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Frontdaciência - T07E14 - Pedra-Papel-Tesoura-Lagarto-Spock

Resumo

O episódio explora a Teoria de Jogos através do jogo pedra-papel-tesoura, começando com sua origem histórica como parte dos jogos japoneses “Sansukumi CAN”. Os participantes discutem como um jogo aparentemente infantil tem aplicações sérias, incluindo a tomada de decisões empresariais - como no caso de uma empresa japonesa que usou o jogo para escolher entre leiloeiras - e campeonatos mundiais.

A conversa avança para aplicações em ecologia, onde o modelo pedra-papel-tesoura descreve sistemas intransitivos de três espécies. O exemplo clássico é o dos lagartos da Califórnia com três fenótipos de agressividade (muito agressivo, pouco agressivo e não agressivo) que se alternam em dominância em ciclos, demonstrando que não existe uma estratégia ótima universal - a eficácia depende da frequência das outras estratégias na população.

Os participantes discutem generalizações do jogo para mais estratégias, como a versão “pedra-papel-tesoura-lagarto-Spock” popularizada por The Big Bang Theory, onde cada uma das cinco estratégias vence duas e perde para duas outras. Eles explicam como sistemas com quatro ou mais espécies introduzem complexidades adicionais com subloops transitivos e intransitivos, relevantes para estudos de biodiversidade.

A análise psicológica revela que humanos são ruins em gerar padrões verdadeiramente aleatórios devido à pareidolia (tendência de ver padrões onde não existem) e à falácia do apostador. Em jogos contra oponentes inexperientes, estratégias que exploram preferências psicológicas (como a tendência masculina de começar com “pedra”) podem ser eficazes, mas contra jogadores experientes, a melhor estratégia é ser o mais aleatório possível.

O episódio conecta esses conceitos a aplicações práticas como interfaces homem-máquina, criação de senhas seguras e análise de padrões de comportamento explorados por empresas de tecnologia, destacando como um jogo simples oferece uma janela para entender processos cognitivos humanos e dinâmicas ecológicas complexas.

Indicações

Conceitos

  • Equilíbrio de Nash — Conceito da teoria de jogos onde nenhum jogador tem incentivo para mudar sua estratégia unilateralmente, discutido no contexto do pedra-papel-tesoura e do dilema do prisioneiro.
  • Pareidolia — Tendência psicológica de ver padrões (especialmente rostos) em estímulos aleatórios, explicada como uma razão pela qual humanos são ruins em gerar aleatoriedade verdadeira.

Pessoas

  • Claude Shannon — Pioneiro da teoria da informação que criou uma máquina que jogava cara ou coroa analisando correlações nos movimentos do oponente, ganhando 2/3 das vezes.
  • Sam Kass e Karen Brier — Criadores da versão estendida “pedra-papel-tesoura-lagarto-Spock” que foi popularizada posteriormente por The Big Bang Theory.

Séries

  • The Big Bang Theory — Série de TV que popularizou a versão estendida “pedra-papel-tesoura-lagarto-Spock” em um episódio onde os personagens não conseguiam jogar porque todos escolhiam Spock.

Linha do Tempo

  • 00:00:00 — Introdução ao tema da Teoria de Jogos — Apresentação do programa e do tema: Teoria de Jogos, com foco no jogo pedra-papel-tesoura. Os participantes são apresentados: Jéfer Sorenzon, Carolina Brito, Marco de Arte e Jorge Kieffel. É mencionado que este é o segundo programa sobre o assunto.
  • 00:01:02 — Origem histórica do pedra-papel-tesoura — Discussão sobre a origem chinesa e popularização japonesa dos jogos “CAN” (feitos com as mãos). O pedra-papel-tesoura é apresentado como o último sobrevivente da categoria “Sansukumi CAN” (três que têm medo um do outro). São mencionadas variações históricas como sapo-lesma-cobra e caçador-raposa-chefe da vila.
  • 00:02:51 — Aplicações reais e campeonatos mundiais — Exemplo de uma empresa japonesa que usou pedra-papel-tesoura para decidir qual leiloeira (Christie’s ou Sotheby’s) venderia seu acervo de quadros. A empresa que consultou uma especialista (filha de 11 anos) ganhou. Menção aos campeonatos mundiais do jogo e ao aspecto lúdico mas sério dessas competições.
  • 00:05:16 — Aplicações em ecologia e sistemas intransitivos — Explicação de como pedra-papel-tesoura modela sistemas ecológicos com três espécies em loop intransitivo (cada espécie tem um predador e uma presa, sem hierarquia). O exemplo clássico é o dos lagartos da Califórnia com três fenótipos de agressividade que se alternam em dominância em ciclos, demonstrando que não há estratégia ótima universal.
  • 00:11:34 — Generalizações para mais estratégias — Discussão sobre versões estendidas do jogo com mais estratégias, como “pedra-papel-tesoura-lagarto-Spock” (popularizada por The Big Bang Theory). Explicação de que em sistemas com quatro ou mais espécies surgem subloops e complexidades adicionais, importantes para estudos de biodiversidade e coexistência de espécies.
  • 00:14:00 — Equilíbrio de Nash e dilema do prisioneiro — Discussão sobre o equilíbrio de Nash no contexto do jogo - uma configuração onde mudanças unilaterais pioram a situação do indivíduo. Comparação com o dilema do prisioneiro, onde o equilíbrio de Nash é não cooperar, mesmo que a cooperação mútua fosse melhor para ambos. Destaque para a necessidade de mudanças coordenadas para sair desses equilíbrios.
  • 00:16:18 — Robôs que jogam e interfaces homem-máquina — Menção a um robô japonês que usa câmeras ultrarrápidas para detectar o movimento da mão do oponente e sempre jogar a estratégia vencedora. Discussão sobre como essa tecnologia pode ser aplicada em interfaces homem-máquina para ajudar pessoas com mobilidade reduzida, como Stephen Hawking.
  • 00:17:49 — Psicologia e padrões não aleatórios — Análise de como humanos são ruins em gerar padrões verdadeiramente aleatórios devido à pareidolia (tendência de ver padrões) e à falácia do apostador. Exemplo do experimento onde estudantes inventavam sequências de cara ou coroa e o professor identificava facilmente quais eram inventadas versus reais.
  • 00:22:59 — Máquina de Shannon e exploração de padrões — Descrição da máquina criada por Claude Shannon que jogava cara ou coroa analisando correlações nos movimentos do oponente. A máquina ganhava 2/3 das vezes, exceto do próprio Shannon que fazia os mesmos cálculos mentalmente. Discussão sobre como esse princípio é explorado em senhas, padrões de compra e comportamento online.
  • 00:25:26 — Estratégias prescritivas versus normativas — Discussão sobre estratégias prescritivas (como deveria ser jogado) versus normativas (como as pessoas realmente jogam). Conclusão de que contra oponentes inexperientes, estratégias que exploram preferências psicológicas funcionam, mas contra experts, a melhor estratégia é ser o mais aleatório possível.

