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
Luís Matias e alunos de 1.º ciclo numa sala de aula

“A sismologia tem uma grande relevância societal, porque o nosso objetivo é estar preparado para um grande sismo. Onde a Terra tremeu, voltará a tremer. Não sabemos é quando. Se não for na nossa geração, poderá ser nas gerações dos nossos filhos e netos e eles têm de estar preparados.”, diz Luís Matias, a propósito da iniciativa Cientista Regressa à Escola, um projeto de voluntariado da Native Scientists, em parceria com o Programa BIP/ZIP "Projeto 005 - Cientista Regressa à Escola (CRE)", que desafia cientistas a regressarem às suas escolas de 1.º ciclo para realizarem oficinas de divulgação científica junto do público mais jovem.

Filipe R. Ramos a dar aulas

Filipe R. Ramos, professor da Ciências ULisboa e investigador no Centro de Estatística e Aplicações da Universidade de Lisboa (CEAUL), visitou o Departamento de Matemática e Estatística da Universidade do Norte (UN), em Barranquilla, na Colômbia, entre 8 e 22 de fevereiro passado, no âmbito do intercâmbio que mantém com esta universidade e em particular com o professor Lihki Rubio, com quem está a escrever um livro sobre Machine Learning and Applications.

Herdade da Ribeira Abaixo

A exposição de fotografia “Herdade da Ribeira Abaixo: 30 anos do coração da Serra de Grândola” vai estar em exibição até 18 de março, na Biblioteca e Arquivo do município de Grândola. A estação de campo do cE3c, em estreita articulação com a Ciências ULisboa, situa-se no coração da Serra de Grândola, numa das mais vastas extensões de montado de sobro em Portugal.

conceção artística do telescópio espacial Euclid, e em fundo uma das primeiras imagens obtidas com este telescópio, do enxame de galáxias do Perseu

A 14 de fevereiro o telescópio espacial Euclid voltou-se para a constelação de Erídano, no hemisfério celeste austral, e durante 70 minutos recolheu a luz dessa região de céu escuro. O calendário de observações foi definido por uma equipa liderada pelo Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço. Mais de 27 mil fotografias irão constituir o mosaico do céu com a maior resolução alguma vez feita, serão mais de 15 biliões de pixéis. Ao fim de seis anos espera-se ter capturado a luz de mais de mil milhões de galáxias.

Batimetria do fundo do mar e topografia terrestre

Um novo estudo, recorrendo a modelos computacionais, prevê que uma zona de subdução atualmente na região do Estreito de Gibraltar se irá propagar para o interior do Atlântico e irá contribuir para a formação de um sistema de subdução atlântico – um anel de fogo atlântico. Este trabalho publicado pela Sociedade Geológica da América resulta de uma colaboração entre os professores da Ciências ULisboa – João Duarte e Filipe Rosas – e investigadores da Johannes Gutenberg University Mainz (Alemanha).

Minifloresta da Faculdade

A FCULresta - um dos projetos do Laboratório Vivo para a Sustentabilidade da Ciências ULisboa e que tem origem no projeto europeu "1Planet4All - Empowering youth, living EU values, tackling climate change" -, foi selecionada e destacada como um dos projetos com maior impacto do programa ‘DEAR: Development Education and Awareness Raising", financiado pela União Europeia.

Cartaz com fotografias de várias mulheres

Ciências ULisboa reconhece o papel fundamental exercido pelas mulheres e pelas raparigas na ciência e na tecnologia. No Dia Internacional de Mulheres e Raparigas na Ciência recordamos Glaphyra Silva Vieira, a primeira mulher assistente no Laboratório de Física da Ciências ULisboa, uma biografia da autoria de Maria da Conceição Abreu e Paula Contenças.

Conceção artística do telescópio espacial nos raios gama, Fermi, da NASA

As regiões polares do Sol foram as mais ativas na emissão de radiação de alta energia durante o anterior máximo solar, um desequilíbrio ainda por explicar, e relatado pela primeira vez num estudo liderado por Bruno Arsioli, investigador do Instituto de Astrofísica e de Ciências do Espaço, da Ciências ULisboa.

anfíbio

Após a República Checa, chegou a hora da cidade de Lisboa ser palco da próxima Conferência Europeia de Ecologia Tropical 2024. Jorge Palmeirim, professor da Ciências ULisboa, coordenador do grupo de Biodiversidade Tropical e Mediterrânica no cE3c, é o chairman desta conferência, que se realiza na Ciências ULisboa entre 12 e 16 de fevereiro.

Helena Gaspar e Alexandra M. Antunes, pormenor de estrutura molecular N-desetil-isotonitazeno em fundo

O Laboratório de Polícia Científica (LPC) da Polícia Judiciária (PJ) detetou uma nova droga sintética - o N-desetil-isotonitazeno. A identificação da droga sintética contou com a colaboração da Ciências ULisboa, no âmbito de um protocolo de cooperação entre o LPC-PJ e a Ciências ULisboa que visa a análise de novas substâncias psicoativas (NSP).

lareira tradiciobal a lenha

Um novo estudo mostra que o uso de lareiras tradicionais a lenha para o aquecimento da casa pode diminuir a esperança média de vida em até 1,6 anos, devido às partículas finas que são emitidas na combustão da lenha. Estes são resultados de um trabalho experimental de modelação computacional liderado pela Ciências ULisboa.

Raquel Conceição

Uma equipa de cientistas do Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica (IBEB) da Ciências ULisboa liderada por Raquel Conceição vai receber 1.5M€ para reforçar as suas áreas de capacitação em Imagiologia Médica por Micro-ondas (MMWI), no âmbito de um projeto Twinning, com o título “Bone, Brain, Breast and Axillary Medical Microwave Imaging Twinning (3BAtwin)”, realizado em parceria com a Universidade de Galway (Irlanda) e com o Politécnico de Turim (Itália).

