No campus com Helder Coelho

Progresso da Computação

Helder Coelho

As revistas Nature (28 de maio, 2015) e Science (17 de julho, 2015) dedicaram números especiais ao campo da Inteligência Artificial (IA), que faz 60 anos de vida em agosto deste ano. O que surpreende mais, na leitura dos artigos, são as notas soltas sobre as melhorias de desempenho obtidas nas últimas duas décadas, em particular na resolução de problemas com restrições, na tradução e compreensão de línguas, e nos jogos com informação imperfeita onde se conseguiu um enorme avanço. A recente vitória do programa AlphaGo, da Google DeepMind, contra os campeões europeu e mundial de Go, por 5-0 e 4-1, expressou os sucessos conseguidos no processamento dos dados e com recurso à aprendizagem mecânica (Deep Learning). A Google, através do seu presidente Eric Schmidt, declarou a intenção em se tornar uma empresa de IA, em vez de procura de informação.

Coloquemos agora o foco da nossa atenção na racionalidade (por exemplo, no comportamento de um agente artificial em simulação social) e também na sua conceção computacional. Existem vários modelos (e arquiteturas) de agentes, sobre as suas atitudes (crenças, preferências) ou estados mentais, que se popularizaram desde o fim dos anos 80, a saber o BDI (Belief-Desire-Intention) de Bratman (1987), apoiado na Filosofia, o PECS (Physical-Emotion-Cognitive-Social) de Urban e Schmidt (2000), apoiado na Psicologia, e o Agent_Zero (Emotion-Cognitive-Social) de Epstein (2013), apoiado nas Neurociências. Estes modelos recorrem às abstrações conceptuais, representadas por estruturas de dados (desenho do agente por camadas), e nalguns casos as crenças são codificadas como distribuições de probabilidades (os economistas não precisam de explicar como as preferências ou as capacidades dos agentes são descritas). Os modos de codificação, preocupação dos informáticos, determinaram os progressos que têm sido obtidos no desempenho alcançado com a operação da racionalidade (na Economia, os agentes são considerados como racionais, embora Herbert Simon tenha alertado para o perigo de tais modelos).

Os investigadores da aprendizagem mecânica inspiraram-se no que se passa no mundo animal com a construção da recompensa (aprendizagem por reforço), aonde um agente deriva uma política (mapeamento das sequências de perceção em ações) baseada nas compensações, as quais representam valores instantâneos associados a um estado e a uma ação. Sob o ponto de vista da engenharia, interessada na especificação da recompensa, há que assegurar a eficiência do agente e isso pode acontecer pelo treino, com uma concentração sobre os sinais da entrada e durante todo o processo de aprendizagem, para otimizar o comportamento. Isto explica o papel que as motivações intrínsecas (caso da curiosidade) do agente desempenham na flexibilidade da aprendizagem.

Ora, nos últimos 30 anos, a IA preocupou-se com afinco em duas áreas essenciais, representação do conhecimento e inferência (para a manipulação das representações), recorrendo às redes Bayesianas e aos formalismos gráficos relacionados (redes). De facto, a expressão da incerteza sobre as relações, além das proposições, tem sido o objetivo das linguagens de modelação probabilística, e é por isso que as vias estatísticas têm dominado a aprendizagem mecânica e o processamento das línguas naturais, para desconforto de alguns puristas, como o linguista Noam Chomsky. A gestão das preferências tornou-se numa facilidade ao dispor do projetista e do programador, e o planeamento (relacionado com as ações ao longo do tempo) é capaz de transformar um problema como se de otimização se tratasse, sujeito a restrições, a objetivos múltiplos e a efeitos probabilísticos das ações.

Os agentes artificiais, hoje em dia, raciocinam não só para alcançar metas ou realizar tarefas (governação baseada em objetivos), mas necessitam também de raciocinar sobre os outros agentes (incluindo qualidades) que encontram, adotando uma visão do mundo como se tratasse de um jogo, isto é respondendo aos comportamentos dos outros e esperando que as suas escolhas (decisões) conjuntas estejam em equilíbrio, tal como o pensamento económico defende. Assim, a nível mundial (veja-se o que se tem passado anualmente no Congresso Mundial AAMAS) a Teoria dos Jogos tem vindo a ganhar um peso maior quando enfrentamos situações com múltiplos agentes. Por exemplo, no jogo poker, onde a informação é imperfeita e a incerteza e a complexidade imperam, descobrem-se novos desafios para as técnicas de IA: os jogadores conhecem elementos da história do jogo, ao longo do tempo, enfrentam a incerteza, e atualizam as suas crenças sobre o que se vai passando (as cartas nas mãos dos jogadores e as crenças dos outros). A computação de um equilíbrio de Nash, aproximado do jogo completo, exige um enorme esforço e novos métodos de procura equilibrada (algoritmos de aprendizagem), o que se traduz depois em novas potencialidades de resolver problemas reais (os jogos de segurança no acesso a aeroportos, na proteção dos aviões estacionados na placa do aeroporto, e no controle das costas marítimas de um país). A investigação do grupo TEAM CORE, do professor Milind Tambe da Universidade da California do Sul (EUA), aparece como um dos exemplos dos trabalhos científicos em IA com resultados muito bons.