Dados do Episódio

  • Podcast: Fronteiras da Ciência
  • Autor: Fronteiras da Ciência/IF-UFRGS
  • Categoria: Science
  • Publicado: 2016-06-06T13:00:00Z

Referências

Dados do Podcast

Transcrição

[00:00:00] Este é o programa Fronteiras da Ciência, da rádio da Universidade, onde discutiremos

[00:00:09] os limites entre o que é ciência e o que é mito.

[00:00:13] O tema desse programa de hoje vai ser a Teoria de Jogos, é o segundo programa que a gente

[00:00:17] faz sobre esse assunto.

[00:00:19] A entrevistada vai ser o Jéfer Sorenzon, o pessoal do programa hoje vai ser a Carolina

[00:00:23] Brito, eu o Marco de Arte, junto com o Jéfer do Departamento de Física da Urix e o Jorge

[00:00:28] Kieffel, da Biofísica da Urix.

[00:00:30] Então tu quer conversar?

[00:00:31] A gente costuma chamar de editorial quando nós entrevistamos a nós mesmos em função

[00:00:34] das palestras ou com atividades que fazemos e tal, e aqui de novo vem uma declaração

[00:00:39] interessante, né, quando a gente fala, e nós todos aqui somos precisadores em ciência

[00:00:43] básica, ou seja, questões fundamentais, seja na área teórica ou seja na área experimental,

[00:00:48] e vamos falar de um jogo, um jogo infantil, e vamos pensar o que que um jogo infantil

[00:00:52] tem a ver com ciência, e bom, isso é o que o Gérson vai nos explicar.

[00:00:55] A gente vai falar de uma categoria de jogos que surgiu na China, tem registros de dois

[00:01:02] mil anos, mas que ficou muito popular no Japão nos últimos 200, 300 anos, que são

[00:01:07] os CAN.

[00:01:08] CAN são aqueles jogos feitos com as mãos, e a maior parte desses jogos eram versões

[00:01:13] adultas, eles envolviam, por exemplo, que o perdedor tomasse um pouco de saqueia no

[00:01:18] final.

[00:01:19] Nesse sentido, não muito originais, até hoje sim, por antigo.

[00:01:22] E quase todas essas formas desapareceram, e a que sobrou hoje é o pedra, papel e tesoura.

[00:01:28] Então faz parte de uma categoria que eles chamam de Sansukumi CAN, que provavelmente

[00:01:33] eu estou pronunciando errado, que é o CAN, ou seja, o jogo feito com as mãos, dos três

[00:01:38] que tem medo um do outro.

[00:01:39] Um pouco captura o princípio do pedra, papel e tesoura, então dentro do espírito de 3D

[00:01:44] jogos eu tenho três estratégias que cada gente vai escolher, ou pedra, ou papel ou

[00:01:49] tesoura.

[00:01:50] A pedra quebra a tesoura, a tesoura corta o papel e o papel envolve a pedra.

[00:01:55] O papel é superior aos três?

[00:01:57] Não existe nenhuma estratégia superior às outras.

[00:01:59] Eu nunca entendi quando criança, era por que envolver…

[00:02:03] Tu pode embalar a pedra e…

[00:02:04] Sim, mas isso não é ruim para a pedra, porque todos parecem destrutivos, a tesoura corta

[00:02:08] o papel, a pedra quebra a tesoura, mas o papel envolve, parece uma coisa mais carinhosa.

[00:02:14] Bom, no Japão existem, ou existiam, outras formas, então por exemplo, tinha uma que

[00:02:18] era o sapo, que ganha da lesma, que ganha da cobra, que ganha do sapo.

[00:02:22] E tinha que jogar segurando os bichos?

[00:02:23] Ou o caçador, que ganha da raposa, que ganha do chefe da vila, que ganha do caçador, então

[00:02:28] tem várias outras…

[00:02:29] Isso já aparece em Games of Thrones.

[00:02:32] Então assim, esse jogo atualmente é um jogo infantil, mas é muito jogado por adultos

[00:02:39] e por exemplo em tomada de decisões, você tem que decidir alguma coisa importante e

[00:02:44] se decide com pedra ou papel ou tesoura.

[00:02:46] Estou até dizendo que adultos são decisões vitais baseadas em joguinhos infantis.

[00:02:51] Se vocês olharem, por exemplo, a Wikipedia conta a história de uma empresa japonesa

[00:02:56] que estavam se desfazendo do acervo de quadros e eles contrataram a Christie e a Sotheby,

[00:03:02] que são duas empresas leiloeiras, dizendo assim, bom, qual é a proposta que vocês

[00:03:06] fazem para fazer a venda desses quadros?

[00:03:08] E como as propostas eram muito parecidas, o cara da empresa japonesa disse, bom, então

[00:03:12] nós vamos decidir com pedra ou papel ou tesoura.

[00:03:14] E aí assim, uma das empresas disse, bom, é uma coisa aleatória, eu vou lá e jogo.

[00:03:18] O outro disse, qual será a melhor estratégia para jogar pedra ou papel ou tesoura?

[00:03:22] Aí eles consultaram alguém que entendia do assunto, a filha de 10, 11 anos de um dos

[00:03:27] empresários lá, disse, não, joga sim, que é a melhor coisa.

[00:03:30] Aí eles ganharam e o quadro foi vendido por muitos milhões de dólares e eles acabaram

[00:03:35] ganhando uma grande comissão.

[00:03:37] Então, não é só um jogo infantil, tem uma série de aplicações, a mais engraçada

[00:03:42] delas é que existe um campeonato mundial de pedra, papel ou tesoura.

[00:03:46] A gente gosta de ganhar qualquer coisa, mesmo que seja ridícula.

[00:03:49] Mas eu gostei de ver uma pequena demonstração, não sei se dá para fazer visualmente, mas

[00:03:53] eu não sei como é que se joga.

