No Campus com Helder Coelho

Previsão em toda a área

Contrariamente ao que outrora pensávamos, o nosso cérebro não é reativo, mas preditivo e muito dinâmico. Esta descoberta recente foi obtida graças às neurociências (Hohwy, 2014).

Olhamos facilmente para o futuro, procurando ou adivinhando o que irá acontecer a seguir, permitindo que apostemos muito mais do que julgávamos, e, ainda, surpreendemos muito os outros com quem estamos.

Muitos dos desportos existem, porque os nossos cérebros são capazes de calcular com rapidez o que o outro jogador vai fazer e deduzir com rigor aonde a bola vai chegar: perceção, ação e previsão. As nossas interações sociais ganham também com essa capacidade, e, abusamos por vezes, brincando com os nossos amigos sobre as nossas próprias expectativas. Quando erramos, retrocedemos sem problemas, e graças aos nossos mecanismos de inferência corrigimos e avançamos com novas antevisões à custa da chegada de novos dados. Fazemos e refazemos os modelos internos da realidade e surfamos sobre a incerteza, e, ainda, avançamos com premonições, embora saibamos quão difícil é acertar.

As criaturas assim equipadas são muito mais do que simples máquinas de dar respostas a perguntas. Elas são capazes de enfrentar os mundos em mudança, improváveis e incertos, como os atuais, pois evoluíram para serem capazes de antecipar os fluxos de dados a chegar aos nossos sentidos, aproveitando todas as oportunidades, sendo mesmo pró-ativas, e defendendo-se das potenciais ameaças. As ações que são capazes de engendrar são mais complexas, pois em vez de simples respostas às entradas, estão um pouco à frente, adivinhando mesmo antes delas chegarem. Há assim uma nova dança, entre a perceção e a ação, que ultrapassa a ideia mais simples da cognição (interação simples perceção-ação).

Voltando à Inteligência Artificial (IA), reconhecemos que o raciocínio lógico é considerado agora como uma adaptação feliz (com sorte), e tudo o que se faz na IA não é tanto construir uma mente, mas melhorar as ferramentas para resolvermos problemas bem mais difíceis. A rápida melhoria do Google Translate, em vários pares de línguas naturais, durante 2016-2017, é disso uma prova (a manchete dos jornais nos EUA, “... a tradução com IA, da Google, não se distingue da feita por seres humanos” é enganadora, pois o Google Translate mostra-se melhor nos pares de línguas mais comuns, e mesmo assim atrás da perícia de um tradutor profissional)! Já não se trata só do que a “máquina sabe ou mesmo compreende” (lembrem-se da pergunta de Alan Turing, em outubro de 1950, na revista Mind, “Pode uma máquina pensar?”), mas do que faz, ou ainda mais e de outro modo, “do que ainda não faz”.

Muitas vezes, nos últimos anos, se tem dito que a IA faz medo a alguns, pois as máquinas são mais inteligentes (“a linha vermelha da perspicácia” separava, há bem pouco tempo, o homem da máquina). Contudo, o que devíamos fixar é que o progresso é feito para ajudar as pessoas, e não para as substituir, e, em vez de pensarmos em mera disrupção, temos de ver qual é o poder de construir instituições mais poderosas e resilientes.

Se olharmos bem para os seres humanos, capazes de sentir, pensar e sonhar, de criar, interpretar e compreender ideias, teorias e conceitos, perguntamos como a matéria de que são feitos foi então capaz de dar origem a estados mentais, incluindo mesmo a faculdade de consciência? A resposta a esta questão está cada vez mais ao alcance da consiliência (síntese), entre as neurociências, a psicologia, a robótica, e a inteligência artificial (aprendizagem).

A ideia que o cérebro é uma forma superior de máquina de previsão tem uma longa história, ancorada em trabalhos sobre a perceção e mais recentemente, na exploração da aprendizagem profunda (deep learning), no reconhecimento de imagens ou mesmo na tradução de línguas naturais. Muitos falam de uma versão emergente do cérebro, como máquina de previsão multicamada. No entanto, o que acontece é que os nossos corpos estão constantemente a ser bombardeados por sensações e os cérebros são então obrigados a dar sentido ao que é recebido, de modo caótico e incerto, fazendo previsões, ou adivinhação sobre o que está por detrás dos sinais que estamos a receber. A perspetiva tradicional, de baixo para cima, sobre a perceção visual, é a seguinte: o nosso cérebro analisa os sinais que entram, encontra padrões com complexidade crescente, e tenta dar sentido ao que se passa tentando adequar esses padrões com as suas representações internas. O processamento preditivo vira aquelas noções de pernas para baixo realizando prognósticos.

