uma consciência alternativa e invisível se manifesta instantaneamente”, afirma o livro.

Essa consciência é conhecida hoje pelo termo cyberespaço, cunhado pelo autor William Gibson no romance Neuromancer em 1984.

3 – Computadores humanos são as máquinas de computação originais

Antes dos computadores existirem, havia computadores humanos, pessoas que faziam cálculos. A primeira ideia de máquina de calcular foi de Alan Turing em 1936. Segundo o estudioso, ela poderia permitir que qualquer cálculo fosse realizado armazenando os códigos de programação na própria fita de processamento.

“É exatamente assim que todos os computadores funcionam hoje: a memória que um computador usa para fazer os cálculos acontecerem também é usada para armazenar os códigos do computador”, afirma Maeda.

O primeiro hardware criado a partir das ideias de Turing foi desenvolvido pela Marinha americana, chamado de ENIAC (Eletronic Numerical Integrator and Computer). “A computação é feita por nós e agora somos coletivamente responsáveis por seus resultados”, diz o autor.

4 – Recursão é o meio mais elegante de se repetir

O conceito chamado “recursão” é uma ideia estranha e difícil de se encontrar no dia a dia, por não se encaixar no funcionamento do mundo físico. Já nos programas de computador, escrever a recursão é simples como definir uma ideia diretamente relacionada à própria ideia.

Uma forma usada por Maeda para explicá-la é pensar em um galho de árvore, composto de galhos de árvores. “A parte é definida pela própria parte. Você vê isso acontecendo na direção exatamente oposta do céu para o solo debaixo de uma árvore com seu sistema radicular – então a natureza pinta com recursão silenciosa”, afirma.

Outro exemplo é o da boneca russa matryoshka, que tem várias bonecas iguais, só que menores, uma dentro da outra, até chegar a uma bem pequena. No computador, não há limites para o fim das versões menores a não ser que haja uma especificação de um programador para isso.

5 – “Loops” são indestrutíveis, a menos que um programador tenha cometido um erro

Computadores carregam erros de programação, que inevitavelmente precisam ser corrigidos pelos programadores. Isso acontece o tempo todo. Quanto mais complexo o sistema, mais chances de que algo dê errado.

“Felizmente, hoje há uma variedade de sistemas e tecnologias que reduzem os bugs de software, mas é humanamente impossível fazer um software livre de bugs”, diz o autor.

Devemos nos preparar, segundo o livro, para o momento em que os computadores poderão remover todos os erros existentes dentro deles. Com isso, serão capazes de remover qualquer obstáculo a suas intermináveis e poderosas atividades de repetição.

Capítulo 2 – Máquinas crescem

1- Abraçar o pensamento exponencial não é natural a princípio

Costumamos usar o pensamento linear para dar sentido ao nosso mundo, por isso podemos ter alguma dificuldade para usar o pensamento exponencial, que faz parte do mundo computacional.

Segundo Maeda, a diferença entre eles é parecida com a diferença entre efeitos aditivos e efeitos multiplicativos. “A adição faz com que um número fique maior em um incremento definido; a multiplicação torna um número maior por um ‘salto’ definido.”

O crescimento exponencial faz parte do funcionamento do computador. É desta forma que evoluem a quantidade de memória computacional disponível e o poder de processamento.

2 – “Loops” dentro de “loops” abrem novas dimensões

Cada “loop”, ou rotina de repetições dentro de um programa de computador, é capaz de introduzir uma nova dimensão. Isso ocorre da mesma forma que é possível, desenhando no papel, transformar um ponto em uma linha, uma linha em um plano e um plano em um cubo. A cada novo “loop” colocado – ou aninhado – dentro de outro uma nova dimensão de possibilidades se abre, de acordo com o autor.

“Literalmente, não há limites para o quanto cada dimensão pode se estender e não há limites para quantas dimensões podem ser invocadas com mais aninhamentos de ‘loops’. Isso deve parecer antinatural para nós que vivemos no mundo analógico, mas é apenas mais um dia dentro do universo computacional”, explica o livro.

