2.4 Construcionismo Distribuído

Quando comparadas às abordagens de Vida Artificial e Agentes Inteligentes, as teorias e modelos que se seguem apresentam uma perspectiva análoga do processo de interação, mas enfatizam a construção de individualidade, comunidade, simbolismo, conhecimento, aprendizado, cultura e inteligência essencialmente humanas. Os modelos apresentados a seguir estão associados principalmente à psicologia cognitiva e pedagogia, mas podem ser extrapolados para contextos mais amplos, visto que o processo de educar é sinônimo de mudança e inovação, raiz dos sistemas evolutivos e auto-sustentáveis.

O conceito de Construcionismo Distribuído foi proposto Resnick (1996), como um modelo pedagógico derivado da Cognição Distribuída (Rogers, 1997) e do Construcionismo, este último proposto por Papert (1980). O Construcionismo de Papert, por sua vez, se baseia no Construtivismo Cognitivo de Jean Piaget:1897-1980, mas também mostra elementos do Construtivismo Social de Vigotski:1896-1934, embora Papert não faça referência aos trabalhos de Vigotski.

Construtivismo Cognitivo

As teorias e experimentos de aprendizagem de Jean Piaget (Piaget, 1977; Minsky, 1985) são bastante extensas, e um dos aspectos mais difundidos do conjunto de sua obra é a descrição dos estágios de desenvolvimento cognitivo da criança: sensório-motor, pre-operacional, operações concretas e operações formais. Pode-se traçar aqui uma breve comparação entre os estágios de desenvolvimento propostos por Piaget e o posicionamento relativo dos modelos de inteligência e interação proposto na Figura 4. Segundo Piaget, crianças aprendem a manipular conhecimento partindo do modelos concretos-físicos (que estão situados à direita da Figura 4) e seguindo em direção aos modelos abstratos (situados à esquerda da Figura 4).

Os trabalhos de Piaget investigam como se dá a construção da cognição e aprendizagem em crianças, caracterizando o Construtivismo Cognitivo, que é baseado nos seguintes princípios (Cognitive Constructivism, 1997):

O trabalho de Piaget destaca que o desenvolvimento cognitivo é um processo social, embora o ponto central de sua argumentação seja que os elementos cognitivos básicos já estão internalizados no indivíduo (Minsky, 1985) e são apenas reestruturados (reforçados, hierarquizados, reordenados, etc.) pela interação do indivíduo com a sociedade (educadores). Para Piaget o conhecimento é construído de dentro para fora. O Construtivismo Social de Vigotsky, como veremos a seguir, argumenta que o desenvolvimento cognitivo é feito no sentido inverso. Da sociedade para o indivíduo, de fora para dentro (Oliveira, 1997).

Construtivismo Social

Trabalhando na busca por uma interpretação Marxista do processo educativo, o psicólogo e filósofo russo Lev Vigotski:1896-1934, enfatizou o papel da comunidade na construção do conhecimento, através de um processo chamado sócio-histórico.

O aspecto social do trabalho de Vigotski afirma que, embora o ser humano tenha potenciais inatos de conhecimento e cognição, as funções psicológicas superiores tipicamente humanas, "que envolvem o controle consciente do comportamento; a ação intencional e a liberdade do indivíduo em relação às características do momento e espaço presentes" (Oliveira, 1997) decorrem, em sua maior parte, de um processo de aprendizagem e desenvolvimento social. Em outras palavras, um ser humano criado em completo isolamento da cultura e sociedade humanas não desenvolve capacidades cognitivas básicas típicas do "ser humano".

O aspecto histórico do trabalho de Vigotski declara, de modo complementar, que o desenvolvimento de uma sociedade é decorrência de um processo histórico. Em outras palavras há que se considerar a história de uma população ou cultura, para se descobrir como esta chegou ao estágio de desenvolvimento onde se encontra. Poderíamos fazer aqui uma analogia superficial com os modelos de inteligência e cognição mostrados na Seção 2.2 - Vida Artificial. Se analisarmos, através da história das interações mostradas na Figura 3, os fatores que levaram ao surgimento de qualquer das estratégias de ação ("1001000100010001", "1001", etc.) veremos que este surgimento é decorrência de um processo (historicamente) construído no decorrer das várias gerações de agentes. Milhares de gerações de agentes primitivos, no caso da simulação apresentada, foram necessárias para propiciar o surgimento de agentes com um capacidade cognitivas cada vez mais complexas, capazes de empreender estratégias bem sucedidas (pelo menos no momento histórico onde estavam inseridos) de negociação do Dilema do Prisioneiro Iterado.

