No Campus com Helder Coelho

Prémio Turing para Valiant

Helder Coelho

“Se as pessoas não acreditam que a Matemática é simples, é porque não imaginam como a vida é complicada.”
Joseph Von Neumann, 1947

Quando Leslie Valiant ganhou o Prémio Turing (equivalente ao Nobel da Computação) referente a 2010, promovido pela ACM, o foco da justificação foi o trabalho então desenvolvido (as contribuições inovadoras) na teoria da aprendizagem computacional (vulgo Machine Learning), com ligações à Matemática e à Ciência Cognitiva, e na teoria da ciência da computação (nomeadamente, na Complexidade Computacional), o que permitiu avanços na Inteligência Artificial (IA), levando a aplicações do processamento da língua natural, do reconhecimento da escrita e da visão por computador. Mais propriamente, um modelo da aprendizagem (Probably Approximately Correct ou PAC) e algoritmos que adaptam o seu comportamento, em resposta à realimentação do ambiente envolvente. Os grupos de I&DE da IA abraçaram o seu ponto de vista, nos anos seguintes, através da conceção de ferramentas críticas para o projeto de sistemas inteligentes (casos da Google, Apple, IBM, Facebook, Amazon, Microsoft), como o Watson da IBM.

O que impressionou, e também o júri do Prémio, foram as intuições e a sua perspicácia para a interdisciplinaridade, além da criatividade das ideias e a sua enorme aplicabilidade (Medicina, Processamento de Imagens, Teoria dos Jogos, Transportes).

Valiant acredita que a ciência da aprendizagem permanece apenas explorada parcialmente, e que o uso das previsões (via a Aprendizagem) no mundo atual, tão sujeito às mudanças e às surpresas, é particularmente interessante. Por exemplo, os sistemas biológicos são altamente adaptativos, e compreender o que eles fazem, passo a passo, e porquê tem êxito, levaram-no a considerá-los como tópicos ideais para uma teoria da aprendizagem e da ciência da computação.

A escolha mais crítica para um cientista tem a ver com os problemas em que vai trabalhar, e assim Valiant isolou uma das questões que foi a que se refere à possibilidade de especificar o que significa para um processo mecânico (mecanismo) aprender efetivamente. Se defendemos que uma máquina pode fazer isto, o que é razoável então perguntar, questionou Valiant. A sua definição de aprendizagem, provavelmente e aproximadamente correta (PAC), é uma especificação. É quantitativa e assim deu-lhe um modo de comparar os algoritmos diferentes de aprendizagem, em relação a quanta computação fazem, a quantas experiências necessitam, e a quão bem generalizam. E, de facto, isto permitiu desenvolver algoritmos de aprendizagem mais úteis.

A procura de algoritmos, por detrás da vida, levou Valiant a inventar o conceito de ecoritmo (algoritmo de aprendizagem cujo desempenho é avaliado contra a entrada que recebe de um mundo não controlado e imprevisível) para se aproximar dos mistérios da evolução e da mente. O mundo biológico, no seu núcleo, é computacional e esta convicção de Valiant enraíza-se na equivalência que ele encontra entre os cérebros e os computadores. Por exemplo, a classificação automática das caras de gatos, em fotografias, é hoje possível através de redes de aprendizagem profunda (DeepLearning). A ideia dos ecoritmos é explorar computacionalmente organismos biológicos ou espécies inteiras. E, isto, inspira-se na equivalência entre os modos como os indivíduos aprendem e como também evoluem os sistemas ecológicos, o que poderá conduzir à fusão das ciências da vida com a ciência da computação.

Mas o que é a aprendizagem? É um tipo de cálculo, onde o objetivo é realizar um bom desempenho num mundo que não é modelado à frente do tempo. Um algoritmo de aprendizagem recebe observações desse mundo, e decide o que fazer, sendo depois avaliado pela decisão que for tomada. Ora, todo o conhecimento que qualquer indivíduo tem deve ser adquirido quer através da aprendizagem, ou via um processo evolucionário. E, se isto é verdade, então a aprendizagem individual e os processos evolucionários deverão ter uma teoria unificada para fornecer as explicações.

