(The Master Algorithm)
Pedro Domingos
Novatec
The Master Algorithm. Copyright © 2015 by Pedro Domingos. Edição em Português copyright © 2017 pela Novatec Editora Ltda. Todos os direitos reservados. Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610 de 19/02/1998. É proibida a reprodução desta obra, mesmo parcial, por qualquer processo, sem prévia autorização, por escrito, do autor e da Editora. Editor: Rubens Prates PY20170113 Tradução: Aldir José Coelho Corrêa da Silva Revisão gramatical: Priscila A. Yoshimatsu Editoração eletrônica: Carolina Kuwabata Capa: Carolina Kuwabata ISBN: 978-85-7522-538-7 Histórico de impressões: Janeiro/2017
Primeira edição
Novatec Editora Ltda. Rua Luís Antônio dos Santos 110 02460- 000 – São Paulo, SP – Brasil Tel.: +55 11 2959-6529 E-mail:
[email protected] Site: www.novatec.com.br Twitter: twitter.com/novateceditora Facebook: facebook.com/novatec
Sumário
Prólogo ..................................................................................................................13 Capítulo 1 A revolução do machine learning ..........................................................24 ■
Surge o aprendiz .........................................................................................29 Por que as empresas adotam o machine learning ..................................33 Reforçando o método científico ...............................................................37 Um bilhão de Bill Clintons........................................................................40 Um por terra, dois pela internet ...............................................................43 Para onde estamos indo? ...........................................................................45 Capítulo 2 O Algoritmo Mestre ..............................................................................47 ■
O argumento da neurociência ..................................................................50 O argumento da evolução .........................................................................52 O argumento da física ................................................................................53 O argumento da estatística ........................................................................56 O argumento da ciência da computação .................................................56 Machine learners versus engenheiros do conhecimento ......................59 O cisne bica o robô .....................................................................................63 O Algoritmo Mestre é uma raposa ou um porco-espinho? ..................65 O que está em jogo? ...................................................................................66 Uma teoria de tudo diferente ....................................................................70 Candidatos que não têm chance...............................................................73 As cinco tribos do machine learning .......................................................76
9
10
O Algoritmo Mestre
Capítulo 3 O problema de indução de Hume ..........................................................81 ■
Sair ou não sair? ..........................................................................................83 Teorema “não existe almoço grátis” .........................................................86 Enchendo a bomba do conhecimento .....................................................89 Como conquistar o mundo .......................................................................92 Entre a cegueira e o delírio ........................................................................94 A precisão em que podemos confiar........................................................99 A indução é o inverso da dedução .........................................................104 Aprendendo a curar o câncer..................................................................107 Um jogo de vinte perguntas ....................................................................109 Os simbolistas ...........................................................................................113 Capítulo 4 Como seu cérebro aprende? ................................................................ 116 ■
Ascensão e queda do perceptron............................................................119 Físico cria cérebro de vidro .....................................................................125 A curva mais importante do mundo .....................................................128 Subindo montanhas no hiperespaço ......................................................131 A vingança do perceptron .......................................................................135 Modelo completo de uma célula ............................................................137 Aprofundando-se no cérebro..................................................................138 Capítulo 5 Evolução: o algoritmo de aprendizado da natureza ............................. 144 ■
Algoritmo de Darwin ...............................................................................145 O dilema entre explorar e usufruir ........................................................151 Sobrevivência dos programas mais aptos..............................................154 Para que serve o sexo?..............................................................................157 Natureza evolucionista.............................................................................160 Quem aprender mais rápido vence ........................................................163 Capítulo 6 Na igreja do reverendo Bayes ............................................................. 167 ■
O teorema que controla o mundo ..........................................................168 Todos os modelos estão errados, mas alguns são úteis .......................173 De Eugene Onegin ao Siri .....................................................................177
11
Sumário
Tudo está conectado, mas não diretamente ..........................................180 O problema da inferência ........................................................................185 Aprendendo da maneira bayesiana ........................................................191 Markov pesa a evidência..........................................................................195 Lógica e probabilidade: o par incompatível ..........................................198 Capítulo 7 Você é o que parece ............................................................................202 ■
Iguale-se se for capaz ...............................................................................204 A maldição da dimensionalidade ...........................................................211 Cobras em um avião ................................................................................216 Subindo a escada ......................................................................................223 Suba e brilhe ..............................................................................................227 Capítulo 8 Aprendendo sem professor................................................................. 230 ■
Agrupando coisas semelhantes...............................................................232 Descobrindo a forma dos dados .............................................................238 O robô hedonista ......................................................................................245 A prática leva à perfeição ........................................................................250 Aprendendo a se relacionar.....................................................................255 Capítulo 9 Encaixe das peças do quebra-cabeça ................................................... 262 ■
A partir de muitos modelos surge um único algoritmo ......................264 O Algoritmo Mestre .................................................................................266 Redes lógicas de Markov .........................................................................273 De Hume ao seu robô doméstico ...........................................................277 Machine learning em escala planetária .................................................283 O doutor o verá agora ..............................................................................287 Capítulo 10 Como fica o mundo com o machine learning ..................................... 290 ■
Sexo, mentiras e machine learning.........................................................291 O espelho digital .......................................................................................294 Sociedade de modelos..............................................................................296 Compartilhar ou não compartilhar, como e onde ...............................298
12
O Algoritmo Mestre
Uma rede neural roubou meu emprego ................................................303 A guerra não é para humanos.................................................................307 Google + Algoritmo Mestre = Skynet? ..................................................310 Evolução, parte 2.......................................................................................314 Epílogo ................................................................................................................ 319 Agradecimentos................................................................................................... 322 Leituras adicionais ............................................................................................... 323