3 – Esteja aberto para as duas direções das potências de dez

Maeda diz que uma ótima forma de entender a sensação de transcender nossa perspectiva limitada é ver o curta-metragem “Powers of Ten”, dos designers Ray e Charles Eames, disponível gratuitamente na internet em inglês.

Em uma jornada que começa em um lago, vai até o Universo e volta chegando até a microestrutura de um átomo de carbono no corpo humano, o filme fala sobre o tamanho relativo das coisas e o efeito de adicionar outro zero ao número dez, tanto antes como depois.

“A computação tem uma afinidade única com o infinito e com as coisas que podem continuar para sempre, que pegam nossas ideias normais de escala – grande ou pequeno – e bagunçam facilmente nossa mente. Você pode achar que não está no controle, mas tem controle total quando escreve os códigos e constrói os ‘loops’ ao seu gosto”, diz o autor.

4 – Perder o contato com a escala humana pode torná-lo tóxico

O poder e o controle que a programação de computadores dá às pessoas pode levá-las a desenvolver uma relação incomum com a realidade e até a algum nível de loucura, segundo Maeda.

“Lembre-se de que compor linhas de código é uma tarefa extremamente criativa que envolve a generosidade por meio do compartilhamento de habilidades com outras pessoas e isso não faz de você uma pessoa má. Mas definitivamente pode mudar sua perspectiva sobre o mundo ao seu redor se você não for cuidadoso”, afirma o livro.

Sabendo disso e tendo consciência de que a computação impacta nossa vida o tempo todo, é preciso aprender a falar a linguagem da máquina, mas também a do humanismo.

5 – Computadores se unem muito melhor do que nós

Desde que começaram a se conectar com a internet, os computadores passaram a ser capazes de conversar entre si em velocidades e escalas cada vez maiores. Eles colaboram uns com os outros em um verdadeiro trabalho em equipe.

“Chegamos a um ponto em que segurar qualquer dispositivo digital é como segurar um minúsculo tentáculo de uma máquina cibernética infinitamente grande flutuando na nuvem que pode fazer coisas extraordinariamente poderosas”, explica Maeda.

Isso dá um enorme poder a empresas de serviços em nuvem, como Google e Amazon. Leva também a questionamentos sobre quais podem ser as implicações futuras da manutenção de máquinas capazes de colaborarem entre si cada vez melhor e mais rápido do que jamais poderíamos fazer.

Capítulo 3 – As máquinas estão vivas

1- Diferenciar o que está vivo versus o que não está costumava ser mais simples

O momento em que poderemos ser completamente enganados por um robô e pensar que ele pode estar realmente vivo ainda não chegou, mas está próximo. Isso ocorre graças aos progressos incomuns que têm ocorrido na área de inteligência artificial.

No passado, os computadores demoravam para responder às nossas buscas ou perguntas. Agora estão cada vez mais rápidos. Além disso, com seu poder de fazer “loops” e de nunca se cansarem enquanto acessam uma nuvem infinita de recursos, eles podem ser descritos como “pseudo formas de vida não vivas: zumbis”.

“Esses zumbis invisíveis devem preocupá-lo por dois motivos principais: 1) você nunca ganhará uma discussão com um deles e 2) ficará mais difícil dizer se você está se comunicando com um zumbi ou não”, alerta o autor.

2 – A ciência da semelhança com a vida passa por um renascimento

“Computação simbólica” é uma forma de escrever códigos que usa mais letras do que números, fazendo com que os programas sejam menos voltados aos cálculos e mais preparados para processar informações de alto nível, de acordo com Maeda. Isso permitiu que os computadores pudessem conversar com os humanos.

Uma nova etapa de inteligência artificial foi atingida atualmente: a “rede neural artificial”, que se alimenta de dados coletados na nuvem, aprende padrões de conversas das pessoas e de comportamentos e é capaz de usar expressões precisas de fala e de escrita realista.

“Se a nuvem continuar a absorver mais dados das nossas atividades, e se os zumbis não fizerem pausas para o almoço enquanto continuam copiando todos os nossos movimentos, eventualmente não seremos capazes de detectar uma IA (Inteligência Artificial) versus um humano”, afirma o livro.