Segundo von Helmholtz (1860), os cérebros geram dados sensoriais para se associarem aos sinais que estão a chegar, recorrendo a modelos internos do mundo e dos nossos corpos. Estes modelos gerativos dão origem a hipóteses múltiplas sobre as fontes dos dados que chegam, e a hipótese mais ajustada transforma-se numa perceção. Ora, este processo é contínuo, o cérebro identifica qualquer erro e atualiza os modelos internos se for necessário, e assim pode prever e perceber mais precisamente o que se está a passar. Segundo Clark, além da previsão, opera-se também a minimização da incerteza.

O facto de sermos agentes ativos e empenhados está associado com aquele processamento preditivo, com os nossos cérebros sempre a reduzir os erros de previsão, de molde a percebermos corretamente o mundo envolvente, algo que é fundamental para a nossa sobrevivência: achando as previsões que melhor se acomodam com as entradas sensoriais que estão continuadamente a estimular o cérebro. Fazemos isto movendo constantemente o corpo (para ouvir, ver, sentir o melhor possível), e estando sempre muito atentos ao que nos cerca.

Referências
Clark, A. Surfing Uncertainty, Prediction, Action and the Embodied Mind, Oxford University Press, 2016.
Hohwy, J. The Predictive Mind, Oxford University Press, 2014.

Helder Coelho, professor do Departamento de Informática de Ciências
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt
Voluntárias da HortaFCUL mondam ninhos de plantas no Bioilhas@MARE

A HortaFCUL celebrou 15 anos de existência no ano passado. O relatório de atividades de 2024 da HortaFCUL já está disponível para leitura.

Foto de Luís Ferreira, Reitor da ULisboa, a discursar na cerimónia de entrega dos Prémios Científicos Universidade de Lisboa/CGD 2024.

Estão a decorrer as candidaturas para a edição de 2025 dos Prémios Científicos Universidade de Lisboa / Caixa Geral de Depósitos.

Fernando Vaz Dias

No dia 13 de janeiro, o Cientista regressou à escola, desta vez em Proença-a-Nova, para mostrar de quantas cores se pinta uma planta.

Foto de atividade didática realizada.

No passado dia 4 de dezembro de 2024, a Oficina das Energias | Núcleo de Estudantes de Engenharia da Energia e Ambiente de CIÊNCIAS, a convite da Ciência Viva, esteve no Clube Ciência Viva do Bairro da Cova da Moura a realizar o seu workshop “Carrinhos Solares”.

Nuno Garcia nomeado Presidente do Conselho de Administração da FCiências.ID

Nuno Garcia dos Santos, Professor Catedrático do Departamento de Física de CIÊNCIAS, foi nomeado Presidente do Conselho de Administração da FCiências.ID para o mandato de 2025 a 2028. 

Primeiro retiro científico do programa Gulbenkian Novos Talentos junta bolseiros de CIÊNCIAS

O primeiro retiro científico desta edição do programa Novos Talentos da Fundação Calouste Gulbenkian aconteceu em dezembro, em Coimbra, e os bolseiros de CIÊNCIAS, acompanhados dos seus tutores, tiveram oportunidade de participar e partilhar experiências e conhecimento.

José Francisco Rodrigues eleito presidente da Academia das Ciências de Lisboa

José Francisco Rodrigues, matemático e professor catedrático de CIÊNCIAS, foi eleito Presidente da Academia das Ciências de Lisboa (ACL) para o biénio 2025-2026.

Carlos Antunes, professor de CIÊNCIAS

Carlos Antunes, professor de CIÊNCIAS, refere que foi superado “o segundo maior valor de nível médio do mar (NMM) de 23,2 centímetros, registado em 2022”.

Foto de Paulo Costa

O Diário de Notícias (DN) convidou Paulo J. Costa do Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI) e outros três cientistas de renome a ponderarem como a inteligência artificial (IA) e a tecnologia vão influenciar as suas áreas de investigação em 2025 e no futuro.

