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

O projeto QTLeap organiza o SedMT2016 e é o patrocinador do Prémio para Melhor Artigo atribuído no âmbito deste workshop.

Quando me desloco, pelas ligações (veredas) do campo da ULisboa, faço uma escolha de um tema para meditar sobre o seu interesse, enquanto ando a pé. Quase sempre consigo dividi-lo em pedaços, para depois os analisar.

Aproximadamente 213 alunos da ULisboa já frequentaram o INOV Contacto, segundo dados transmitidos pela AICEP. Em 2015/2016 foram atribuídos a nível nacional 280 estágios, 24 deles a diplomados da ULisboa, desses oito são recém-graduados de Ciências.

O artigo “Critical fragmentation properties of random drilling: How many random holes need to be drilled to collapse a wooden cube?” foi capa do volume 115 da Physical Review Letters, publicada a 5 de fevereiro de 2016.

Os três eixos estratégicos – Learning, Selection e Evolution – apoiam de forma estruturada a transferência do conhecimento em Ciências ULisboa e incentivam a criação de spin-offs ou o licenciamento de tecnologias.

​“Born small, die young: Intrinsic, size-selective mortality in marine larval fish” foi publicado online na Scientific Reports.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências?

Bolhas de ar e películas líquidas são de grande importância em áreas tão diversas como as indústrias mineira, transformadora e alimentar e a segurança de materiais, tendo ainda aplicações potenciais em micro e nanotecnologias.

Os estágios irão ocorrer na Alemanha, Espanha, Estados Unidos da América, França, Moçambique e Suécia.

O “Contact Making Event - Farming With Young People" superou as expectativas que levávamos na bagagem. Para além das importantes ferramentas que descobrimos (Erasmus+, dinâmicas de grupo…) e dos novos contactos que fizemos, as éticas e os princípios da Permacultura foram partilhados com todos.

O Arquivo.pt é uma nova ferramenta de suporte à investigação em diversas áreas científicas, como a Sociologia, História ou Comunicação.

A iniciativa foi dinamizada pela professora Suzana Nápoles e contou com a presença de 22 alunos do ensino básico.

O sismo foi registado pelas estações sísmicas do Instituto Dom Luiz.

Anualmente são analisadas pelo Núcleo de Planeamento, Avaliação e Gestão da Qualidade cerca de 800 disciplinas, dos vários cursos da nossa Faculdade.

O mestrado em Microbiologia resulta de um consórcio entre quatro escolas da ULisboa.

Ana Bastos, pós-doutorada no Laboratoire des Science du Climat et de L’Environement, em França, começou a investigar este tema durante o doutoramento em Ciências ULisboa.

Os alunos recrutados são dos cursos de Bioinformática e Biologia Computacional, Engenharia Biomédica e Biofísica, Matemática Aplicada e Tecnologias da Informação e Comunicação.

Octávio Pinto

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências ULisboa?

Jonathan Félix Rio Veloso, estudante da licenciatura em Tecnologias de Informação com minor em Biologia, faleceu na noite de 10 de janeiro. O funeral do aluno realiza-se no dia 12 de janeiro, pelas 14h30, na aldeia de Nozelos, situada no concelho de Valpaços.

 "Com um simples azulejo” é uma iniciativa do DM dirigida a alunos dos 1.º e 2.º ciclos do ensino básico destinada a explorar transformações geométricas no plano.

Ciências ULisboa pretende continuar a colaborar na formação académica, bem como no desenvolvimento de programas de investigação comuns e no estabelecimento de equipas que possam concorrer a fundos internacionais.

Entre os dias 9 e 30 de janeiro de 2016 inclusivé, a biblioteca do C4 também está aberta aos sábados das 9h00 às 17h00.

A área que mais gosta são as alterações climáticas e os seus efeitos. Durante estes anos em Ciências ULisboa sente que cresceu como pessoa e cientista. Carlos da Camara e Ana Bastos orientaram o projeto de licenciatura e ficaram surpreendidos com o talento da jovem estudante.

Encontra-se aberto concurso para atribuição de uma bolsa de Gestão Ciência e Tecnologia para licenciados em Estatística ou Matemática.

“Ciência, Prestígio e Devoção: os Jesuítas e a Ciência em Portugal”, editado pela Lucerna, no início de 2015, é a primeira abordagem à história científica dos jesuítas em Portugal nos séculos XIX e XX.

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