3 – A perspectiva de um artista mantém você humanamente curioso

A arte, de acordo com Maeda, não é só sobre o que se pode ver ou sentir, mas, sim, sobre descobrir o que está no núcleo essencial de qualquer coisa. É por isso que artistas aprendem a desenhar o corpo humano pelos ossos e músculos.

Artistas se interessam pelos padrões encontrados na natureza, como formas triangulares presentes em asas de borboleta. Esse tipo de padrão também faz parte de algoritmos criados no computador. O que leva a questões como: a natureza fala a linguagem das máquinas? Ou o contrário? Nós somos máquinas?

“Você está pensando como um artista se estiver fazendo essas perguntas, porque os artistas sabem olhar mais profundamente do que apenas a beleza superficial. Eles cavam para buscar o que está mais abaixo e não descansam até encontrarem”, diz o autor.

4 – A vida é definida por como vivemos em relação aos outros

Maeda conta que era tímido e preferia trabalhar em seus códigos de computadores do que se comunicar com outras pessoas. Até que foi alertado de que construir relacionamentos era tão importante quanto criar softwares e designs.

“Seja no mundo real ou no mundo computacional, conectar o trabalho é o catalisador para fazer mudanças acontecerem em uma escala maior do que apenas o trabalho que um indivíduo pode realizar”, afirma.

Ele questiona se nós, humanos, seremos capazes um dia de ouvirmos uns aos outros primeiro, antes de falar, já que conseguimos ensinar isso aos computadores.

5 – Computadores não vão nos substituir se continuarmos audaciosos

Nos anos 1990, o autor de ficção científica Vernor Vinge previu que em 30 anos seria criada uma inteligência super-humana. Segundo ele, pouco depois disso a era humana acabaria. Ele cunhou o termo “A Singularidade” para descrever o momento.

Depois disso, o cientista Ray Kurzweil previu que o poder computacional superaria o poder cerebral de um rato em 2015 e o de um humano em 2023. Em 2045, de acordo com suas previsões, haverá mais poder computacional do que o poder cerebral de todas as mentes humanas na Terra.

Essas previsões estão se realizando, segundo Maeda, por isso é preciso que a humanidade se mantenha audaciosa e corajosa para repensar as implicações da computação no design de novos produtos e serviços. “Estamos em um ponto de virada que impactará irreversivelmente o futuro da humanidade.”

Capítulo 4 – Máquinas são incompletas

1 – O design oportuno é mais importante que o design atemporal

“A nuvem tornou irrelevante a busca pelo design atemporal. O que importa, em vez disso, é ser oportuno. O que mais importa é continuar evoluindo em tempo real e nunca parar. E buscar felicidade e satisfação sendo sempre obsoleto”, diz Maeda.

O autor explica que, no meio computacional, basta fazer uma atualização, com impacto ambiental mínimo, para que se tenha novas e melhores versões de um produto. Isso permite que se possa melhorar o design constantemente.

2 – O Templo do Design não governa este século

O Templo do Design, segundo o livro, é um padrão para saber o que é um ótimo design. Ele é formado por museus, galerias, escolas e pela indústria da moda e da beleza. Há designs considerados fora de moda, na moda, ou que fazem a moda.

Para Maeda, atualmente o Templo do Design, em que poucos ditavam o que era considerado bom design, foi ultrapassado em relevância pelo Templo da Tecnologia, que permite que qualquer pessoa possa estar equipada com os melhores e mais recentes produtos computacionais.

3 – A perfeição não é tão boa quanto a compreensão

O objetivo dos designers computacionais hoje, de acordo com Maeda, é criar produtos apropriados para protótipos de baixo custo, algo impensável para um designer perfeccionista do passado, que só mostraria sua obra final.

Disponibilizar os produtos computacionais ao público em geral antes que sejam considerados “completos” permite saber o que as pessoas acham dele para poder melhorá-lo.

Com isso, os profissionais se abrem para alcançar “um entendimento mais perfeito” em vez de “um produto mais perfeito”. Esta compreensão contribui para um design verdadeiramente atemporal, por poder ser ajustado e melhorado.

4 – Uma ideia incompleta só é boa se você iterar

O autor considera o Vale do Silício um local exuberante no momento. Isso porque ideias radicais podem explodir lá, com grandes chances de fazerem moda, mas também de fazerem história.