[00:03:55] Basicamente, dentre essas três estratégias, tu escolhe uma, pedra ou papel ou tesoura.

[00:03:59] Eu escolho outra, a gente comanda um paruim para cada um mostrar ao mesmo tempo.

[00:04:03] Então, por exemplo, a tesoura, tu representa com os dois, o indicador e o médio, em forma

[00:04:09] de pedra ou tesoura, a pedra com o punho fechado e o papel com os dedos estendidos

[00:04:16] e juntos.

[00:04:17] Tá, mas aí vai fazendo isso e aí como um é superior ao outro naquela sequência?

[00:04:21] Sempre, é.

[00:04:22] Se o jogo fosse completamente aleatório, um terço das vezes dá empate, um terço das

[00:04:26] vezes eu ganho, um terço das vezes eu perco.

[00:04:28] É um paruim para um pouquinho mais complicado.

[00:04:30] Então, quais são as aplicações sérias?

[00:04:32] Então, além dessas situações esduxulas, né, como campeonato mundial de pedra ou papel

[00:04:38] As pessoas realmente se preparam, em fases, são atividades, um pouco de deboche, sim,

[00:04:42] mas elas vão lá e jogam.

[00:04:43] As pessoas vão jogar no deboche ou elas acreditam que existe uma estratégia ou elas tentam

[00:04:49] desenvolver uma estratégia?

[00:04:51] Elas têm estratégias.

[00:04:52] Mas, de novo, a questão da estratégia é um pouco mais complicada.

[00:04:55] Elas acham que têm ou elas têm?

[00:04:57] Elas acham que vale a pena ter uma estratégia, elas criam essa estratégia baseado na sua

[00:05:02] experiência, só que a questão da estratégia depende muito com quem vai ser jogado.

[00:05:06] Eu imagino que este ano em que deve ser a preparativa para essa campeonata.

[00:05:09] Depende do saquê envolvido.

[00:05:11] Bom, mas qual é a aplicação que me interessa em particular?

[00:05:16] Teoria de jogos teve muito sucesso em problemas evolutivos, ou seja, teoria evolutiva de

[00:05:21] jogos e o problema do pedra ou papel tesoura é um problema interessante em ecologia.

[00:05:26] Uma questão é se eu tenho uma rede trófica, uma cadeia alimentar, as cadeias alimentares

[00:05:31] reais são muito complicadas, elas são redes complexas com uma estrutura de conexões muito

[00:05:37] complicada.

[00:05:38] E a pergunta sempre é, a dinâmica do sistema feita em cima dessa rede mantém a diversidade

[00:05:44] ou quem desaparece quando desaparece?

[00:05:46] Então, esse problema do ponto de vista ecológico é muito interessante, só que para ser atacado,

[00:05:52] pelo menos do ponto de vista que os teóricos, principalmente os físicos, gostam, a gente

[00:05:56] precisa simplificar o problema.

[00:05:57] Se eu tenho essa rede complexa, é natural tentar entender qual é o papel, qual é a

[00:06:03] influência dos elementos simples dessa rede.

[00:06:06] Então, eu vou construir uma rede a partir de vários motivos elementares e um desses

[00:06:11] motivos elementares é um loop.

[00:06:14] O loop mais simples que eu posso ter é um loop de três espécies, só que existem várias

[00:06:19] maneiras.

[00:06:20] Eu posso ter, por exemplo, uma espécie…

[00:06:21] Eu não posso ter um loop de duas espécies.

[00:06:22] O loop é um ciclo, né?

[00:06:24] O loop de duas espécies é o problema clássico de predador-preza, Loto Cavolterra já atacaram.

[00:06:31] Então, a ideia aqui é que eu quero uma estrutura que tenha uma certa simetria, cada espécie

[00:06:36] tem um predador e uma presa.

[00:06:38] Se eu tenho duas espécies, o predador é presa ao mesmo tempo.

[00:06:42] Mas eu quero uma estrutura especial, eu quero três espécies onde eu não tenho uma hierarquia,

[00:06:47] eu não tenho uma espécie melhor do que as outras.

[00:06:50] Se eu pegar, desenhar um triângulo e botar flechinhas nesse triângulo, eu posso botar

[00:06:54] as flechinhas de tal maneira que eu consigo fazer um ciclo.

[00:06:57] Então, eu tenho um loop com uma certa orientação e esse loop é o que eu chamo de intransitivo.

[00:07:03] Então, se eu tenho uma espécie 1, ganha da 2, a 2 ganha da 3, a 3 ganha da 1 e eu

[00:07:08] fecho o loop.

[00:07:09] Então, eu não tenho uma estratégia melhor do que a outra.

[00:07:11] A pedra papel tesoura é exatamente assim.

[00:07:13] Exatamente assim.

[00:07:14] Então, por isso que se estuda a pedra papel tesoura como um modelo ecológico com essa

[00:07:19] O exemplo mais famoso é um lagarto que existe na Califórnia e o macho dessa espécie tem

[00:07:24] três fenótipos diferentes.

[00:07:26] Então, a cor da garganta dele muda, o tamanho dele muda e o comportamento é diferente.

[00:07:31] Então, os três comportamentos são, eu tenho um macho muito agressivo e por ser muito agressivo

[00:07:36] ele mantém um território muito grande, um macho pouco agressivo ele consegue manter

[00:07:41] um território pequeno e um macho não agressivo.

[00:07:43] Então, se a gente tem num determinado período o macho pouco agressivo dominando, ele mantém

[00:07:48] um pequeno território, naquele pequeno território vai ter provavelmente uma fêmea.

[00:07:52] Então, naquele ano a densidade desse macho é muito alta.

[00:07:56] Ele vai ser invadido pelo macho mais agressivo porque ele vai lá e põe os caras a correr

[00:08:00] e aí toma conta de um grande território com muitas fêmeas.

[00:08:03] Então, eu passei para a próxima estratégia que é melhor do que aquela.

[00:08:06] Mas agora esse território é muito grande e difícil de tomar conta.

[00:08:09] Aí tem a terceira estratégia que é um macho pequeno do tamanho parecido com o tamanho

[00:08:13] da fêmea.

[00:08:15] Mas ele consegue entrar sem ser percebido pelo outro cara e deixar seus descendentes.

