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

A relevância do estudo publicado na “Astronomy & Astrophysics” está na quantidade e qualidade da informação obtida por aquela infraestrutura astronómica internacional, tanto a nível químico como dinâmico.

Prémio Jovem Investigador da Sociedade Europeia de Aterosclerose

“A comunidade científica presente no evento congratulou-me, e a toda a equipa, pela qualidade do trabalho desenvolvido. Disseram que Portugal estava de parabéns!”, explicou a vencedora do Prémio Jovem Investigador da Sociedade Europeia de Aterosclerose, Catarina Alves.

Os resultados da 1.ª fase do concurso nacional de acesso ao ensino superior são divulgados a 8 de setembro.

A actividade científica é colectiva e cumulativa. Newton disse: “Se vi um pouco mais longe do que os outros, é porque pude subir aos ombros de alguns gigantes”.

Gestos que salvam 2014

A partir do mês de setembro, entre outras iniciativas, está prevista uma ação de sensibilização em avaliação e prevenção de riscos.

Convento da Arrábida

“No limite do (im)possível” organizado pelo Instituto de Ciências da Complexidade ocorreu no Convento da Arrábida, entre 30 de junho e 1 de julho passado.

“Nós oferecemos muitas oportunidades sobretudo para pós-doutorados, pessoas bem treinadas”, disse Jorge Almeida Guimarães, referindo que em Portugal existem mais de cinco mil bolseiros brasileiros, enquanto o número de portugueses no Brasil é ainda reduzido.

Uma reflexão sobre o ano lectivo 2013/2014.

Encontra-se aberto concurso para atribuição de uma Bolsa de Investigação para Mestre no âmbito do Projeto “ Biosustain – Mobilidade Sustentável: Perspetivas para o futuro da produção de biocombustíveis”, Laborat&oacut

De 11 a 14 de agosto as instalações da Faculdade de Ciências da ULisboa encontram-se encerradas, na sequência do corte do abastecimento de água. Os Departamentos encontram-se encerrados até 19 de agosto.

Laboratório de Ciências

Ana Paula Calixto é docente do ensino secundário há 28 anos. Cátia Silva é aluna de Ciências desde 2005, neste momento frequenta o doutoramento. Conheça os testemunhos de quem visita e estuda em Ciências.

Otília Correia

Estudantes portugueses conquistam duas medalhas de bronze na 25.ª Olimpíadas Internacionais de Biologia - IBO 2014, realizadas na Indonésia, em Julho passado. Em Setembro, outros alunos portugueses concorrem às Olimpíadas Ibero Americanas, que se realizam no México.

Encontram-se abertas as candidaturas para o Programa de Estágios Jovens Animadores do Museu de Eletricidade (PEJAME), para jovens entre os 18 e os 25 anos que, na altura de candidatura ao programa, sejam estudantes do ensino superior universitário.

Imagem da capa do livro

“ (…) Há também biólogos que calçam as botas e vão para dentro da floresta tropical, para cima das montanhas, para o fundo do mar, e foi esse lado que quisemos mostrar”, explicam Diogo Veríssimo e Miguel Pais, antigos alunos de Ciências e dois dos autores do livro BIOgrafias.

Encontram-se abertas candidaturas para estágios internacionais remunerados do Programa Inov Contacto, com uma duração de seis a nove meses, para 

Encontra-se aberto concurso para admissão de candidatos, de ambos os sexos, com destino ao Curso de Formação de Oficiais do Regime de Contrato da Força Aérea.
 

“Ter a oportunidade de vestir estas batas é com certeza mais giro do que estar em casa sentado em frente à televisão. Estamos a fazer coisas que não fazemos no dia a dia. Por isso, esta é uma oportunidade única. Estamos a aproveitar o nosso tempo da melhor maneira”, comentou Ricardo Santos, aluno do 11.º ano da Escola Secundária António Damásio.

Está disponível a edição de 2014 do Journal Citation Reports (dados de 2013).

COST

Participação no programa COST a partir de 3 Julho de 2014.

FA1403: Interindividual variation in response to consumption of plant foods bioactives and determinants involved.

IMSF

A decorrer de 24-29 de Agosto na Suíça.

Consulte o evento em http://www.imsc2014.ch/

Encontram-se abertas candidaturas para 77 estágios profissionais para o grupo Portucel Soporcel, com a duração máxima de 12 meses, remunerados com uma bolsa de est&aac

A Companhia de Seguros Generali , procura Actuário Júnior para integrar na sua equipa.

Pela primeira vez o Departamento de Matemática de Ciências realiza ações de formação parcialmente à distância.

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