Foto de Luís Carriço, Diretor de CIÊNCIAS.

Luís Carriço aceitou o desafio do Jornal de Negócios e foi um dos 184 líderes nacionais a partilhar as suas perspetivas para 2025.

Foi_assim_que_aconteceu

Graças à nossa comunidade, CIÊNCIAS não parou e... Foi Assim Que Aconteceu.
Reveja alguns dos momentos e fique connosco.

Foto de Nuno Bandeira.

Nuno Bandeira, químico teórico do Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI) de CIÊNCIAS, publicou um artigo na Nature Communications em que reafirma o conceito de “ligação química coletiva”

Banner Um ano de CIÊNCIAS em 90 Segundos.

O programa 90 Segundos de Ciência é um projeto de divulgação científica que desde 2016 dá voz aos investigadores portugueses em minuto e meio.

Telescópio Nancy Grace Roman, da NASA.

O telescópio espacial Roman tem uma contribuição da Agência Espacial Europeia, que selecionou para uma das comissões do consórcio norte-americano um investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço pela sua experiência no Consórcio Euclid.

Conceção artística do telescópio de raios X Athena.

A Agência Espacial Europeia aprovou o primeiro protótipo de um sistema de precisão para o maior telescópio nos raios X, desenvolvido por uma equipa liderada pelo Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço.

Foto de Inês Barroso.

Inês Barroso, alumna de CIÊNCIAS e professora na Universidade de Exeter no Reino Unido, figura na 570.ª posição do Best Female Scientists in the World Ranking da Research.com.

Foto da audiência da Sessão Especial de Natal de CIÊNCIAS.

A 12 de dezembro realizou-se a 1.ª edição da Sessão Especial de Natal de CIÊNCIAS, uma iniciativa dedicada a sensibilizar toda a sociedade, em especial os jove

Última lição de Pedro Miranda, professor de CIÊNCIAS, em sessão de homenagem de jubilação

No dia 11 de dezembro, a biblioteca José Pinto Peixoto do Instituto Dom Luiz (IDL) encheu-se de caras amigas, colegas e ex-alunos para receber a última lição de Pedro Miranda, professor catedrático de CIÊNCIAS e ex-diretor do IDL.

Universidade de Lisboa recebe o Selo de Qualidade Academia Voluntária

No dia 5 de dezembro, a Universidade de Lisboa recebeu o Selo de Qualidade Academia Voluntária, prémio atribuído pela Cooperativa António Sérgio para a Economia Social (CASES).

Equipa HortaFCUL.

Depois da construção do anfiteatro da FCULresta com pedras de um aterro do Estádio Universitário, a HortaFCUL foi em outubro à Faculdade de Medicina de Lisboa (FMUL) em nova missão de resgate.

O Talent Bootcamp veio a CIÊNCIAS e não podia ter sido um sucesso maior!

Nos dias 6 e 7 de dezembro teve lugar em CIÊNCIAS, a 223.ª edição do Talent Bootcamp que contou com 195 bootcampers inscritos, 107 alunos de CIÊNCIAS e também 174 profissionais de 119 empresas.

O escalo-do-sado foi identificado como uma espécie endémica da bacia do Sado

Sofia Mendes, doutoranda de CIÊNCIAS, no Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais (CE3C), é a principal autora do artigo científico publicado recentemente que revela a descoberta de uma nova espécie de peixe de água doce.

João Sequeira na oficina do Cientista Regressa à Escola.

No dia 5 de dezembro, João Sequeira visitou a Escola Básica São João de Brito, escola onde estudou, e uma outra, a Escola Básica Teixeira de Pascoais, para ensinar alunos de duas turmas do 4.º ano tudo sobre a magia de fazer simulações em computador.

Comissão Externa de Aconselhamento de CIÊNCIAS

Em 2024, CIÊNCIAS mantém-se no topo do desempenho científico nas suas áreas de atuação, com a investigação e ensino fundamentados no conhecimento científico.

Participantes do Nighttime Lettter Writing falam em círculo

No dia 21 de novembro, CIÊNCIAS acolheu a primeira edição portuguesa do Nighttime Letter Writing, um evento de escrita de cartas à mão a apelar a doações para alunos com carências económicas.

Páginas