Para Valiant, a computação é uma ferramenta para estudar as ciências naturais, e o grande interesse de Alan Turing (pioneiro da computação e da IA) era precisamente os fenómenos naturais, em particular a inteligência, os limites do cálculo mecânico e a formação de padrões. Valiant acredita que os algoritmos, que a natureza usa, são sensíveis e compreensíveis, e que não precisa de intuições que nós somos incapazes de ter. Valiant pensou que a inteligência é também feita com processos tangíveis, mecânicos e compreensíveis. E, por isso é que compreendemos a inteligência que colocamos nas máquinas, de forma a tornar o seu comportamento suficientemente previsível. Quer isto dizer, que não devemos recear as super inteligências, e, também, que elas ultrapassem a nossa capacidade de as controlar.

Referências
Valiant, L. Evolvability, Journal of the ACM, 2007.
Searching for the Algorithms Underlying Life, Valiant Interview by Quanta Magazine, January 28, 2016.

Helder Coelho, professor do Departamento de Informática de Ciências
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt
Pedro Mocho

Pedro Mocho lidera o estudo que identificou uma nova espécie de dinossáurio - Oceanotitan dantasi. Geologia sempre foi a sua paixão. Nos próximos seis anos continuará a estudar a história evolutiva dos dinossáurios saurópodes do Mesozóico Ibérico.

Esqueleto de <i>Oceanotitan dantasi</i> à escala

Uma equipa de paleontólogos identificou uma nova espécie de dinossáurio - Oceanotitan dantasi -, descoberto na Praia de Valmitão, na Lourinhã, em 1996. A identificação da nova espécie confirma a presença de uma grande diversidade de saurópodes no Jurássico Superior de Portugal rivalizando a diversidade já reconhecida nas faunas do Jurássico Superior da América do Norte e de África.

Estudantes a trabalhar

Nuno Silva termina a bolsa Erasmus+ em julho. O programa de mobilidade tem sido na sua opinião uma ótima experiência. Recentemente o aluno de Engenharia Biomédica e Biofísica foi um dos vencedores do Innovation Award da Explore Competition.

Martin O'Halloran, Eoghan Dunne, Nuno Silva e Laura Farina

Nuno Silva, aluno do mestrado integrado em Engenharia Biomédica e Biofísica de Ciências ULisboa a estudar no Translational Medical Device Lab, da National University of Ireland,em Galway, no âmbito de uma bolsa Erasmus+, venceu juntamente com o colega Eoghan Dunne, o Innovation Award da Explore Competition.

João Duarte

Investigadores de Ciências ULisboa propõem um novo mecanismo que permite explicar a existência de uma anomalia tectónica a SW do Cabo de São Vicente.

O neurocientista português Fernando Lopes da Silva nascido em Lisboa a 24 de Janeiro de 1935, faleceu no passado dia 7 de maio, na Holanda, onde vivia há mais de 50 anos. Ciências ULisboa lamenta o triste acontecimento, apresentando as condolências aos familiares, amigos e colegas de Fernando Lopes da Silva.

Permacultura

A rede europeia ECOLISE publicou este mês um novo relatório sobre a eficácia das ações de sustentabilidade e mudança climática realizadas pelas comunidades locais. O investigador de Ciências ULisboa, Gil Penha-Lopes, líder deste projeto, espera que daqui a dois anos haja um novo relatório e que a plataforma online - wiki.ecolise.eu - suporte uma comunidade ainda mais dinâmica e saudável.

"A presença de um 'devias' é muitas vezes uma barreira à congruência entre o eu real e o eu ideal", escreve a psicóloga do Gapsi, Andreia Santos, na rubrica habitual.

Uma equipa internacional constituída por 121 cientistas reconstruiu a complexa história dos cavalos domésticos. O estudo divulgado este mês na revista Cell inclui a participação de Maria do Mar Oom, investigadora do polo de Ciências do cE3c e de Cristina Luís, investigadora do polo de Ciências do CIUHCT, MUHNAC e CIES-ISCTE-IUL, que coordenou o desenvolvimento do trabalho da equipa portuguesa.

O naturalista entomólogo do Museu Bocage desde 1957 até 1975 faleceu no dia 29 de abril de 2019. José Alberto Quartau presta homenagem "a quem lhe abriu as portas" da Entomologia.

ETAPS 2019

Vasco T. Vasconcelos, professor do Departamento de Informática de Ciências ULisboa, Kohei Honda, professor da Queen Mary University of London, no Reino Unido, entretanto falecido e Makoto Kubo, professor da Chiba University of Commerce, no Japão, autores do artigo “Language primitives and type discipline for structured communication-based programming”, apresentado durante o European Symposium on Programming, em 1998, foram galardoados com o ETAPS 2019 Test of Time Award.

