Distinguished Talks @DI/LASIGE

Evolution of a Theory of Mind

Sala 6.3.27, Ciências ULisboa
Informações sobre o evento e fotografia do orador

Por Tom Lenaerts (Université Libre de Bruxelles).

Within AI research, proposals have been launched that argue for the creation of a new science of cooperative AI to address the problems that may arise from the diverse ecologies of AI systems that interact in complex ways with other AI and humans. One element of this new science would be the realization of AI that understand the motivations and ambitions of the other AI and humans in the mix.  Such an understanding requires AI to have a Theory of Mind (ToM), i.e., they need to recognize that the other entities have cognitive and emotional states and reason about them.  
The existence and characterization of a ToM in humans, upper primates and other species has been under investigation for decades now.  Neurological disorders like autistic spectrum disorder have been linked to the impairment of ToM where affected individuals have difficulties in assigning internal states to, or recognise emotions expressed by, others. In AI, a variety of models of different complexity have been explored revealing advantages of introducing a form of ToM in artificial systems. What so far has remained underexplored is when a ToM may evolve if there is a choice between using it or not in the imagined complex ecology.  In other words, what may be the conditions under which ToM will evolve? To answer this question, we developed an Evolutionary Game Theoretical model in which a finite population of individuals use strategies that incorporate (or not) a ToM, modelled using level-k recursive reasoning, to infer a best response to the anticipated behaviour of others within the context of the centipede game. We calibrated our results to the existing experimental knowledge on how humans behave in this game. We find that strategies incorporating a ToM evolve and prevail under natural selection, provided individuals make cognitive errors, and a temptation for higher future gains is in place.  We found furthermore that such non-deterministic reasoning co-evolves with an optimism bias, favouring the selection of a new equilibrium configuration in the centipede game, which was not anticipated to date. Our work reveals not only a unique perspective on the evolution of bounded rationality but also a co-evolutionary link between the evolution of ToM and the emergence of misbeliefs.

Short Bio: Tom Lenaerts (PhD 2003) is Professor in the Computer Science department at the Université Libre de Bruxelles (ULB), where he is co-heading the Machine Learning Group (MLG). MLG targets machine learning, AI and behavioural intelligence research focusing on time series analysis, causal and network inference, collective decision-making, social AI and behavioural analysis with applications in mobility, medicine, finance and biology. He also holds a partial affiliation as research professor with the Artificial Intelligence Lab of the Vrije Universiteit Brussel and is affiliated researcher  at the Center for Human-Compatible AI at UC Berkeley. He is chair of the Benelux Association for Artificial Intelligence, the main representing entity for academic AI research in the region and expert in the Global Partnership on Artificial Intelligence. He is working in a variety of interdisciplinary domains using AI and Machine Learning, involving topics like optimisation, multi-agent systems, collective intelligence, evolutionary game theory, computational biology and bioinformatics.

14h00
Departamento de Informática / LASIGE Computer Science and Engineering Research Centre

Seminário do Centro de Física Teórica e Computacional, por Hugo Terças (Departamento de Física do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, Instituto Politécnico de Lisboa; and Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Portugal).

Fotografia do orador

Conferência por Emiliano Gutierrez (Raiz Vertical Farms).

Seminário do Departamento de Física de Ciências ULisboa, por Henrique Leitão (DHFC-FCUL, PI RUTTER ERC AdG).

RSS Meetup, por Nuno Lopes (IST, ULisboa).

Logótipo do evento

No dia 04 de abril, pelas 14h30, será gravado um episódio em direto do podcast "A Escala do Clima" de Filipe Duarte Santos (Professor Jubilado de CIÊNCIAS).

Fotografia de coleção de insetos

The course includes several case studies of insect adaptation, and the most recent overview on insect evodevo, plasticity, ecophysiological responses and conservation under global change.

Fotografia de aluna

Uma iniciativa aberta a toda a comunidade académica da ULisboa.

Logótipos do evento/Ciências ULisboa/AEFCL e data do evento, sobre fotografia de edição anterior

O maior evento de empregabilidade de CIÊNCIAS, a decorrer nos dias 08 e 09 de abril.

Título/data/local do evento e fotografia aérea de vias urbanas

Conferência da redeMOV, por Gabriel Costa Valença.

A leading venue for presenting and discussing the latest research, industrial practice and innovations in dependable and secure computing.

RSS Meetup, por Rodrigo Bruno (IST, ULisboa).

Título do evento

A collaborative initiative supported by five Portuguese research centers, aimed at strengthening and connecting the geometry research community in Portugal.

Equipa da Raiz Vertical Farms

Uma Experiência Única sobre Agricultura Urbana e Energia Renovável.

Seminário do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, por Amidou Sorgho (Instituto de Astrofísica de Andalucía - IAA-CSIC, Spain).

Título/data/local do evento e fotografia da cidade de Lisboa

The conference aims to bring together students and young researchers working in Mathematics, Statistics, and Applications with a view to fostering discussions and collaborations amongst participants.

Título "Para um ensino humanista das ciências" e logótipos das entidades organizadoras

O evento tem como tema principal "Para um ensino humanista das ciências" e conta com a participação de vários professores de CIÊNCIAS.

Microplásticos em suspensão no oceano

O curso tem como objetivo dar formação sobre a problemática da contaminação por detritos de plástico dos nossos ecossistemas, bem como alertar para os potenciais efeitos deletérios nos organismos - candidaturas até 22 de março.

Banner do Dia de Ciências 2025

A 29 de abril assinalamos o 114.º aniversário de CIÊNCIAS.

Junte-se a nós no Grande Auditório de CIÊNCIAS para uma tarde de celebração que reúne toda a comunidade da Faculdade.

Logótipo C-Academy

O curso oferece uma base sólida sobre os fundamentos e práticas essenciais para proteger sistemas e dados num mundo cada vez mais digital - candidaturas até 13 de abril.

Fotografia de fábrica a emitir poluição para a atmosfera

The course aims at enabling the participants to use different methods to measure the impacts of pollutants on ecosystems.

Banner Dia Aberto de CIÊNCIAS 2025.

Bem-vindos a Ciências ULisboa!

Um concurso de programação dirigido aos alunos do ensino secundário (11.º e 12.º anos), que visa promover a prática e o gosto pela programação.

Fotografia de Chapim-azul

The goal of this course is to provide the participants with the most recent and practical knowledge on the use of Functional Diversity.

Mão a segurar em globo de vidro

Curso acreditado pelo CCPFC para efeitos de progressão na carreira dos professores na dimensão cientifico-pedagógica dos grupos 230, 420, 510, 520 e 560, com candidaturas até 30 de abril.

Título/data/local do evento, logótipos das entidades organizadoras e fotografia de peixe

The event aims to facilitate the exchange of information and knowledge among professionals to advance the understanding, collaboration and capabilities of aquaculture to respond to the impact of climate change in a rapidly changing global environment.

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