Postagem no blog: A sorte favorece a mente (teoricamente) preparada Os dados são grandes, as máquinas estão aprendendo, então qual é a utilidade da teoria, afinal? Não é a descoberta impulsionada principalmente pela serendipidade, com a teoria servindo principalmente como um "pós-morte"? Eu argumento que essa visão desconsidera o valor da teoria. tl;dr É um refrão comum que a teoria segue a prática, quase como um "pós-morte", levando muitos a questionar o valor da teoria, especialmente em nosso mundo moderno, repleto de dados. Por que investir em teoria? Eu acho que essa mentalidade deriva de uma visão excessivamente restrita da cadeia causal da descoberta. Se você ampliar a visão, pode ver as inúmeras maneiras pelas quais a teoria é o motor que impulsiona os inventores a novas descobertas. Eu argumento que precisamos preservar um lugar para a teoria em nosso mundo moderno, para não perdermos de vista algumas lições sobre como a ciência e a sociedade progridem. A teoria está em uma situação ruim atualmente. Após os triunfos do século XX, à medida que nos movemos para o estudo de sistemas complexos que talvez agora estejam começando a revelar seus segredos para o aprendizado de máquina, eu acho que é da moda perguntar por que nos preocupamos com a teoria—vamos apenas coletar todos os dados e deixar que algumas GPUs nos digam o que tudo isso significa. Essa mentalidade não é nova na era da IA, no entanto. Versões do argumento de que a teoria tem valor limitado porque muitas vezes vem depois que os engenheiros fizeram todos os avanços práticos existem desde que me lembro. Basicamente, a teoria é como um "pós-morte" para explicar como as coisas funcionam para alguns intelectuais muito tempo depois que sua utilidade foi estabelecida. Por exemplo: Eu acho que esses argumentos surgem de uma visão excessivamente restrita do progresso. O problema é que os prazos das aplicações da teoria são, de fato, tão longos que confundimos a atribuição de causa e efeito. Vamos pegar o exemplo citado acima de circuitos e as equações de Maxwell, as equações que governam a eletrodinâmica. Sim, os circuitos certamente precedem as equações de Maxwell, e se você olhar dessa forma, claro, é um "pós-morte". Mas vamos ampliar um pouco a visão. As pessoas apenas juntaram aleatoriamente pedaços de metal e descobriram que formavam circuitos? De forma alguma! Na época, a ideia (teoria, se você quiser) de que a eletricidade era um fluido (Ben Franklin) que poderia se mover de um lugar para outro serviu como base para o design de circuitos. Não tenho certeza, mas eu assumiria que a teoria serviu como base para os circuitos. Podemos fazer o mesmo exercício do outro lado. Pegue a invenção do rádio por Marconi. A invenção dele foi apenas o resultado de uma experimentação aleatória? De forma alguma. Seu trabalho já se baseava fortemente na teoria das ondas da radiação eletromagnética (confirmada por Hertz), sem a qual não haveria simplesmente nenhuma maneira de ele fazer qualquer progresso. Posso assumir que essas teorias estavam bem estabelecidas, provavelmente a ponto de serem consideradas garantidas. Claro, alguém pode argumentar que nas ciências da vida, dependemos muito mais da experimentação e da serendipidade, então a relevância da teoria é menor. Eu acho que há um sentimento de que, portanto, deveríamos fazer muito mais experimentação. Veja, por exemplo, um tweet de @RuxandraTeslo, feito em referência ao tweet acima sobre a teoria ficando atrás da prática. Eu sou certamente simpático a esse ponto, e concordaria com Teslo que precisamos de muito mais experimentação. E certamente a serendipidade é frequentemente mencionada no contexto do desenvolvimento de medicamentos. Mas aqui está a questão: o espaço de todos os possíveis experimentos é impossivelmente grande, e a teoria serve como um guia (às vezes invisível) através desse espaço. Vamos dar uma olhada na penicilina, um caso aparentemente clássico de serendipidade: Fleming deixa uma placa de Petri exposta, que fica mofada, e o mofo mata as bactérias. A partir daí, a penicilina é derivada, e uma nova era da medicina nasce, aparentemente por acaso, independentemente dos detalhes particulares ("mecanismo de ação") pelos quais os efeitos da penicilina são mediados. Mas mesmo aqui, o padrão é na verdade o mesmo. Amplie um pouco a visão, e a própria base dessa descoberta é a teoria germinal da doença, formulada cerca de 60 anos antes por Pasteur. Sem a teoria germinal, não haveria base para essa observação ter qualquer significado. Amplie a visão na outra direção também: descobrir a base genética para a resistência à penicilina é crítico para a clonagem molecular que alimentou o campo da biotecnologia. O mesmo se aplica às quimioterapias contra o câncer. O cisplatina foi descoberto ao notar que um eletrodo tinha o efeito de impedir que as bactérias se dividissem, então o raciocínio foi que poderia ter um efeito na divisão celular no câncer. No entanto, toda essa cadeia depende do conhecimento de que o câncer é uma doença de nossas próprias células se dividindo incontrolavelmente. De fato, durante grande parte da história humana, pensava-se que o câncer era na verdade uma doença causada por objetos estranhos ou desequilíbrios internos dos fluidos corporais. A inovação conceitual foi necessária para que alguém fizesse as conexões necessárias para perceber a importância da observação. De qualquer forma, novamente, nada disso é para dizer que a serendipidade não desempenha nenhum papel, nem que deveríamos ter menos em vez de mais ensaios clínicos (eu certamente argumentaria o oposto). Mas eu realmente acho que, em meio a toda a empolgação em torno da coleta de dados em alta escala, aprendizado de máquina e afins, devemos ter cuidado para não subestimar o valor da teoria. Podemos não vê-la imediatamente, ou mesmo a curto prazo, mas ignorar a teoria é um risco que corremos. É o que prepara nossa mente para transformar mudança em serendipidade. PS: Além disso, é notável que todas essas descobertas foram feitas por pessoas que estavam profundamente imersas em suas disciplinas. Essas não eram pessoas aleatórias fazendo coisas aleatórias. Eram pessoas com mentes preparadas. Existe uma corrente de sentimento anti-establishment que diz que as instituições de ensino estão segurando o conhecimento e o progresso. Eu acho que as evidências simplesmente não apoiam essa visão.