2013 Ano Internacional da Estatística

Extremistas da minha terra

Maria Ivette Leal de Carvalho Gomes <migomes@fc.ul.pt>
Maria Ivette Leal de Carvalho Gomes
Imagem cedida pela autora

Nas primeiras décadas do século XX, sob o poderoso influxo de Paul Lévy, a Teoria da Probabilidade ocupou-se sobretudo das generalizações do Teorema Limite Central (TLC) como comportamento assintótico de somas — um problema de grande relevo, uma vez que médias e variâncias são funções simples de somas.

Fréchet teve a interessante ideia de usar um símile da equação de estabilidade de Lévy, usando potências de funções de distribuição em vez de potências de funções características, isto é, tratou um problema análogo ao das somas, mas para máximos de variáveis aleatórias independentes e identicamente distribuídas. Inventou assim a primeira lei de extremos, justamente denominada distribuição de Fréchet. Na mesma época, von Mises ocupou-se também do problema do comportamento limite de extremos linearmente normalizados, e Fisher e Tippett descobriram os três tipos de soluções a que a equação de estabilidade pode levar (enquanto von Mises propôs uma expressão que engloba essas três leis). Atualmente, esses resultados estão unificados numa teoria geral, reconhecendo-se que o Teorema Limite Extremal é uma referência para o estudo de estatísticas ordinais extremais, enquanto o TLC tem que ver com as estatísticas ordinais centrais. Um pouco mais tarde, começou a desenvolver-se a Estatística de Extremos, sob o impulso vigoroso de E. J. Gumbel, com quem o professor J. Tiago de Oliveira trabalhou na Columbia University.

Depois de uma licenciatura centrada em Álgebra, fui contratada para o grupo de Estatística, naquela fase feliz de expansão das universidades que Veiga Simão acarinhou. A política de investimento que este verdadeiro reformador do Ensino Superior inspirou abriu grandes perspetivas de investigadores considerados promissores serem enviados para grandes centros de cultura no estrageiro, tendo eu sido aceite na Universidade de Sheffield (UK), onde Joe Gani tinha criado o Applied Probability Trust, ainda hoje responsável pela publicação de três das principais revistas de Probabilidade e Estatística. Aí, Clive Anderson, que se tinha doutorado em Extremos de Variáveis Discretas no Imperial College, decidiu ser meu orientador, levando-me a publicar trabalhos sobre estatísticas ordinais de topo, recordes, velocidades de convergência para leis limites, concomitantes de estatísticas ordinais — enfim, o circo do que era então a investigação em Extremos — trabalhos que serviram de base para o meu doutoramento, em 1978. Foi também na mesma escola que Kamil Feridun Turkman se doutorou, em 1980, tendo depois vindo para Portugal, e sendo hoje professor catedrático da FCUL. Os dois, em conjunto com Tiago de Oliveira, organizámos um “NATO Advanced Study Institute (ASI) on Statiscal Extremes and Applications", que se realizou há quase trinta anos no Vimeiro, em setembro de 1983, um evento atualmente reconhecido como um marco na afirmação desta área da Estatística.

Imagem relacionada com extremos
Trajetória num referencial cartesiano
Fonte in "Extremes and Related Properties of Random Sequences and Processes" 

Deu-se entretanto o regresso da Margarida Brito (Universidade do Porto), que também se doutorara na área de Extremos na Universidade de Paris VI, em 1987, sob a orientação de Paul Deheuvels. E entretanto, o investimento inspirado pela reforma de Veiga Simão começou a frutificar em Portugal, no sentido em que se criaram grupos com a massa crítica que permitiu que a par de doutoramentos nos melhores centros estrangeiros, começasse a ser “banal” orientar doutoramentos em Portugal. Naturalmente, a primeira doutorada em Extremos em Portugal (1989), a Manuela Neves (ISA; UTL) foi orientada por J. Tiago de Oliveira, seguindo-se pouco depois a Teresa Alpuim (1989), a Luísa Canto e Castro e a Isabel Fraga Alves (1992), da FCUL, sob minha orientação.

Este foi o começo do “extremismo” português. Primeiro sob orientação direta dos atrás citados, depois aquilo que, no projeto de famílias científicas, seria os netos daqueles membros do desenvolvimento inicial, criou-se uma Escola de Extremos portuguesa, reconhecida internacionalmente, cujos membros estão espalhados pelas universidades portuguesas, e mesmo pelo mundo. Para alguns, a passagem pelo universo dos Extremos foi fugaz, orientando os seus interesses para outras áreas, mas a maioria dos doutorados na área continuaram a publicar firmemente no vasto leque de Extremos e Aplicações, e muitos outros cuja atividade habitual se centra em outras áreas têm ocasionalmente produzido trabalho em Extremos.