A argumentação Vygotskiana baseia-se fundamentalmente no conceito de mediação simbólica. Para Vigotski, a cognição superior do homem surge (ou é potencializada) apenas através da interposição de um elemento intermediário (mediador) entre estímulos e respostas que são captadas e produzidas por uma pessoa (Oliveira, 1997). Estes elementos mediadores pertencem a duas categorias: instrumentos e signos. Instrumentos são os artefatos construídos (quase) exclusivamente pelo ser humano, e utilizados principalmente para auxiliá-lo em alguma tarefa ou trabalho (daqui se origina o viés Marxista da argumentação de Vigotski). Signos são os instrumentos psicológicos orientados para o próprio indivíduo (marcas, desenhos, gráficos, etc.). Posto que estes mediadores são construídos em sociedade, e que estes são fundamentais para o desenvolvimento dos processos cognitivos superiores, deduz-se que, na ausência destes instrumentos, não ocorrerá desenvolvimento de capacidades cognitivas tipicamente humanas.

Só recentemente a teoria de educação construtivista de Vigotski foi reconhecida no ocidente. Este fato se deve a vários fatores: à forma intensa e relativamente isolada (da comunidade científica) que Vigostki empregou durante a execução de seus trabalhos; ao seu falecimento precoce aos 38 anos (boa parte de seu pensamento e obra foram completadas pelos seus seguidores); à publicação original de seus artigos e livros basicamente no idioma russo.

Os elementos centrais da obra de Vigotski, do ponto de vista pedagógico, são (Social Constructivism, 1997; Oliveira, 1997):

Os elementos enunciados acima são implementados através de princípios a serem aplicados à sala de aula (Social Constructivism, 1997): Neste ponto alguns relacionamentos interessantes podem ser traçados entre os trabalhos de Vigotski e os modelos de Vida Artificial.
 
Vigotski Vida Artificial
A comunidade onde o estudante está inserido influencia na construção do conhecimento As condições atuais do ecossistema onde o agente está inserido influenciam a estratégia de sobrevivência a ser construída pelo agente e seus descendentes
Aprendizado não pode ser ensinado, tem que ser construído em sociedade Inteligência emergente não pode ser sintetizada, mas sim construída através de interação em uma sociedade
As situações pedagógicas mais proveitosas (em termos de aprendizado) são aquelas nas quais o estudante precisa de auxílio para solucionar problemas, e encontra apoio adequado por parte dos professores, educadores, pais ou colegas.

Estudante + situação problema + auxílio do professor => solução do problema + aprendizado

A pressão ambiental exercida sobre os agentes de um ecossistema (incorporada através de uma função de fitness) apresenta desafios a serem superados pelos agentes. O auxílio adequado à solução do problema, neste caso, provém da reprodução diferencial dos antepassados mais bem sucedidos, em um processo social e historicamente construído, mas visto de trás para frente. Em vez de fornecer auxílio direto aos aprendizes, a reprodução diferencial permite que apenas os antepassados que ofereceram as soluções mais adequadas para os problemas venham a produzir aprendizes. Grosseiramente, esta situação seria similar a permitir que apenas os bons professores tenham alunos.

Antepassados + pressão ambiental + reprodução diferencial => evolução + sucessores

Construcionismo

Seymour Papert, um psicólogo que foi trabalhar no Laboratório de Inteligência Artificial do MIT, adaptou os princípios do Construtivismo Cognitivo de Piaget e construiu um conjunto de premissas a serem usadas quando aplicando a tecnologia de computadores como auxiliar ao processo de construção de conhecimento. Segundo Papert é na universalidade de aplicações do computador e na sua capacidade de simular modelos mecânicos que podem ser programados por crianças, que reside a potencialidade do computador em aprimorar o processo de evolução cognitiva da criança. A construção e depuração colaborativa de programas LOGO (Papert, 1980), expressos visualmente através dos desenhos da Tartaruga, concretizam um formalismo matemático, criando modelos que induzem a criança a "pensar sobre o ato de pensar" - epistemologia - e que tem como conseqüência o avanço nos estágios de desenvolvimento cognitivo.

Papert expressou a ênfase da sociedade e cultura na construção do conhecimento usando o termo Technological Samba Schools, que toma como base pedagógica o processo que ocorre nas escolas de samba do Brasil, quando membros de uma comunidade: adultos, profissionais e crianças de várias idades, dentro de uma ampla variação de habilidades e condições, se reúnem freqüentemente durante vários dias do ano e contribuem com sua força de trabalho, para construir alegorias, sambas enredo, fantasias, etc. apresentadas durante o carnaval do Rio de Janeiro. Emulando esta mesma situação, o Construcionismo busca suportar várias atividades de construção, através da ampliação das potencialidades no uso de "ferramentas" cognitivas possíveis de serem usadas em computadores. As atividades de construção compreendem a construção de programas lúdicos, efetuada por crianças, com auxílio de outras crianças e mediadas por professores.