[00:08:20] Mas aí esse cara que agora vai estar dominando, como ele não é agressivo, ele vai ser invadido

[00:08:25] por aquele macho que é pouco agressivo, mas o suficiente para ir lá pegar uma fêmea

[00:08:28] e tomar conta.

[00:08:29] Que na sequência vai ser invadido pelo muito agressivo e eu fecho o loop.

[00:08:32] Então, esse é um trabalho da década de 90 que foi a primeira realização experimental

[00:08:37] do pedra papel tesoura com o modelo.

[00:08:39] A idade desses animais em um período de 7 ou 8 anos fica se plantando.

[00:08:46] Existem outros exemplos, bactérias que produzem uma toxina, um antídoto, então uma cepa

[00:08:51] pode produzir só o antídoto, a outra produz a toxina e o antídoto, a outra não produz

[00:08:55] nada, então tem custos envolvidos.

[00:08:58] Isso quer dizer que o macho de agressividade média perde para o macho muito agressivo.

[00:09:03] Isso, e ganha de que não é agressivo.

[00:09:06] É que eu não consigo ver como é que o médio agressivo ganha do pouco agressivo.

[00:09:10] Ele vai lá, escolhe uma fêmea e diz essa aqui é minha.

[00:09:15] Mas se a área dele é restrita, por que o não agressivo não consegue e as fêmeas

[00:09:20] ficam com as fêmeas?

[00:09:21] Porque não é um, porque tem uma população.

[00:09:23] Tu tem uma mistura, tu tem coexistência dessas três espécies, o que tu muda é a proporção

[00:09:27] de cada uma.

[00:09:28] Então, numa geração que está dominada, por exemplo, por esse que não é agressivo,

[00:09:32] aqueles que são pouco agressivos, eles levam vantagem.

[00:09:36] E aí eles dominam e acabam deixando mais descendentes, a próxima geração é dominada

[00:09:40] por eles.

[00:09:41] Nem sempre, a estratégia de violência funciona sempre.

[00:09:43] Esse é o conceito principal da teoria de jogos.

[00:09:45] Não existe uma estratégia ótima, não tem como de antemão dizer qual é a estratégia

[00:09:50] ótima, aqui vai ser a melhor, vai depender da frequência com que todas as estratégias

[00:09:54] aparecem na população.

[00:09:55] Se tu chegar em um lugar e aqui esse lugar todo mundo for tesoura, se tu for pedra,

[00:10:01] tá ótimo, mas se for papel, tá péssimo.

[00:10:03] E na natureza também, a gente só poderá observar, na verdade, essas estratégias se

[00:10:08] elas existirem, porque se a estratégia é muito ruim, elas se extinguiria.

[00:10:11] Então nesse sentido aqui também, sempre vai ter uma coisa assim.

[00:10:15] Esses problemas são complicados, quando tu estuda um modelo teórico, é tudo muito

[00:10:18] mais claro.

[00:10:19] Mas tentar num sistema real, onde as interações são muito mais do que essas interações

[00:10:25] internas no sistema, tu tem um monte de coisas que…

[00:10:28] Vai ter que fazer escolhas de atribuições de variáveis, vai limitar, restringir, reduzir

[00:10:33] o teu modelo e trabalhar com o que tem.

[00:10:35] Mas uma coisa que eu vejo assim, matematicamente, no modelo que ele é interessante, é que

[00:10:39] ele já começa com três níveis de possibilidades interagindo entre si.

[00:10:44] Isso aí escapa um pouco do paradigma que são muito comuns em outros contextos, de

[00:10:47] ser uma coisa ou outra, tudo ou nada, são muito simples, preto ou branco, ou sim ou

[00:10:51] assado.

[00:10:52] Então, tu tendo três níveis, tu tem mais complexidade.

[00:10:55] Eu também trabalhei no modelo matemático, que fazia esse salto de modelizar redes neurais,

[00:10:59] onde não tinha neurônios ligados e desligados, mas eu tinha pequenas redes neurais, que

[00:11:04] tinham três níveis de ativação mínima, o que permitia expandir rapidamente para outros

[00:11:09] níveis.

[00:11:10] Isso entende o problema em três, que é completamente mais complexo do que o de dois, é fácil

[00:11:14] expandir para quatro, cinco, seis, dez, mil.

[00:11:16] Que não é tão fácil expandir…

[00:11:18] Mas pelo menos é uma porta de entrada para essa…

[00:11:22] Então, a generalização que se faz desse problema é colocar mais do que três espécies.

[00:11:28] E aí começam as complicações.

[00:11:29] O problema de mais de quatro espécies ficou muito famoso, porque ele apareceu no Big Bang

[00:11:34] Theory, que seria o pedra, papel, tesoura, lagarto e Spock, então agora eu tenho mais

[00:11:38] duas estratégias, tem outros tipos de interações…

[00:11:41] Mas o Spock sempre ganha de todos.

[00:11:42] Não, não, não.

[00:11:43] São cinco estratégias…

[00:11:44] Não, mas aí sempre franz e o senho de forma melhor que todos os quatro.

[00:11:47] Eu mantenho essa estrutura simétrica de que eu tenho um número de predadores, um número

[00:11:52] de presas.

[00:11:53] Então, são cinco estratégias que cada uma ganha de duas e perde de duas.

[00:11:56] O Spock pulveriza a pedra com o phaser, mas o lagarto morde o Spock, por exemplo.

[00:12:02] Então, eles sempre colocam o Spock, né?

[00:12:04] Então, claro, no episódio do Big Bang eles não conseguiam jogar, porque todos escolhiam

[00:12:08] o Spock e eles só empatavam.

[00:12:09] Spock, Spock, Spock.

[00:12:11] Esse é um assunto que sempre me interessou e eu queria trabalhar com uma versão parecida

[00:12:17] com várias espécies com que o pessoal já trabalhava com pedra para pautizouro.

[00:12:20] É que fez uma versão brasileira, em vez de o Spock, que tem uma série, irmão.

[00:12:23] Tem o Indy.

[00:12:24] Tem, irmão, já.

[00:12:25] É.

[00:12:26] É.

[00:12:27] Rechu.

[00:12:28] Rechu, é.

[00:12:29] Tá, mas só para dizer então que tem essas generalizações, são anteriores ao Big Bang

[00:12:32] Theory, né?

[00:12:33] Foi o Sam Kass e a Karen Brier que introduziram essas generalizações.