Helder Coelho, professor do Departamento de Informática de Ciências
Ricardo Lima investiga em São Tomé e Príncipe

“(…) Se há algo de que não me arrependo foi em ter seguido este sonho de estudar Biologia. Nestes tempos de incertezas, se há algo que faz sentido é persistirmos numa profissão que nos satisfaz”, expressa Ricardo Lima, alumni da Faculdade e investigador do cE3c.

Logotipo

Nona rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade. A empresa em destaque é a FibFormula.

Universo

Assista ao Dia da Investigação da Ciências ULisboa transmitido pelo canal YouTube desta faculdade e fique a par da investigação de ponta e do importante papel que a Faculdade tem tido na transferência do conhecimento para a sociedade, na sustentabilidade e no combate à COVID-19.

Campus Ciências

Patrícia Tiago e Sergio Chozas, investigadores do cE3c Ciências ULisboa, apresentam o +Biodiversidade@CIÊNCIAS, um projeto que pretende aplicar o conceito de sustentabilidade nos espaços verdes da Ciências ULisboa e caracterizar e monitorizar a sua biodiversidade ao longo do tempo, envolvendo tanto a comunidade da Faculdade como os cidadãos que vivem e trabalham na área.

Esquema do vaso

Um grupo de guardiões da HortaFCUL realizou várias oficinas intituladas “Permacultura de Levar para Casa” no Centro Cultural de Belém, integradas na exposição “Agricultura e Arquitetura: Do Lado do Campo”. Durante a exibição da exposição, realizaram-se 24 oficinas, abrangendo um total de 500 alunos de diversas idades, desde a pré-primária ao 9º ano de escolaridade (dos 4 aos 14 anos).

Pormenor do Estudo em fio dos Painéis de São Vicente, por Almada Negreiros (1950)

Pedro Freitas, professor do Departamento de História e Filosofia das Ciências e investigador do Centro Interuniversitário de História das Ciências e da Tecnologia, escreve sobre Almada Negreiros, figura maior da cultura portuguesa do século XX.

abutre

"Centenas de cadáveres destes abutres encontravam-se sem cabeça, empilhados e intencionalmente escondidos sob arbustos", escreve Mohamed Henriques, doutorando do programa doutoral Biologia e Ecologia das Alterações Globais, juntamente com outros investigadores e conservacionistas numa carta publicada em outubro na Science.

O Dia da Investigação acontece a 28 de outubro de 2020

O Dia da Investigação acontece a 28 de outubro e será transmitido através do canal YouTube da Ciências ULisboa, anuncia a Faculdade em comunicado de imprensa. Consulte o programa e saiba quais são os temas em análise e os oradores das várias sessões, inscreva-se no evento e para ter uma ideia do que o espera assista à reportagem.

Flávio Gomes Oliveira a verificar se as armadilhas capturaram algum musaranho

Flávio Gomes Oliveira, doutorando do programa doutoral em Biologia e Ecologia das Alterações Globais, é um dos autores de um estudo publicado em outubro na Behavioral Ecology, cujos resultados integram a sua tese de doutoramento. Nesta entrevista o jovem investigador faz um balanço dos primeiros anos do doutoramento e deixa conselhos para quem quer seguir esta área.

Musaranho-de-dentes-brancos a ser devolvido à natureza

Um estudo realizado em Lisboa por um grupo de investigadores do CESAM, polo da Ciências ULisboa e da Universidade Adam Mickiewicz de Poznań, na Polónia, detetou diferenças substanciais no comportamento e metabolismo dos musaranhos-de-dentes-brancos que ocorrem na capital portuguesa, quando comparados com indivíduos provenientes de áreas naturais.

Emmanuelle Charpentier e a Jennifer Doudna

Este ano, o Prémio Nobel da Química foi atribuído às cientistas Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna pelo "desenvolvimento de um método de edição do genoma", denominado CRISPR/Cas9. Leia o artigo da autoria de Lúcia Santos e Madalena Pinto, estudantes de doutoramento no polo da Faculdade do BioISI e Federico Herrera, professor do Departamento de Química e Bioquímica e investigador do BioISI.

Chuva intensa

Um estudo publicado na Nature Communications revela um aumento significativo da quantidade de humidade proveniente das regiões fornecedoras de água precipitável, água transportada até aos continentes pelos chamados rios atmosféricos (ARs).

