Relevância da Teoria dos Jogos no contexto da Inteligência Artificial

Uma breve introdução a quem desconhece a Teoria dos Jogos deve partir do pressuposto que não se trata de jogos no senso comum. Tal teoria sugere uma abordagem de natureza matemática no sentido de garantir, em situações mais dois ou mais players, uma resposta para um maior ganho ou uma menor perda. Em síntese, a teoria dos jogos estuda a tomada de decisão dos agentes.


Um clássico exemplo é o do jogo da velha (tic-tac-toe), hipótese em que cada player pode ganhar, perder ou empatar. A depender da jogada de cada agente, ao outro não será possível a vitória e, por isso, sua melhor escolha será o empate.


Segundo Figueiredo (1994), a Teoria dos Jogos poderia ser chamada de Teoria das Decisões Interdependentes já que se trata de análise de situações onde nenhum indivíduo pode convenientemente tomar decisão sem levar em conta as possíveis decisões dos outros.


Esta abordagem matemática visou inicialmente identificar comportamentos econômicos mas logo passou a interessar para a área social. Atualmente até no ramo jurídico a teoria é empregada, visando identificar melhores estratégias para cada player.


A tecnologia de Inteligência Artificial generativa (IA) possui como base atuação de algoritmos em chamadas redes neurais artificiais que aprendem a partir de dados através de um sistema conhecido como deep learning ou aprendizagem profunda.

Ocorre que a abordagem da teoria do jogos é também um instrumento pela qual a IA pode se utilizar (ou já se utiliza em dadas situações) no sentido de melhorar seu grau de acurácia ou de dar a melhor resposta provável para determinadas situações.


A exemplo, KUSYK et al relatam a utilização de algoritmos da teoria dos jogos para o controle de enxame de UAVs (veículos aéreos autônomos). FUGATE e DERGUSON-WALTER descrevem como a combinação de algoritmos de IA e da teoria dos jogos pode ser estendida para fornecer orientação prática para cenários de defesa cibernética. Já HAZRA e ANJARIA (2022) destacam que sistemas de IA se valem de jogos para treinamento de algoritmos de aprendizagem e, considerando que tais estruturas precisam enfrentar situações com informações imperfeitas, a teoria dos jogos confere substancial ajuda. Segundo RUSSEL (2021), a teoria dos jogos, que se resume a uma teoria de decisões racionais a múltiplos agentes, produz muitos comportamentos interessantes.


Por fim, observa-se a relevância da teoria dos jogos em diversos contextos (economia, jurídico), especialmente no cenário evolutivo da IA, ainda que se deva observar certa escassez na literatura sobre o tema, o que deve auxiliar a aperfeiçoar os modelos de aprendizagem profunda.

Referências
FIGUEIREDO, Reginaldo Santana. Teoria dos jogos: conceitos, formalização matemática e aplicação à distribuição de custo conjunto. Gestão & produção, v. 1, n. 3, p. 273–289, 1994.
FUGATE, Sunny; FERGUSON-WALTER, Kimberly. Artificial intelligence and game theory models for defending critical networks with cyber deception. AI magazine, v. 40, n. 1, p. 49–62, 2019.
HAZRA, Tanmoy; ANJARIA, Kushal. Applications of game theory in deep learning: a survey. Multimedia tools and applications, v. 81, n. 6, p. 8963–8994, 2022.
KUSYK, Janusz. et al. Artificial intelligence and game theory controlled autonomous UAV swarms. Evolutionary intelligence, v. 14, n. 4, p. 1775–1792, 2021.
RUSSEL, Stuart. Inteligência artificial a nosso favor: Como manter o controle sobre a tecnologia. Tradução Berilo Vargas. 1ª ed. São Paulo: Companhia das Letras, 2021.

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