[00:12:37] Vocês encontram gráficos na rede com cinco, com sete, com nove, com vinte e cinco, cento

[00:12:42] e vinte e cinco espécies.

[00:12:43] Mas o nosso interesse era olhar quatro espécies e por que que isso é completamente diferente

[00:12:49] do três espécies?

[00:12:50] Então, se eu tenho três espécies, eu consigo representar com um triângulo, eu tenho esse

[00:12:54] loop mínimo, onde está todo mundo interagindo com todo mundo.

[00:12:57] Quando eu coloco quatro, eu posso representar num quadrado, mas agora eu tenho as diagonais.

[00:13:03] Então, quatro espécies é o caso mais simples, onde além do loop principal, do loop externo

[00:13:09] com quatro, eu tenho subloops.

[00:13:11] E quando eu coloco as flechinhas de interação, nem todos esses loops são intransitivos.

[00:13:17] Cada flechinha, cada tracinho nesse diagrama é uma rua de mão única.

[00:13:22] Alguns caminhos eu consigo fechar, voltar ao meu ponto de partida e ficar circulando.

[00:13:27] Outros não, outros eu chego num ponto e a rua é invertida.

[00:13:30] Então, esse problema é interessante porque eu posso botar pesos nessas conexões, eu

[00:13:35] tenho loops transitivos e intransitivos e isso me permite estudar o quanto a biodiversidade

[00:13:41] ou aquele estado de coexistência, onde as quatro espécies se mantêm por um tempo significativo,

[00:13:47] como esses estados de coexistência, como a biodiversidade, dependem dessas interações

[00:13:53] transitivas ou intransitivas.

[00:13:55] Já vou fazer uma pergunta anterior a essa generalização, que é sobre o que a gente

[00:14:00] se conhece sobre o equilíbrio de Nash, que funcionaria nesse tipo de…

[00:14:04] Então, o equilíbrio de Nash é aquela configuração onde qualquer mudança unilateral piora, para

[00:14:11] aquele indivíduo.

[00:14:12] O exemplo que a gente usa às vezes é o exemplo das relações econômicas, por exemplo, de

[00:14:16] uma nação.

[00:14:17] É muito difícil a gente mudar profundamente uma relação econômica numa nação sem que

[00:14:22] ela se reverta, como se os agentes econômicos, o jeito natural deles agia é reagir à mudança

[00:14:29] e fazer ela voltar atrás.

[00:14:30] Então, o único jeito de sair do equilíbrio de Nash é se você tem uma mudança global

[00:14:35] das interações econômicas.

[00:14:37] Você tem que mudar toda a estrutura para que aí a gente não tenha esses efeitos…

[00:14:41] O conceito de equilíbrio de Nash envolve uma perturbação local.

[00:14:46] Então, nesse caso do pedra-papel-tesouro, imagina uma população onde você vai ter

[00:14:50] um terço, um terço, um terço de cada uma das estratégias.

[00:14:53] Então, se algum indivíduo, ou se uma pequena fração de indivíduos decidirem mudar a

[00:14:58] sua estratégia, eles vão mudar essa configuração.

[00:15:02] Então, por exemplo, se alguns queram pedra, resolvem virar papel.

[00:15:06] Então, eu aumento a densidade de papéis, o que é muito bom para as tesouras, porque

[00:15:10] agora vão ter mais comida, e tudo leva a voltar.

[00:15:13] Então, o que o Marco disse é que para sair do equilíbrio de Nash eu preciso de uma mudança

[00:15:18] combinada.

[00:15:19] Todo mundo, vamos combinar o que vamos fazer e aí poder exercer.

[00:15:22] Tem então uma análise global, que seria qual é o mínimo, qual é a estratégia ótima,

[00:15:27] mas a análise local que seria bom, agora eu vou jogar pedra-papel-tesouro, continua

[00:15:31] sendo válida as regras do jogo e não quer dizer que localmente eu não possa…

[00:15:36] No dilema do prisioneiro, é muito claro isso, o equilíbrio de Nash é dois agentes

[00:15:41] não cooperam, só que o quanto eles ganham não cooperando, é muito menos do que se

[00:15:46] os dois cooperassem.

[00:15:48] Só que nesse estado onde eles não cooperam, se um deles decidir cooperar, ele é prejudicado.

[00:15:54] Então, o equilíbrio de Nash me diz, bom, nesse estado que dois não cooperam, se eu

[00:15:57] tiver uma perturbação local, um deles resolve mudar a estratégia, ele volta para o estado.

[00:16:02] A única maneira de mudar é os dois ao mesmo tempo, é uma coisa global.

[00:16:06] É a questão da guerra, você não pode fazer um armisticio só unilateral, senão tu perde a guerra.

[00:16:11] Essa é a parte mais complicada, a gente encerrar um conflito.

[00:16:14] Mas vamos para a questão da estratégia, como é que eu jogo, como é que eu ganho?

[00:16:18] A maneira mais simples de ganhar no pedra-papel-tesouro é roubando, então isso foi o que os japoneses

[00:16:24] fizeram, eles criaram essa máquina que envolve uma câmera ultra rápida, que detecta o movimento

[00:16:30] da tua mão num milionésimo de segundo e bota a estratégia que ganha dela.

[00:16:35] Robô que rouba?

[00:16:36] Robô que rouba.

[00:16:37] Bom, pra que fazer um robô que vai jogar pedra-papel-tesouro?

[00:16:41] E pra que fazer esse trocadilho linguístico, um robô que rouba?

[00:16:43] Eu estava comentando antes que o objetivo de fazer um robô que joga papel tesouro é justificar

[00:16:49] fazer um segundo robô pra jogar com ele.

[00:16:51] Mas isso pode antecipar, quando a humanidade vem extinta, eles vão ter o que se entreter.

[00:16:56] Mas o objetivo nesse caso específico é melhorar, estudar um pouco melhor a interface homem-máquina

[00:17:02] que a gente possa, por exemplo, atender pessoas que têm movimentos limitados, o Stephen Hawkins,

[00:17:06] por exemplo, que só consegue mexer a bochecha.

[00:17:08] Se eu tenho uma máquina que consegue entender através de poucos movimentos, sem comunicação,

[00:17:13] o que a pessoa está fazendo, o que ela precisa e antecipar isso, então isso é interessante.

[00:17:18] Então essa é a motivação de fundo.

[00:17:20] Bom, mas se não é dessa maneira, como é que a gente joga e como é que a gente ganha

[00:17:23] no pedra-papel-tesouro?

