Seminário

Black Swan Physics: Unveiling Hidden Predictability Beyond Recurrence Collapse in Complex Coevolutionary Systems

Sala 1.4.14, FCUL, Lisboa

Speaker: Rui A. P. Perdigão (cE3c - Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa).

Predictability of Complex Dynamical Systems is a challenge on its own even under well-defined structural stochastic-dynamic conditions where the laws of motion and system symmetries are known. However, the edifice of complexity can be profoundly transformed by structural-functional coevolution and non-recurrent elusive mechanisms changing the very same invariants of motion that had been taken for granted. This leads to recurrence collapse and memory loss, precluding the ability of traditional stochastic-dynamic and information-theoretical metrics to provide reliable information about the system dynamics, most notably the non-recurrent emergence of fundamental new properties absent from the a priori kinematic geometric and statistical features. Unveiling predictability under such challenging conditions is not only a fundamental problem in mathematical and statistical physics, but also one of critical importance to dynamic modelling, risk assessment and decision support regarding non-recurrent criticalities and extreme events. In order to address these challenges, generalised metrics in nonlinear information physics are hereby introduced for unveiling the dynamics and elusive predictability of complex dynamical systems undergoing far-from-equilibrium structural-functional coevolution. With these methodological developments at hand, hidden predictability is hereby found and explicitly quantified even beyond post-critical recurrence collapse, long after statistical information is lost. The added predictive value is further highlighted by evaluating the new information metrics among statistically independent variables, where traditional techniques therefore find no information links. Notwithstanding the factorability of the distributions associated to the aforementioned independent variables, synergistic and redundant information are found to emerge from microphysical, event-scale codependencies in far-from-equilibrium nonlinear statistical mechanics. The findings are illustrated to elicit hidden structure in non-ergodic dynamical systems, ranging from climatic to financial, and shed light onto the dynamic predictability of non-recurrent critical phenomena, including that of extreme events in far-from-equilibrium coevolutionary dynamics.

Short bio: Rui A. P. Perdigão is Physics professor and founding chair of the Interdisciplinary Centre for Complex System Science in Vienna, Austria. In the scope of his chair, he has introduced interdisciplinary academic programs on information physics and model design, on complex system dynamics and on fluid dynamical systems. Moreover, Rui Perdigão is Editor in international scientific journals e.g. Earth System Dynamics (Q1 in its field), is the current representative of the CCIAM group (Climate Change Impacts, Adaptation and Modelling) at CE3C, and is also co-affiliated to the Physics of Information and Quantum Technologies group at IT.

14h00-15h00
Departamento de Física

Seminário em Biologia Humana e Ambiente, por Ana Luísa Maulvault (Portuguese Institute for the Sea and Atmosphere - IPMA I.P.).

Logótipos MindTec e Tec Labs

Chegou o momento de analisar os resultados do projeto MindTec, definir prioridades e transformar ideias em ações concretas.

Seminário do Departamento de Física, por Diogo Pinto (CFTC, Ciências ULisboa).

Ao longo do evento, será explorada de que forma a ciência, a inovação e a colaboração podem contribuir para enfrentar os desafios atuais e futuros dos sistemas de pastagens.

Orquestra Wiener Concert-Verein

Neste concerto, que integra o programa Música na Universidade de Lisboa, a conceituada orquestra austríaca Wiener Concert-Verein atua pela primeira vez em Portugal.

Lupa e caneta sobre página com texto e gráfico

O curso visa dar formação inicial a estudantes de pós-graduação sobre o processo de escrita, submissão e publicação de trabalhos científicos, focando principalmente a publicação de artigos científicos em revistas internacionais com revisão por pares - candidaturas até 10 de outubro.

Os workshops destinam-se a todos os docentes e demais pessoas interessadas no desenvolvimento pedagógico na aliança Unite!

Imagem abstrata

A Universidade de Lisboa lançou em 2025 o iRe:Search – Centro Interdisciplinar de Gestão de Dados de Investigação da ULisboa, um espaço de apoio, capacitação e inovação, dirigido a toda a comunidade académica da ULisboa – docentes, investigadores, responsáveis pela gestão de ciência e dados de investigação e doutorandos -, com o objetivo de capacitar a sua comunidade e reforçar a qualidade e impacto da investigação.

Seminário de Lógica Matemática, por Duarte Costa (Faculdade de Ciências, ULisboa, CEMS.UL).

Logótipo C-Academy

O curso introduz os fundamentos da segurança em redes de computadores, abordando as principais vulnerabilidades, princípios e metodologias de proteção - candidaturas até 28 de outubro.

Seminário do Centro de Física Teórica e Computacional, por João C. Duarte (Departamento de Ciências da Terra e Energia e Instituto Dom Luiz, FCUL).

Representação de parte do esqueleto humano

Submissão de trabalhos de Mestrado e de Doutoramento realizados na ULisboa, ligados à temática da saúde, até 12 de novembro.

Seminário do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, por Sean Raymond (Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, CNRS, France).

Estudante

Neste encontro, será debatido o estigma da doença mental, a importância da prevenção e debater o papel da Inteligência Artificial na sua promoção - elementos-chave para uma comunidade académica mais saudável e uma sociedade mais equilibrada.

TWIN2PIPSA Expert Seminar, por Pietro Sormanni (Yusuf Hamied Department of Chemistry, University of Cambridge, UK).

Iconografia relacionada com a temática do curso

O curso fornece uma exploração aprofundada de isótopos estáveis como uma ferramenta valiosa em Ecologia, usando assinaturas isotópicas para rastrear processos ecológicos e revelando insights sobre o ciclo de nutrientes e água, interações de espécies e condições ambientais em diversos ecossistemas e comunidades - candidaturas até 17 de outubro.

Composição de três imagens relativas à área da deteção remota

Este curso visa dar formação na área de Deteção Remota, abrangendo desde a Observação da Terra pelos satélites até à utilização de Drones - candidaturas até 02 de novembro.

Fotografia do mar e parque eólico

O curso propõe uma imersão nos princípios, desafios e oportunidades da Economia Azul, explorando o papel crucial dos oceanos nas transições ecológica e climática - candidaturas até 13 de novembro.

Fábrica

O evento pretende reunir investigadores que trabalhem sobre temas ligados à indústria e sobre património técnico e industrial, para uma reflexão prospetiva sobre o património industrial e atuais vias de colaboração no seu estudo, salvaguarda e preservação.

Título "Turin Staff Week 2025", sobre fotografia da cidade de Turim

Uma oportunidade única para desenvolver competências, criar redes internacionais e conhecer de perto uma das instituições parceiras da aliança Unite! - inscrições até 21 de setembro.

Quatro investigadores num laboratório

O curso visa capacitar investigadores, docentes e técnicos para integrar os princípios da economia circular em ambientes laboratoriais académicos - candidaturas até 22 de novembro.

Workshop no âmbito do Programa de Saúde e Bem-Estar da ULisboa.

Vista aérea de povoação

A conferência é subordinada ao tema “People and Planet: How the Environment Shapes Human Health”.

Três investigadores num laboratório

O curso visa capacitar profissionais para aplicar os princípios da economia circular em ambientes laboratoriais industriais, promovendo práticas sustentáveis e eficientes - candidaturas até 22 de novembro.

Cesto com legumes

O curso tem como principal objetivo capacitar para a implementação e gestão sustentável de espaços de cultivo nas cidades, promovendo a segurança alimentar e a autonomia na produção de alimentos - candidaturas até 02 de novembro.

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