A dinâmica de publicação tem sido elevada, nitidamente acima dos padrões médios internacionais, não se tendo descurado a publicação a nível nacional. O número atual de alunos de doutoramento e mestrado na área promete ainda o alargamento do grupo num futuro próximo, sendo atualmente muito diversos os temas investigados em Portugal. Para além de um grupo forte a trabalhar na área de Estimação Semi-paramétrica de Parâmetros de Acontecimentos Raros, temos ainda grupos de relevo nas vertentes de Extremos e Modelação de Risco, Extremos e Ambiente, Extremos de Sucessões Dependentes Univariadas, Multivariadas e Multidimensionais e Extremos Espaciais.

Imagem relacionada com extremos
Estado de um processo estocástico espaço temporal não estacionário
Fonte in "Almost None of the Theory of Stochastic Processes"

É ainda de referir que Laurens de Haan, um dos gigantes da área, veio trabalhar para Portugal, inserindo-se no CEAUL. Foi-lhe conferido o título de doutor honoris causa da Universidade de Lisboa em 2000, e a 20 de março p.f. também outro gigante dos Extremos, Ross Leadbetter, honrará a Universidade de Lisboa ao aceitar a mesma distinção, pois sem dúvida quando a universidade honra investigadores desta importância está também a honrar-se.

A Teoria dos Valores Extremos desenvolveu-se nas últimas décadas devido à sua importância na avaliação de riscos catastróficos nas mais variadas atividades humanas (Economia, Finanças, Seguros, Indústria, Saúde, construção de grandes estruturas em que é necessário avaliar níveis de excedência por exemplo de velocidade de ventos ou de caudais durante cheias), e é um dos instrumentos da investigação em ciências da Energia, Ambiente, Climatologia, Hidrologia, Dinâmica de Populações — enfim, invadiu quase todos os campos da esfera das ciências e tecnologias de que depende a sobrevivência coletiva. Por isso nos congratulamos com o importante impacte internacional do “extremismo” português, cujo sucesso será decerto cada vez mais visível.

Maria Ivette Gomes, professora aposentada do Departamento de Estatística e Investigação Operacional da FCUL
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O primeiro Dictum et factum de 2018 é com Marta Daniela Santos, responsável pelo Gabinete de Comunicação do cE3c – Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais.

Ciências será o palco de uma eliminatória regional do Famelab 2018, um dos maiores concursos internacionais de comunicação de ciência.

Ler Filosofia (através de Espinosa) permite olhar o mundo, de forma crítica e pensar em profundidade. Em Ciência, observar e refletir são indispensáveis, para caminharmos, abrindo novas linhas de pesquisa.

Vinte e três alunos estiveram na Faculdade de Ciências a estudar as bases metodológicas para a classificação sistemática de plantas. O curso inseriu-se no projeto HEI-PLADI, um programa ERASMUS + e ocorreu pela primeira vez em Portugal.

Parte do antigo bar do edifício C1 de Ciências dá agora lugar a um novo laboratório de investigação em Ecologia Evolutiva. Aqui vai ser explorado um sistema biológico composto por duas espécies de ácaro aranha, Tetranychus urticae Tetranychus ludeni, que competem por um alimento - a planta do tomate.

O livro Faça Sol ou Faça Vento reúne seis histórias infantojuvenis sobre energias renováveis. Todas elas são escritas por autores com ligação à Faculdade de Ciências da ULisboa.

Será possível ter uma pessoa dentro de um scanner e dizer-lhe para mudar a atividade de diferentes zonas do seu cérebro, com base no que estamos a observar num monitor desse mesmo scanner? Pode a Inteligência Artificial (IA) abordar e interatuar com a Neurociência, e vice-versa?

Quase a terminar o ano, surgem as frequentes resoluções de ano novo, um conjunto de ideias e desejos para aquele que se perspetiva ser um ano talvez igual ou melhor que o anterior. Existem assim duas perspetivas temporais: o ano que passou (o passado) e o que vem (futuro), e é sobre a integração destas duas perspetivas que gostaria de deixar uma reflexão.

Estas duas imagens foram produzidas por André Moitinho, Márcia Barros, Carlos Barata do Centro Multidisciplinar para a Astrofísica (CENTRA) e Hélder Savietto da Fork Research no âmbito da missão Gaia.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de dezembro é com Rodrigo Maia, técnico superior do Laboratório de Isótopos Estáveis do Departamento de Biologia Vegetal de Ciências.

A cidade é um bom exemplo de um sistema adaptativo, inteligente e complexo. Fala-se hoje muito em cidades espertas, onde os peões e os habitantes só encontram motivos para viverem contentes, porque tudo é pensado para os ajudar, graças à capacidade analítica sobre os dados das pessoas e das cidades. A sua manutenção é imprescindível, e a sua renovação deve obedecer à inteligência e jamais à usura. Nem sempre isso ocorre.