[00:17:25] Eu diria, se você adivinhar no topo da minha cabeça, eu pensaria assim, depende do participante,

[00:17:30] ver qual é o tipo de periodicidade com que ele usa as diversas estratégias.

[00:17:34] Isso é o que a gente vai chegar depois, então estou dizendo que a estratégia é tentar explorar

[00:17:39] a estratégia do oponente.

[00:17:42] Porque nenhuma pessoa é um gerador aleatório, ele vai ter mais preferência, vai gostar

[00:17:46] mais de papel.

[00:17:47] Esse é o ponto principal que nós vamos chegar daqui a pouco.

[00:17:49] Então a ideia toda é explorar essa bagagem psicológica que a gente carrega.

[00:17:54] Por exemplo, os próprios nomes pedra-papel-tesouro, então tem muita gente que joga profissionalmente

[00:18:01] pedra-papel-tesouro, então baseado nessa sua experiência eles tiram conclusões.

[00:18:04] Uma das conclusões é, o que eu estou fazendo aqui?

[00:18:08] Homens tendem a começar o jogo com pedra, porque a coisa entre pedra-papel-tesouro é

[00:18:13] a coisa mais masculina, mais viril é pedra.

[00:18:17] Tem resultados experimentais que dizem que não tem tanta diferença, os resultados experimentais

[00:18:21] são feitos em situações que não reproduzem, as da vida cotidiana, eles têm grupos que

[00:18:25] vão mudando, a gente tende a jogar com a mesma pessoa várias vezes, etc.

[00:18:29] Mas de qualquer maneira essas pessoas…

[00:18:31] Tem preferências culturais, você está dizendo que tem uma preferência de gênero, tem preferências

[00:18:34] culturais?

[00:18:35] Tipo, brasileiros começam em geral com papel?

[00:18:39] Sei lá, tabelões devem jogar sempre começando com papel.

[00:18:41] Eu acho que não existem trabalhos que tentem ver a relevância, o papel da origem das pessoas,

[00:18:51] tem uma meia dúzia de trabalhos experimentais.

[00:18:54] Mas de qualquer maneira as pessoas sugerem, se tu vai jogar com um novato, alguém que

[00:18:58] não tem experiência no jogo, que tu possa tentar isso, usar essa tendência psicológica

[00:19:03] de começar com pedra, tentar fazer alguma coisa que confunda a pessoa, vir com uma camiseta

[00:19:08] toda com tesouras e jogar tesoura, ou dizer vou jogar tesoura e jogar tesoura, ou não

[00:19:13] jogar tesoura.

[00:19:14] Agora tu chegou no ponto que me parece ser o que eu penso, que a estratégia desse jogo

[00:19:17] está menos na estratégia intrínseca da escolha, dos algoritmos possíveis de escolher as opções

[00:19:23] segundo a sua hierarquia, do que no entorno psicológico do conhecimento do adversário,

[00:19:29] da forma, da ordem, e aí é mais que o pôquer, até o pôquer oculto, aqui tu fala o contrário,

[00:19:35] que tu provoca para ler a resposta do cara e jogar de acordo.

[00:19:39] Não, mas esse é todo o problema.

[00:19:41] Esse não é um jogo fechável logicamente, ele é aberto a toda ordem de regressão.

[00:19:47] Tudo depende do teu oponente.

[00:19:49] Se tu vai jogar com uma pessoa inexperiente, nós somos jogadores nós, nenhum de nós

[00:19:53] vai ficar tentando fazer nada muito complexo.

[00:19:56] Eu nunca joguei.

[00:19:57] E tu vai jogar, depois a gente faz um campeonato interno, que a gente anuncia o campeão do

[00:20:03] fonteiras da ciência, do pedra, papel, tesoura.

[00:20:05] Eu já declaro isso, já sei o perdedor.

[00:20:07] Mas a parte interessante é, quanto menos experiente for o meu adversário, mais faz

[00:20:13] sentido eu pensar numa estratégia para jogar com ele.

[00:20:15] Todas essas pseudo estratégias que eu mencionei só servem…

[00:20:19] Sim, porque o cara não vai poder antecipar a tua estratégia.

[00:20:21] Quanto mais profissional, quanto mais experiente for o meu jogador, mais aleatório deve ser

[00:20:26] a minha estratégia.

[00:20:27] E esse é todo o problema.

[00:20:28] A gente evoluiu para enxergar padrões em tudo.

[00:20:32] Se eu visse uma sombra no meio da savana lá e achasse que era uma sombra no meio da

[00:20:36] savana, provavelmente meus genes seriam eliminados da piscina genética.

[00:20:40] E ao contrário, se qualquer sombra que eu visse eu dissesse, aquilo é um leão que vai

[00:20:44] me comer e sair correndo, provavelmente os descendentes desses primeiros domínios traem

[00:20:48] vivos até hoje.

[00:20:49] É por isso que a gente vê coisas no escuro, porque é melhor ver o que não está lá

[00:20:53] e sair correndo do que não ver.

[00:20:56] Então assim, as crianças têm medo do escuro até hoje, a gente também tem, só a gente

[00:21:01] não conta.

[00:21:02] É muito fácil tu olhar nuvens, enxergar rostos.

[00:21:05] Conselhações.

[00:21:06] Eu gosto muito do nome disso aí, como é que chama isso?

[00:21:08] É, pareidolia.

[00:21:09] Pareidolia pode ser visual, a gente enxerga principalmente rosto nas coisas.

[00:21:13] Até porque nós temos uma pequena área do córtex dedicada a detectar rostos e classificá-los,

[00:21:17] então é fácil acionar ela com qualquer combinação de três pontos e um risco, com

[00:21:21] ou sem um círculo naval?

[00:21:23] A pareidolia pode ser sonora.

[00:21:24] Quem já não ouviu o diabo falando ou ouviu os discos da Xuxa, ao contrário lá.

[00:21:29] A gente enxerga os rostos com um toque normal também.

[00:21:32] Mas então toda a dificuldade é porque a gente não tem o aparato neurológico para

[00:21:38] criar padrões aleatórios e não só identificar como criar.