Mar

Carlos Antunes, Cristina Catita e Carolina Rocha são os vencedores do Prémio "Engenheiro Empreendedor 2018 - Ano OE das Alterações Climáticas”. Os investigadores de Ciências ULisboa criaram uma aplicação web, suportada por um serviço de mapas na web para a visualização dos cenários de subida do nível do mar em Portugal continental e respetiva cartografia de inundação e de vulnerabilidade física costeira para 2025, 2050 e 2100.

Campus Ciências ULisboa

"Se quisermos conhecer agora o que se passa na Ciência da Computação, do ponto de vista científico e tecnológico, devemos consultar, mensalmente, a revista CACM - Communications of the Association of Computing Machinery, dos EUA", in no Campus com Helder Coelho.

auditório ISCTE-IUL

“Mostramos que estamos no bom caminho e que já temos muitas ações desenvolvidas e que temos potencial para ir muito mais longe”, comenta Margarida Santos-Reis, uma das oradoras do seminário “Integrating the Sustainable Development Goals into Higher Education”.

Fadhil Musa, Rita Maçorano, Ana Faísca, Filipa Tomé e Francisca Canais

A Faculdade participou nos “Encontros com a Inovação em Saúde – 8.ª Edição” e na 4.ª Edição do “Mercado de Inovação em Saúde”.

Esquema

“Gostaria de continuar envolvida em projetos ligados às tecnologias médicas, que sejam inovadores e que procuram ter impacto e melhorar o bem-estar das pessoas”, conta Daniela Marques Godinho, a aluna de doutoramento em Engenharia Biomédica e Biofísica de Ciências ULisboa, distinguida com o 3.ª lugar do Best Student Paper, edição de 2018, durante o 12.º Congresso do Comité Português da URSI.

Biblioteca do IDL

A visita de Sang-Mook Lee a Portugal tem como objetivo científico a magnetometria em furos de sondagens e contempla passagens pelo campus de Aljustrel do Laboratório Nacional de Energia e Geologia, Almina, Minas de Aljustrel e Mina de Ciência - Centro Ciência Viva do Lousal.

Primeira imagem de um buraco negro, localizado no centro da galáxia Messier 87

A primeira imagem direta de um buraco negro foi divulgada esta quarta-feira, dia 10 de abril, em sete conferências de imprensa simultâneas, pela iniciativa internacional Event Horizon Telescope.

Grupo de Transição Energética do IDL Ciências ULisboa

Raquel Figueiredo, estudante de doutoramento em Sistemas Sustentáveis de Energia, é a primeira autora do artigo que será publicado na edição de junho do Journal of Cleaner Production e que avalia alternativas renováveis às centrais de carvão em Portugal.

"Torna-se urgente e imperativo travar e reverter todo este processo de destruição. Amemos ou odiemos os insetos, o certo é que será difícil sobrevivermos sem eles", escreve o cientista José Alberto Quartau.

Edição 2018 da Jobshop Ciências

A feira de emprego de Ciências já vai na X edição e todos os anos mais empresas estão presentes assim como mais estudantes participam na iniciativa.

livros

Henrique Leitão, investigador do Departamento de História e Filosofia das Ciências e do Centro Interuniversitário de História das Ciências e da Tecnologia de Ciências ULisboa ganhou uma European Council Research (ERC) Advanced Grant 2018, no valor de dois milhões de euros, no âmbito do projeto “Making the Earth Global: Early Modern Nautical Rutters and the Construction of a Global Concept of the Earth”.

Cérebro

Cláudio Gomes, professor no Departamento de Química e Bioquímica de Ciências ULisboa e investigador no BioISI, apresenta dia 28 de março o mais recente trabalho do seu laboratório sobre um novo mecanismo bioquímico nas células nervosas que retarda a formação de agregados de proteína no cérebro, causadores da doença de Alzheimer, na 14ª Edição daAD/PDTM - Conferência Internacional de Doença de Alzheimer e Parkinson.

Maria José calhorda

O Prémio Ferreira da Silva 2018 da Sociedade Portuguesa de Química (SPQ) é atribuído a Maria José Calhorda, professora do Departamento de Química e Bioquímica de Ciências ULisboa, e será entregue durante o XXVI Encontro Nacional da SPQ, a ocorrer no Porto, de 24 a 26 de julho de 2019.

Participantes da missão oceanográfica a bordo do RV METEOR

Resultados preliminares da missão oceanográfica a bordo do RV METEOR parecem confirmar a presença de eventos catastróficos e que afetaram a costa portuguesa ao longo dos últimos 12 mil anos.

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