Este é o momento das startups capazes de construir pontes no mundo computacional que ajudam a “atravessar rios” de maneira mais rápida e barata. Alguns exemplos de empresas que se desenvolveram lá são Uber, Pinterest e Airbnb.

Para terem sucesso e se manterem assim, este tipo de companhia precisa fazer melhorias constantes em seus produtos. Deve ainda reavaliar sempre sua estratégia ao longo do caminho.

5 – Valor emocional é algo necessário de se ter em vez de algo bom de se ter

É preciso saber como se sentem os desenvolvedores de softwares, segundo Maeda, ao criarem máquinas que se tornam mais vivas a cada dia. Muitos deles entendem de negócios e de design, apesar deste tipo de treinamento não fazer parte da formação básica de engenheiros.

O diálogo entre essas áreas deve ser respeitoso, principalmente dos profissionais de negócios e de design, que podem saber falar um pouco a linguagem da máquina, mas não no nível de complexidade dos engenheiros.

Só assim é possível criar experiências computacionais “adoráveis e desejáveis”, o que é essencial atualmente.

Capítulo 5 – Máquinas podem ser instrumentalizadas

1 – Telemetria dá a você uma espécie de telepatia

A troca de informações entre computadores pela internet dá às empresas de software uma espécie de “telepatia”, que permite entenderem como os clientes usam os produtos, de acordo com Maeda. Mesmo que alguém deseje, não é possível desligar esta funcionalidade uma vez que se está conectado.

Com todo esse poder em mãos, é preciso que as empresas tenham responsabilidade no uso dos dados coletados e exerçam conscientemente padrões éticos.

O autor diz que as pessoas devem ter o cuidado de se manterem abertas a novas influências e terem o impacto de suas decisões no mundo real sempre à vista.

2 – Conhecê-lo melhor é servi-lo melhor

O uso de dados permite que se tenha ideia do que os clientes querem sem ter que perguntar, permitindo que se antecipe a suas necessidades. O nível de instrumentação das máquinas computacionais pode variar desde capturar cada clique ou toque na tela até saber sua localização tridimensional em um momento específico, segundo o livro. Esta é a função dos cookies, por exemplo.

É preciso ter consciência de que as empresas de internet e outros softwares arquivam e vendem informações sobre os usuários, o que tem um lado positivo, como poderem oferecer serviços de acordo com seus interesses e necessidades, mas pode ser perigoso quando ocorre um vazamento de dados.

Quem trabalha com os dados de outras pessoas deve tratá-los assim como gostaria que seus próprios dados fossem tratados.

3 – A ciência de dados administra interpretações lógicas em escala

Computadores podem analisar uma quantidade enorme de dados em pouco tempo. As máquinas usam programas desenvolvidos por cientistas de dados para isso. Esses profissionais também ajudam as empresas a entenderem as informações e a decidirem o que coletar.

A coleta pode ser quantitativa ou qualitativa. O ideal é que sejam feitas de forma integrada e complementar. “Combinar as duas abordagens com a intuição prática de sua equipe oferecerá a você a oportunidade de melhor triangular as conclusões que pode administrar com responsabilidade em nome das pessoas a quem atende”, afirma Maeda.

4 – Testar suas apostas é mais seguro do que rezar para que esteja certo

Com dados disponíveis, os sistemas são capazes de testar ideias, ou variações de ideias, com facilidade. Isso permite que as empresas descubram produtos ou serviços que podem fazer sucesso ou não, reduz o risco de fazer tentativas de adivinhação e ajuda a melhorar o design.

Quem faz testes com programas na internet deve se lembrar sempre que eles são feitos com pessoas reais. Isso pode evitar que sejam usados de forma negativa. Para chegar a bons resultados, segundo o autor, as empresas devem maximizar a diversidade de opiniões, que levem a soluções divergentes.

“Testar é um trabalho real que pode valer milhares de melhorias e milhões de dólares, se feito corretamente”, explica Maeda.

5 – O preenchimento automático é inevitável e sem ninguém responsável

Hoje as empresas de tecnologia são muito boas em adivinhar o que queremos com base nas informações que enviamos a elas em tempo real ou de acordo com nosso comportamento passado.