[00:21:42] Tem um professor de estatística nos Estados Unidos que fazia o seguinte teste, ele dividia

[00:21:46] a turma na metade por um critério que as pessoas sabiam, mas ele não sabia quem era

[00:21:50] e dizia, quem cuja mãe, nome de solteira da mãe começa com A até M, vai para casa,

[00:21:56] vai pegar uma moedinha, vai jogar 200 vezes caro coroa e vai trazer a listagem.

[00:22:01] Os outros vão inventar a sequência.

[00:22:03] Depois ele chegava e olhava, esse aqui foi inventado, esse aqui foi jogado, esse aqui

[00:22:06] foi inventado e não errava quase nunca.

[00:22:09] Existe uma coisa que é o aleatório e existe outra coisa que é a percepção do aleatório.

[00:22:14] Para nós tem várias coisas que são aleatórias e é difícil de a gente perceber como se

[00:22:19] fossem e vice-versa.

[00:22:20] Então se eu for inventar um padrão aleatório de caro coroa, a minha tendência é fazer

[00:22:26] a coisa o mais uniforme possível.

[00:22:28] Padrões que são muito repetitivos ou muito simétricos não passam esse caráter aleatório.

[00:22:33] Então na sequência inventada, quase ninguém criava 6 caras ou 6 coroas seguidas, ao passo

[00:22:39] que se você for jogar a moedinha 200 vezes, a probabilidade é quase 1 de ter essa sequência.

[00:22:44] Então nós somos muito ruins para produzir padrões aleatórios e é isso que o Marco

[00:22:50] falou antes.

[00:22:51] É isso que a gente pode tentar explorar quando está jogando.

[00:22:55] Isso foi feito de uma maneira muito bacana pelo Shannon, lá na década de 50.

[00:22:59] O Shannon foi um dos pioneiros da teoria da informação.

[00:23:02] Ele é o Weavers, que prescreveu a teoria da comunicação que é a base da teoria da

[00:23:05] informação.

[00:23:06] Ele também era inventor.

[00:23:07] Ele fez pelo menos duas máquinas que eu conheço, uma, a máquina mais interessante

[00:23:11] que é o que ele chamou de máquina definitiva, que é uma caixinha e aí vocês apertam um

[00:23:16] botão, a tampa levanta, sai uma mãozinha que aperta o botão e a tampa fecha.

[00:23:20] O Shannon provavelmente devia ter alguma justificativa, mas tudo bem.

[00:23:25] A outra máquina que é interessante é a seguinte, era basicamente uma máquina de

[00:23:28] jogar cara ou coroa.

[00:23:30] Memória era uma coisa muito difícil naquela época.

[00:23:33] A memória que eles tinham era uma memória que conseguia registrar o resultado, basicamente

[00:23:39] ela conseguia medir a correlação de dois ou três eventos em seguida.

[00:23:45] Então, a máquina começava a jogar e ela começava a medir essas correlações.

[00:23:49] Então, eu posso jogar cara e jogar o seguinte coroa, ou cara cara, ou coroa coroa, ou coroa

[00:23:55] cara.

[00:23:56] Tem essas possibilidades.

[00:23:57] E a máquina começava a medir, a deixar registrado essas probabilidades.

[00:24:01] Depois ela usava.

[00:24:02] Olha, agora a pessoa jogou cara, a probabilidade dela jogar cara no próximo passo é tanto

[00:24:07] e jogar coroa tanto.

[00:24:08] E a máquina apostava nisso.

[00:24:10] Fácil de entender isso, porque no caso de um cara ou coroa, a chance de cair cara depois

[00:24:14] que caiu 20 caras continua sendo 50%.

[00:24:18] Mas não por uma pessoa.

[00:24:19] Porque a pessoa vai estar contando, bá, botei cara demais, vou ter que botar coroa.

[00:24:23] Essa é a falácia do apostador, que é a nossa tendência a não enxergar esses eventos

[00:24:28] como se fossem independentes.

[00:24:29] Na verdade, o aleatório não é intuitivo.

[00:24:32] Não é intuitivo.

[00:24:33] A gente tem muita dificuldade com isso, baseada nessa nossa capacidade de tentar enxergar

[00:24:38] padrão e tudo.

[00:24:39] A gente não consegue fazer as coisas aleatórias.

[00:24:41] Então o que o Shannon fez foi explorar isso.

[00:24:43] A máquina ganhava dois terços das vezes, o Shannon era a única pessoa que ganhava

[00:24:47] da máquina, porque ele fazia mentalmente a mesma conta que a máquina fazia.

[00:24:50] Ele jogava ao contrário.

[00:24:51] Ele ficava medindo as correlações e depois jogava.

[00:24:55] Então ele empatava com a máquina.

[00:24:57] Então basicamente o princípio é esse, qual é a melhor estratégia para jogar pedra

[00:25:02] ou papel tesouro?

[00:25:03] É não ter estratégia, porque se eu tenho uma estratégia essa estratégia pode ser

[00:25:07] explorada pelo outro e ganhar de mim.

[00:25:10] Então existem alguns trabalhos que tentam apontar qual é a melhor estratégia ou pelo

[00:25:14] menos tentar mostrar como as pessoas jogam.

[00:25:16] A psicologia é cognitiva.

[00:25:17] Tem uma maneira prescritiva e normativa.

[00:25:21] Então a normativa vai te dizer como as pessoas jogam, a prescritiva vai tentar usar isso

[00:25:24] para dizer como deve ser jogado.

[00:25:26] Então as pessoas por terem essas correlações tendem a fazer esses movimentos.

[00:25:30] Então é importante entender essa nossa deficiência, essa nossa tendência ou nossa incapacidade

[00:25:36] de produzir números aleatórios e de produzir padrões aleatórios, porque isso é explorado

[00:25:41] em multi níveis.

[00:25:43] Esperem para vocês criarem uma senha, nossa incapacidade de gerar uma senha aleatória

[00:25:48] é explorada.

[00:25:49] As melhores senhas são aquelas que os dígitos são completamente independentes um dos outros.

[00:25:53] Vocês têm padrões de compra ou de buscas na internet?

[00:25:57] Esses padrões são explorados pelo Facebook, pelo Google.

[00:26:00] Então não é no pedra ou papel tesouro, é entender esses padrões e o comportamento

[00:26:05] tem uma série de consequências.

[00:26:07] Então os caras que jogam, fazem Olimpíadas de pedra ou papel tesouro, eles têm que exercer

[00:26:12] a sua capacidade de ser aleatórios?

[00:26:14] Não só os caras que jogam pedra ou papel tesouro, os caras que jogam tênis, os caras

[00:26:17] que batem pênaltis.