Carlos Pires

Carlos Pires, professor da Ciências ULisboa e investigador do Instituto Dom Luiz, é o primeiro autor do artigo “Uma teoria geral para estimar a transferência de informação em sistemas não lineares”, publicado na Physica D: Nonlinear Phenomena, volume 458, em fevereiro, e no qual desenvolve um formalismo matemático de estimação da causalidade entre variáveis interatuantes.

Atividades na HortaFCUL, num Dia Aberto em 2015

Em outubro de 2024 a HortaFCUL assinala 15 anos de existência. Os resultados apresentados no relatório "Living the sustainable development: a university permaculture project as an ecosystem service provider - The HortaFCUL case study (2009-2023)" apresentam o impacto regenerativo e transformador da HortaFCUL.

Pessoa a observar o céu

De 15 a 18 de fevereiro, a Física está em destaque na cidade de Lisboa, no Encontro Nacional de Estudantes de Física (ENEF). Este é um evento que pretende reunir estudantes e profissionais na Ciências ULisboa, procurando dar uma perspetiva diferente do ensino da Física a nível universitário.

Revegetação com especies autoctones

“O projeto em curso no Lousal mostra que é possível conciliar a atividade de mineração com a devolução do território à natureza com o mínimo impacto possível”, escreve Jorge Buescu na crónica publicada na revista Ingenium n.º 183, referente ao primeiro trimestre de 2024.

Pontos de interrogação

 Vladimir Konotop, professor da Ciências ULisboa, participou num estudo publicado este mês na Nature Photonics - “Observação da Localização da Luz em Quasicristais Fotónicos” -, em colaboração com investigadores da Universidade Jiao Tong de Xangai (China) e da Academia de Ciências Russa  (Rússia).

Aluna a fazer uma apresentação numa sala de aula

Inês Sofia Cruz Dias e Ana Carolina Preto Oliveira, estudantes da Ciências ULisboa, apresentaram os seus relatórios da disciplina Voluntariado Curricular, 1.º semestre, no passado dia 22 de janeiro. Sensibilizar os estudantes para as temáticas da solidariedade, tolerância, compromisso, justiça e responsabilidade social e proporcionar-lhes oportunidades para o desenvolvimento de competências transversais são alguns dos objetivos do Voluntariado Curricular.

Cristina Simões, Fernando Antunes, José Pereira-Leal, Jorge Maia Alves, Andreia Valente, Hugo Ferreira, Rui Ferreira e Pedro Almeida

Os projetos Lusoturf e TAMUK são os vencedores da 1.ª edição do Concurso de Projetos de Inovação Científica, uma iniciativa promovida pela Ciências ULisboa e FCiências.ID, com o apoio do Tec Labs.

Membro da FLAD, Marcelo Rebelo de Sousa e José Ricardo Paula

José Ricardo Paula, investigador da Ciências ULisboa, vencedor do FLAD Science Award Atlantic 2023, teve a honra de receber o prémio pelas mãos do Presidente da República, Marcelo Rebelo de Sousa. Para o diretor da Ciências ULisboa, Luís Carriço, este prémio é um reconhecimento do mérito e da excelência da investigação que se faz na faculdade: “Estou muito orgulhoso, mas não estou surpreendido. O trabalho que o José Ricardo Paula desenvolveu é brilhante e o próprio Presidente da República fez questão de referir isso. O nosso investigador está de parabéns, bem como a faculdade”.

Ana Sofia Reboleira

O projeto “Barrocal-Cave: Conservation, monitoring and restoration assessment of the world-class cave biodiversity hotspot in Portugal foi distinguido com o 2.º lugar do Prémio Fundação Belmiro de Azevedo 2023. Ana Sofia Reboleira é a investigadora responsável por este projeto, que tem como instituição proponente a FCiências.ID.

Fotografia de Henrique Leitão

O Papa nomeou a 10 de janeiro o cientista Henrique Leitão como membro do Comité Pontifício de Ciências Históricas, informou o Vaticano. A Agência Ecclesia refere que o novo membro deste comité colaborou com o Secretariado Nacional dos Bens Culturais da Igreja, enquanto coautor do ‘Clavis Bibliothecarum‘ (2016), um levantamento de catálogos e inventários de bibliotecas da Igreja Católica em Portugal.

Fotografia de Beatriz Amorim

Beatriz Amorim foi premiada com uma bolsa Marie Sklodowska-Curie, uma iniciativa da Agência Internacional de Energia Atómica (AIEA, sigla em inglês). A estudante do último ano de mestrado em Engenharia Física, na Ciências ULisboa, participa a partir de 15 de janeiro e durante seis meses, num projeto inovador na Alemanha, no âmbito do Programa GET_INvolved do FAIR.

Henrique de Gouveia e Melo e Henrique Leitão

“As três últimas décadas foram excecionais para os estudos de História Marítima, da Ciência Náutica, da Cosmografia e da Cartografia portuguesas”, diz Henrique Leitão, investigador da Ciências ULisboa, a propósito da atribuição do Prémio Academia de Marinha 2023, ocorrido no passado dia 9 de janeiro, durante a Sessão Solene de Abertura do Ano Académico de 2024.

Membros da expedição em frente do RV Pelagia

A Ciências ULisboa destacou no passado mês de dezembro - na EurekAlert - uma história sobre um estudo, que relata evidências sem precedentes de respostas ecológicas do fitoplâncton calcificante à deposição de nutrientes fornecidos pela poeira do Sara. O trabalho publicado na Frontiers in Marine Science tem como primeira autora Catarina Guerreiro, micropaleontóloga e investigadora em bio geociências marinhas na Ciências ULisboa.

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