O projeto AQUA LINE, da empresa PEN Wave, vencedor do concurso MAREINOV Montepio, destina-se a produzir de forma inovadora microalgas e copépodes para o sector da aquicultura.

André Borges, Bernardo Tavares e Luis Martins, alunos do mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente venceram o 1.º Hackathon de Transportes Internacional de Moscovo. A equipa classificada em 1.º lugar contou ainda com estudantes de Espanha e Colômbia.

O Prémio Luso-Espanhol de Química 2017 foi atribuído a Amélia Pilar Rauter, professora do Departamento de Química e Bioquímica e coordenadora do Grupo da Química dos Glúcidos do Centro de Química e Bioquímica de Ciências.

O quinto livro de António Damásio, colocado à venda a 3 de novembro, aborda o diálogo da vida com os sentimentos, como formadores da consciência e motor da ciência, e o que daí resulta, em especial para a cultura (ou ainda, sobre a estranha ordem, da sensação à emoção e depois ao sentimento). Os sentimentos são sinais da nossa vida e também os motivadores da criação intelectual dos homens. E, daí resultam multitudes de condutas, padrões variados de comportamentos. Enfim, os sentimentos facilitam a formação da nossa personalidade.

Uma das melhores decisões de Ricardo Rocha foi estudar Biologia em Ciências. Aqui fez amigos e aprendeu. Na entrevista que se segue fica a conhecer o antigo aluno de Ciências, membro do cE3c e investigador pós-doutorado da Universidade de Cambrigde, galardoado com o 1.º lugar do Prémio de Doutoramento em Ecologia - Fundação Amadeu Dias, lançado este ano pela primeira vez pela Sociedade Portuguesa de Ecologia.

A procrastinação é uma das grandes causas do insucesso académico e fonte de muito sofrimento e conflito interno. Para conquistar a procrastinação podemos começar por nos questionarmos: porque é que ando, constantemente a adiar.

Um estudo publicado na revista científica Science, do qual Vítor Sousa, investigador do Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais (cE3c), é coautor, demonstra que há mais de 34 000 anos os grupos de seres humanos caçadores-recoletores desenvolveram redes sociais complexas para escolher parceiros e evitar riscos da endogamia.

No âmbito dos projetos “MoTHER – Mobilidade e Transição em Habitações Especiais e Reativas” e “HIPE – Habitações Interativas para Pessoas Excecionais”, Manuel J. Fonseca, Luís Carriço e Tiago Guerreiro, professores do Departamento de Informática e investigadores do Laboratório de Sistemas Informáticos de Grande Escala, irão desenvolver soluções tecnológicas para melhorar a qualidade de vida, nomeadamente a autonomização de pessoas com lesões vertebro medulares, alojadas em residências da Santa Casa da Misericórdia de Lisboa.

A Associação Ciências Solidária foi constituída por escritura pública em 6 de abril de 2016, por iniciativa da Direção da Faculdade de Ciências, com o apoio de vários membros da comunidade. É um projeto de proximidade, baseado na responsabilidade social, com o fim de contribuir para a construção de uma comunidade mais justa e solidária.

A Semana da Ciência e Tecnologia celebra-se no país entre 20 e 26 de novembro. O ponto alto acontece a 24 com o Dia Nacional da Cultura Cientifica. Ciências junta-se à efeméride com dezenas de iniciativas.

A experiência destes anos mostra que as avaliações feitas pelos estudantes são um bom indicador da qualidade do ensino e que são úteis para a sua melhoria.

“Esta oportunidade deu-me uma valiosa experiência profissional e cada dia foi uma nova lição aprendida. Contudo, considero que o que se destacou foram as pessoas incríveis que aqui conheci”, declara Jake Smith, estudante de Francês, Espanhol e Português na Universidade de Nottingham, no Reino Unido e estagiário durante cerca de dois meses na Área de Mobilidade e Apoio ao Aluno da Faculdade de Ciências.

Na próxima sessão do 60 Minutos de Ciência convidamos o astrónomo Rui Agostinho para nos ajudar a responder à pergunta: Afinal… o que é a Estrela de Natal? A resposta será desvendada em mais uma sessão 60 Minutos de Ciência no MUHNAC-ULisboa, no dia 16 de novembro.

João Luís Andrade e Silva, professor catedrático aposentado da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, faleceu esta sexta-feira, dia 10 de novembro, aos 89 anos. A Faculdade lamenta o triste acontecimento, apresentando as condolências aos seus familiares, amigos e colegas.

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