[00:26:18] Eles têm que ser inesperados.

[00:26:19] Tem que bater o pênalti no canto e tem que ser aleatório, porque se não o cara foi

[00:26:24] lá e pegou o registro dos últimos mil pênaltis que tu bateu e diz a tendência do cara, se

[00:26:28] o goleiro tiver de lilazer jogar no lado direito, se o goleiro for loiro jogar no lado esquerdo.

[00:26:33] Agora assim, tu falou a acessória dos dois modelos prescritivo e normativo e me lembro

[00:26:37] exatamente o que eu fico um pouco decepcionado com essa descrição desse jogo em particular,

[00:26:42] porque eu fico, pelo menos, com duas grandes classes de jogos.

[00:26:44] Aqueles que se esgotam nas regras internas e sofrem pouca influência do entorno psicológico

[00:26:49] dos participantes, começam a puxar atletas.

[00:26:51] Tipo, tu pode jogar atletas com raiva ou com calma, ou zen, vai afetar, é claro, suas

[00:26:57] somadas de decisão, mas de uma forma geral tem estratégias que podem ser completamente

[00:27:00] frias.

[00:27:01] Inclusive máquinas podem jogar.

[00:27:02] Há máquinas que durante um bom tempo tem jogado melhor que humanos, enquanto que esse

[00:27:06] jogo aqui é um jogo aberto ao entorno humano, a questão da preferência, do erro, da influenciabilidade.

[00:27:12] Claro, mas é um jogo muito simples, né?

[00:27:13] Tu também não pode exigir a complexidade do xadrez, olha a quantidade de saídas que

[00:27:19] tem esse jogo.

[00:27:20] Eu entendo, mas ao mesmo tempo tem que trazer a baila, o fato da interferência externa

[00:27:24] humana poder entrar no jogo, então dizer que ele é um jogo com três opções e tal

[00:27:29] é um eufemismo.

[00:27:30] É um jogo com três opções nas regras internas, no entanto ele tem em toda a humanidade no

[00:27:35] entorno para poder alimentar, ele joga mais em muitas possibilidades.

[00:27:38] É isso que torna interessante, porque tu pode pensar que esse jogo é uma janela para

[00:27:43] tu estudar como a gente funciona, enquanto que um jogo complexo como o xadrez, ele vai

[00:27:47] mascarar isso.

[00:27:48] Mas e as pessoas conversando, seriologando, vivendo, convidando, não fariam alguma coisa?

[00:27:51] Bom, aí tu tenta colocar isso nas condições ideais.

[00:27:52] Não precisa nem jogar, se bem que tu convive, o convívio não é um jogo.

[00:27:55] É, mas se tu quer tentar estudar, tu tem que tentar eliminar todo o possível.

[00:27:58] Entendo, eu não estou diminuindo a importância dele, eu estou querendo dizer que ele é decepcionado.

[00:28:01] Diminuir a importância do pedra para o tesouro não é tão difícil.

[00:28:04] Eu só queria tentar fazer um nexo.

[00:28:06] E nem falar o despoque.

[00:28:07] Eu queria fazer um nexo entre isso que foi discutido há pouco, que são as estratégias

[00:28:13] que duas pessoas tentam usar quando disputando o jogo e o problema biológico lá.

[00:28:18] Começa a me parecer bem diferente o problema biológico.

[00:28:21] O problema sociológico talvez, né?

[00:28:24] O problema biológico é o que é.

[00:28:26] Primeiro os lagartos tem uma dinâmica, primeiro o lagarto não consegue escolher estratégia.

[00:28:31] Nesse caso, mas tu pode pensar numa estratégia que seja não codificada geneticamente lá,

[00:28:40] mas alguma coisa, imagina algum indivíduo que tenha uma capacidade cognitiva um pouco mais alta,

[00:28:45] que ele vai decidir o que fazer em função do que ele observa.

[00:28:49] Nessa região aqui, olhando meus vizinhos é melhor eu me comportar desse jeito.

[00:28:54] Isso está puxando para o problema bem do jogo humano.

[00:28:57] Mas aquele problema dos lagartos não tem nada a ver com essa última parte da fala.

[00:29:00] Outra analogia que me ocorre é assim, esse é um jogo então que preda na dificuldade

[00:29:04] de nós intuirmos coisas de forma aleatória, já que nós somos buscadores de padrões,

[00:29:08] parecido com o efeito que um prestiditador, um mágico, consegue predar em cima da atenção das pessoas

[00:29:14] sabendo que ela é facilmente malhável e distorcível de forma que tu engana o cara e faz mágica, entre aspas.

[00:29:20] Imagina que esse mesmo tipo de fenômeno deve existir em um jogo de pôquer, de carta, né?

[00:29:25] O jogo de carta é mais interessante.

[00:29:27] É um jogo de carta, claramente, é um jogo mais humano que das cartas.

[00:29:29] Principalmente nesses jogos onde tu tem que descartar cartas, né?

[00:29:32] Descartar cartas, isso tu pode induzir a tomada de decisão do adversário.

[00:29:37] Mas ali é um pouquinho mais complicado porque tu tem uma restrição,

[00:29:40] você tem o vínculo de que tu recebeu algumas cartas.

[00:29:43] Então, as tuas estratégias, elas têm um pouco de tentar iludir o adversário,

[00:29:48] mas tu tem aquelas cartas, tu tem que fazer alguma coisa com elas.

[00:29:52] Tem que fazer, tirar leite das pedras.

[00:29:54] Só inventar a estratégia que tu… é o caso mais…

[00:29:57] É um jogo bem mais simples.

[00:29:58] Ou seja, em resumo, ao jogar a pedra ou a papel tesoura,

[00:30:01] quanto pior é o meu adversário, mais estratégia eu devo usar,

[00:30:05] quanto melhor é o meu adversário, menos estratégia.

[00:30:09] Esse foi o Programa Fronteiras da Ciência.

[00:30:11] Hoje a gente discutiu sobre teoria de jogos.

[00:30:13] O convidado foi o Jefferson, né?

[00:30:15] Tem o pessoal do programa, Carolina Brito,

[00:30:17] o Marco de Arte da Física da URIX

[00:30:19] e o Jorge Kielfeld, da BIL.

[00:30:21] O Programa Fronteiras da Ciência é um projeto do Instituto de Física da URIX.

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