Pesquisadores do Colégio de Humanidades da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL, na Suíça) usaram o aprendizado de máquina para revelar como os humanos preenchem as lacunas frequentemente significativas entre o sinal e o significado na comunicação.

Robert Lieck e Martin Rohrmeier, do Laboratório de Musicologia Digital e Cognitiva (DCML) da EPFL, exploraram com o aprendizado de máquina e a inteligência artificial os alinhamentos e desalinhamentos entre os sinais – como palavras e gestos – e o significado na comunicação. Suas descobertas foram publicadas recentemente na revista de ciências cognitivas Cognition.

Segundo Lieck, pesquisador de pós-doutorado e principal autor do artigo, a investigação do DCML aborda um enigma fundamental da comunicação e da evolução do significado na linguagem. “O problema é que as palavras são rígidas e só podem apontar para uma única ideia, enquanto os sentimentos, cores, etc. são contínuos e graduais por natureza. Essencialmente, isso significa que entre quaisquer duas palavras existem significados infinitos que as palavras sozinhas não pode capturar.”

Os humanos, é claro, são capazes de expressar com precisão esses significados “confusos” – por exemplo, por meio de tom de voz ou gestos. Então, por que começamos a quebrar significados contínuos para comprimi-los em palavras discretas?

Incompatibilidade topológica entre o espaço da forma (laranja) e o espaço do significado (azul). (a): Mal-entendidos ocorrem porque os limites do espaço do significado são mapeados perto do mesmo ponto no espaço da forma (inserção). (b): Uma lacuna no espaço da forma evita mal-entendidos. Crédito: Lieck et al. 2021
A comunicação como um jogo

Lieck e Rohrmeier buscaram responder a essa questão empiricamente usando métodos computacionais para simular a evolução da comunicação como um jogo. Em sua simulação de aprendizado de máquina, dois agentes virtuais trocaram e interpretaram sinais e usaram feedback de seu ambiente para melhorar suas estratégias de comunicação.

Os pesquisadores fizeram três descobertas importantes. Primeiramente, os agentes virtuais desenvolveram sinais distintos, ou “palavras” para os componentes estruturais de seu ambiente. No entanto, eles também tinham maneiras contínuas de comunicar gradações mais finas dentro de cada um desses componentes – análogas às diferentes pronúncias da mesma palavra.

Em segundo lugar, mesmo nos casos em que a comunicação totalmente contínua era possível, os agentes nem sempre conseguiam encontrar uma correspondência ideal e, às vezes, criavam mosaicos de diferentes fragmentos de sinal para expressar todos os significados.

Por fim, os pesquisadores descobriram que nos casos em que os sinais e significados são contínuos, mas têm diferentes formas lógicas (por exemplo, se os sinais seguem uma forma circular e os significados são lineares), significados muito diferentes podem ser mapeados em sinais muito semelhantes, forçando assim os agentes a deixar lacunas entre esses sinais para evitar mal-entendidos.

Dos animais ao Zoom

Essas descobertas têm implicações abrangentes não apenas para a compreensão da linguagem humana, mas também de outros sistemas de comunicação, incluindo a comunicação animal e a música.

“Nossa pesquisa ajuda a entender melhor como os mapas de significado evoluem em várias formas de comunicação e como eles podem ser usados ​​para expressar ideias sobre um mundo complexo”, disse Rohrmeier.

Lieck acrescentou que o trabalho oferece uma análise unificada tanto dos aspectos discretos e estruturais da linguagem quanto dos aspectos contínuos e graduais: “Mostramos que esses são realmente os dois lados da mesma moeda, e um não pode ser compreendido sem o outro”.

O estudo também destaca o papel estrutural fundamental desempenhado pela comunicação não verbal, que tem particular relevância em meio a uma pandemia: ao contemplarmos o futuro da videoconferência na educação e no trabalho, muitas vezes nos deparamos com condições nada ótimas com respeito à comunicação não verbal, mas também desenvolvemos novas maneiras de nos expressar à medida que a comunicação continua a evoluir.