Logotipo dos Prémios Científicos ULisboa/Caixa Geral de Depósitos 2019

A cerimónia de entrega dos Prémios Científicos ULisboa/CGD 2019 estava prevista para 20 de outubro, na Reitoria da ULisboa, mas face à evolução da pandemia da COVID-19 e na sequência da resolução do Conselho de Ministros emitida recentemente, a cerimónia será adiada para data a anunciar quando as condições de segurança estejam novamente reunidas. Das 30 distinções desta última edição, cinco são para professores e investigadores da Ciências ULisboa.

Roger Penrose, Reinhard Genzel e Andrea Ghez

O Prémio Nobel da Física 2020 distingue um dos teóricos mais distintos dos últimos 60 anos, o matemático e físico sir Roger Penrose e os astrónomos Reinhardt Genzel e Andrea Ghez, que revelaram a presença de um buraco negro extremamente massivo na região central da Via Láctea. Leia o artigo dos cientistas José Pedro Mimoso e Nelson Nunes, em colaboração com José Afonso e António Amorim.

Imagem abstrata

Ciências ULisboa integra a Rede de Inovação da Imprensa Nacional-Casa da Moeda (INCM), cujo objetivo é promover a ponte entre a investigação produzida em ambiente académico e o contexto industrial e empresarial.

Logotipo Radar Tec Labs

Oitava rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade. A empresa em destaque é a QPLab.

Campus da Ciências ULisboa

Ciências ULisboa volta a preencher a totalidade das vagas, no âmbito da 1.ª fase do Concurso Nacional de Acesso (CNA) ao ensino superior: 1001 candidatos conseguiram colocação nas 13 licenciaturas e nos três mestrados integrados desta faculdade, 449 como 1.ª opção. O número de vagas aumentou na maioria dos cursos, assim como as notas dos últimos alunos colocados nesta 1ª fase.

Cidade

Melhorar o funcionamento e a otimização energética de edifícios e equipamentos, resolvendo algumas das suas limitações, é um dos objetivos do projeto “Self Assessment Towards Optimization of Building Energy (SATO)”, liderado pela Ciências ULisboa e que tem início marcado para o próximo mês de outubro. O projeto integra 16 parceiros europeus da academia e dos sectores público e empresarial e representa a primeira grande colaboração científica entre o LASIGE e o IDL.

Papéis, canetas e braços

Vários alunos da Ciências ULisboa, da Universidade do Algarve (Ualg) e da Faculdade de Medicina Dentária (FMD) da ULisboa apresentaram este verão projetos de iniciação à investigação, desenvolvidos no âmbito da iniciativa “Sê Investigador por Três Semanas!”, promovida pelo Centro de Estatística e Aplicações da Universidade de Lisboa (CEAUL), com o objetivo de cativar os jovens para esta atividade.

cabra-montês

Dezenas de cientistas, técnicos e vigilantes da natureza do ICNF - Instituto da Conservação da Natureza e das Florestas, bem como cidadãos uniram-se em prol do novo Livro Vermelho dos Mamíferos de Portugal continental. O objetivo é melhorar até 2021 o conhecimento destas espécies e dessa forma contribuir para o estabelecimento de medidas e ações de conservação.

Imagens de perfil de 19 cientistas

Entre março e julho deste ano, as redes sociais da Faculdade deram a conhecer 19 pessoas e histórias de investigação, no âmbito da iniciativa “O que faço aqui?”, disponível no site da Faculdade.

Pessoa com livros

"Neste momento tão dinâmico em que vivemos será importante pensar sobre aquilo que se pode ou não controlar e ir aprendendo a navegar perante a realidade que se apresenta a cada momento", escreve a psicólogia Andreia Santos.

Alunos e professoras no campus da Faculdade

O novo ano letivo começou esta semana e a Faculdade deu as boas-vindas aos alunos do Advanced Quantitative Methods on Health Care Innovation, cujas aulas online começaram esta terça-feira e se prolongam em Portugal até ao próximo dia 15 de outubro.

Estação de Extração de RNA

“Foi incrível perceber que numa adversidade, o ser humano tem a capacidade de se reinventar e criar novos projetos", diz Daniel Salvador, voluntário no CT Ciências ULisboa, entre maio e julho, licenciado e mestre pela Ciências ULisboa, atualmente estudante do 4.º ano do doutoramento em Saúde Ambiental da Faculdade de Medicina da ULisboa.

Criança em casa acompanhada pela presença de um adulto

Uma equipa de nove estudantes da ULisboa - LxUs -, supervisionados por Hugo Ferreira, professor do Departamento de Física e investigador do Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica da  Ciências ULisboa, ganhou o Translation Potential Runner-Up Award na 5.ª edição do SensUs Student Competition, 2.º lugar na categoria de potencial de translação, um prémio que valoriza a capacidade de criação de um modelo de negócio, viável e com qualidade.

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