Em síntese, segundo a visão de Papert, o aprendizado é (Bruckman, 1997):

Construcionismo Distribuído


Em consonância com as teorias de aprendizado descritas anteriormente, o Construcionismo Distribuído acrescenta os aspectos de cognição e computação distribuídas, levando em consideração fatores humanos e tecnológicos pertinentes ao contexto da Internet e da Web. O Construcionismo Distribuído enfatiza as atividades colaborativas de projeto e construção de artefatos digitais, em detrimento do uso de redes de computadores como ferramentas de transmissão e exploração de informação e conhecimento. Resnick (1996) destaca três formas de construção distribuída, cada uma com influência direta no processo de aprendizagem e formação de comunidade:

1. Discutindo Construções - O uso de correio eletrônico e listas de discussão, suportadas facilmente através da Internet e intranets, indica claramente o impacto positivo que a discussão e aprimoramento de idéias, dicas, estratégias em uma comunidade on-line tem sobre o refinamento destas construções. Demonstrando a importância deste processo, Harnad (1992) analisa o profundo impacto que a troca de mensagens tem sobre o refinamento de idéias, onde mesmo a participação de indivíduos imaturos do ponto de vista intelectual pode provocar efeitos benéficos inesperados na discussão sobre temas de grande complexidade. Harnad considera seriamente o impacto do fenômeno, por ele chamado de sky-writing, e afirma que depois do invento da linguagem, da escrita e da impressão, a discussão on-line sobre construções humanas é a quarta revolução nos meios de produção de conhecimento, a Pós-Galáxia de Gutemberg.

2. Compartilhando construções. - São também muitos os benefícios decorrentes do compartilhamento de construções através de redes de computadores e em comunidades eletrônicas. Em (Burd, 1997) é descrito o efeito inegavelmente benéfico na melhoria da qualidade de projetos de uma turma de estudantes de engenharia de software, em função da solicitação de que os projetos e programas fossem disseminados através da Web, de modo a serem eventualmente analisados e reutilizados por outros usuários. Embora o senso de comunidade pareça não ser tão fortalecido quanto na discussão sobre construções, o fato é que a qualidade da construção, o esforço e interesse dispendido pelos estudantes na elaboração do projeto foi inegavelmente positivo. A preocupação em produzir algum artefato que tem grandes chances de ser reutilizado, adaptado, criticado ou elogiado por membros de uma comunidade, é possivelmente o principal responsável pela melhoria dos projetos. O efeito é tipicamente o inverso quando o estudante suspeita que seu trabalho será possivelmente engavetado ou mesmo desprezado após a conclusão do curso.

3. Colaborando sobre construções - a colaboração de várias pessoas de uma comunidade on-line em torno da construção de artefatos digitais, seja em tempo real ou não, é tema de intensa investigação e desenvolvimento na área de HCI, onde os exemplos mais conhecidos ou difundidos são as plataformas de desenvolvimento colaborativo de software e hardware. Tais aplicações, no entanto, ainda tratam o problema de construção colaborativa como um processo mecanicamente definido (determinístico), carecendo de elementos fundamentais presentes nas Teorias Construcionistas e Construtivistas, que são o senso de localidade, comunidade, cultura, auto-motivação e o suporte à cooperação entre especialistas e noviços. Plataformas que mais concretamente atingem o objetivo construcionista são os MUDs (Multi-User Domains), ou realidades virtuais compartilhadas-textuais, nos quais as atividades de construção, sejam de programas de computador, salas para discussão em tempo real ou objetos que possuem um contexto cultural, incentivam a interação social entre os participantes, criando uma forte noção de comunidade e construção (Bruckman, 1997). A tecnologia, as aplicações e o impacto das realidades virtuais compartilhadas-textuais sobre construção e comunidade são apresentadas mais à frente.

Construcionismo, Construtivismo e a Compreensão do Ciberespaço

O ciberespaço começa a se tornar parte integrante da sociedade, e embora seja povoado de elementos abstratos como programas, agentes e realidades virtuais, o elemento humano é quem contribui com sua vontade e inteligência para a construção de todos estes componentes.

Não se pode perder a noção de que o conjunto dos esforços individuais das pessoas é o principal responsável pela construção do ciberespaço presente e futuro.

Muito embora a motivação dos modelos e teorias construcionistas e construtivistas seja direcionada ao processo de aprendizagem, tais modelos e teorias devem também ser adequados à compreensão do papel e da motivação que leva indivíduos e comunidades humanas a construir suas próprias representações de mundo neste ciberespaço.