Chegou o momento de tornar o mundo computacional mais visível, confiável, transparente e compreensível, uma vez que a automação chegou para ficar.

“Um produto computacional estará sujeito a melhorias imediatas impulsionadas pelos dados coletados sobre nós e a IA será a única força a impulsionar futuras iterações sem nossa solicitação ativa e explícita. Precisamos fazer algo a respeito”, alerta Maeda.

Capítulo 6 – Máquinas automatizam o desequilíbrio

1 – A indústria tecnológica tem em um curso uma tendência na direção da exclusão

A indústria da tecnologia dá preferência para profissionais brancos do sexo masculino, segundo estudos. Pessoas diferentes que atuam no setor estão mais sujeitas a casos de discriminação, bullying, assédio, racismo, entre outros. A situação é parecida com o que ocorre em outras áreas, segundo o livro.

Isso só irá mudar se as empresas trabalharem para isso. “Um sistema desequilibrado irá produzir resultados desequilibrados”, afirma Maeda, mas já há líderes pragmáticos buscando abordagens inclusivas para criar seus produtos. Eles sabem que essa atitude aumenta as oportunidades para o negócio.

“Nós, humanos, podemos recriar o Templo da Tecnologia, em que todos sejam bem-vindos”, diz o autor.

2 – Conclusões de big data precisam de densas conexões de dados com pessoas reais

O acesso a uma grande quantidade de informações por meio de programas de computador pode levar empresas a considerarem desnecessário o contato com clientes reais, mas ele segue importante para os negócios.

Maeda sugere que se tome cuidado para evitar focar apenas no problema específico do consumidor com seu sistema. “Em vez disso, tenha em mente o objetivo geral de ele querer trabalhar com você em primeiro lugar”, diz. Isso ajudará para que seja mais estratégico na busca pelas motivações dele.

Três comportamentos para evitar: pensar como um engenheiro clássico; pensar como um designer clássico e pensar como um líder sênior. O segredo é sempre balancear os dados quantitativos com dados qualitativos.

3 – Devemos esperar que a inteligência artificial seja tão burra quanto nós

A inteligência artificial automatiza e amplifica tendências e preconceitos existentes, segundo Maeda. Isso significa que se seus mestres forem maus, ela será má. Devemos nos lembrar que humanos cometem erros e que quando começamos a corrigi-los, as máquinas são capazes de nos observar e aprender.

“Mas é improvável que elas façam essas correções por conta própria, a menos que tenham sido expostas a exemplos estabelecidos por um número suficiente de humanos que podem fornecer os dados comportamentais corretos para reequilibrar seus cérebros numéricos”, afirma o autor.

4 – Código aberto é um meio computacional para projetar equidade

Sistemas fechados são comuns na indústria da tecnologia porque dão controle total a seus criadores. O início da Apple com o Mac e depois com o iPhone é um exemplo disso. Já sistemas como o Android, do Google, usam códigos abertos.

“Código aberto” é o nome oficial dos códigos computacionais abertos e acessíveis para que qualquer pessoa consiga modificá-lo de acordo com os próprios interesses. “O software é a comunidade e não só o código”, explica Maeda.

O autor alerta sobre a necessidade de se ter acesso à programação de novos sistemas de inteligência artificial, compostos de “caixas pretas opacas de números e dados sem um fluxo lógico claro”. “É preciso abordar sua opacidade inerente”, afirma.

5 – Cuidado com os humanos

Uma coisa que a tecnologia não pode nos dar é o reconhecimento da humanidade, nossa e dos outros. Maeda conta que só entendeu isso com mais profundidade ao sofrer um acidente, que fez com que dependesse da ajuda de outras pessoas por um tempo.

“Fomos nós que trouxemos a era computacional à existência”, diz o autor. Somos nós que temos que pensar e trabalhar de forma inclusiva para diminuir as diferenças que aumentam a cada dia.

“Nossas máquinas estão automatizando o desequilíbrio em todo o mundo sob os nossos olhos. Cuidado com as máquinas. Cuidado com os humanos”, finaliza.