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
Mulher esconde rosto com relógio

"O efeito da mudança de hora no consumo de energia é cada vez menos relevante nas nossas sociedades desenvolvidas e, por isso, a avaliação da sua premência deve valorizar sobretudo outros efeitos, como o impacto na saúde, na economia ou no bem-estar dos cidadãos", escreve Miguel Centeno Brito, professor do DEGGE Ciências ULisboa e investigador do IDL.

A distribuição potencial dos continentes no Arcaico e a profundidade do oceano em metros

Mattias Green, professor da Bangor University (BU), no Reino Unido, coorientador de Hannah Davies, estudante do programa doutoral Earthsystems, ganhou uma Bolsa Leverhulme no valor de 245.884,00 £, equivalente a 287.331,58 €, para estudar o clima da Terra no Arcaico, juntamente com João C Duarte, professor do Departamento de Geologia da Ciências ULisboa, investigador do Instituto Dom Luiz e membro da comissão coordenadora do referido programa. 

Pernas de crianças

Inês Lima, Leonor Pires, Mariana Oliveira e Raquel Sales Rebordão, estudantes de Engenharia Biomédica e Biofísica da Ciências ULisboa, classificaram-se em 2. º lugar na 3ª edição do BioMind – Make it in 24 hours! com o produto IMAGI, um projeto que conjuga técnicas de hipnoterapia e realidade virtual com o objetivo de reduzir e controlar a dor crónica em crianças.

Representação de uma bicamada fosfolipídica usada como modelo de uma membrana celular (à esquerda); representação de uma ligação de halogéneo (a amarelo) efetuada entre um átomo de bromo e um átomo de oxigénio de um fosfolípido (à direita)

Investigadores do BioISI Ciências ULisboa conseguiram demonstrar que moléculas halogenadas interagem com membranas biológicas por via de ligações de halogéneo, um fenómeno que pode ser determinante para a eficácia terapêutica de fármacos.

Arame

Mais um artigo do GAPsi Ciências ULisboa. Desta vez a temática é dedicada ao ciclo das relações abusivas.

painéis solares

A 38th European Photovoltaics Specialists Conference - EUPVSEC 2021 realiza-se de 6 a 10 de setembro de 2021, no Centro de Congressos de Lisboa, junto ao rio, entre o centro e a zona histórica de Belém. João Serra, professor do Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia da Ciências ULisboa, é o chairman da maior e mais importante conferência europeia dedicada à energia fotovoltaica.

Helena Avelar de Carvalho

"A Helena era, sem qualquer dúvida, uma das melhores na sua área, no mundo inteiro, e a sua carreira académica estava só a começar", escreve Henrique Leitão, presidente do Departamento de Histórioa e Filosofia das Ciências.

Caneta e números

“A matemática é uma parte essencial do património cultural da humanidade”, dizem Ana Rute Domingos e Maria Manuel Torres, docentes do Departamento de Matemática da Ciências ULisboa, a propósito do Dia Internacional da Matemática, que se celebra a 14 de março.

Miguel Marques de Magalhães Ramalho, vulto destacado da comunidade geológica, que foi vários anos professor catedrático convidado da Ciências ULisboa, faleceu a 8 de março de 2021. "A ele se deve a introdução da conceção moderna de Estratigrafia no curso de Geologia do Departamento, enriquecida por saídas de campo de elevado valor didático", escreve a professora Ana Cristina Azerêdo. Ciências ULisboa apresenta sentidas condolências aos seus familiares, amigos e colegas.

Peixes

O primeiro “Guia de Peixes de Água Doce e Migradores de Portugal Continental” coordenado por Maria João Collares-Pereira, professora da Ciências ULisboa e do cE3c, publicado em 2021, já está à venda. Os peixes de água doce são um dos grupos de vertebrados mais ameaçados em todo o mundo. Portugal não é exceção, com mais de 60% das espécies nativas em risco de extinção.

Vinhas Douro, Portugal

A Comissão Nacional da Organização Internacional da Vinha e do Vinho premiou “The interplay between membrane lipids and phospholipase A family members in grapevine resistance against Plasmopara viticola” com a Distinção CNOIV 2020, atribuído ao melhor trabalho nacional de divulgação, experimentação ou investigação no domínio da viticultura, da autoria de um grupo de investigadores da Ciências ULisboa.

Cristina Santos, Margarida Amaral, Claudina Rodrigues-Pousada, Alexandre Quintanilha, Ana Ponces, Pedro Moradas-Ferreira, Ruy Pinto

É com grande tristeza que informamos o falecimento duma grande mulher cientista, a professora Claudina Rodrigues-Pousada, uma grande mentora de vida na Ciência pelo seu empenho, persistência, foco e determinação.

Joana Carvalho

Joana Carvalho, de 28 anos, investigadora na Fundação Champalimaud, alumna da Universidade de Groningen, na Holanda, e Ciências ULisboa, foi uma das cientistas galardoadas com a 17ª edição das Medalhas de Honra L’Oréal Portugal para Mulheres na Ciência e com uma Individual Fellowships Marie Skłodowska-Curie Actions.

Logotipo Radar

Décima terceira rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade. A empresa em destaque é a Lean Health Portugal.

Inês Fragata

Doutorada em Biologia Evolutiva pela Ciências ULisboa e atualmente investigadora de pós-doutoramento no cE3c Ciências ULIsboa é uma das quatro jovens cientistas portuguesas premiadas com as Medalhas e vai estudar a contaminação do solo por metais pesados através do tomateiro e ácaros-aranha.

Pilar com frase

Valorizar o conhecimento é a oportunidade para dar a conhecer um outro Portugal que tantas vezes passa despercebido. O press kit da Faculdade tem uma página de especialistas com 162 nomes e mais de 200 temas científicos. É fundamental que os mass media coloquem a ciência no centro das atenções.

O terceiro meeting científico da ação COST EUTOPIA ocorreu entre 15 e 17 de fevereiro passado.Trata-se de um projeto de colaboração interdisciplinar que explora a importância crescente da topologia em sistemas físicos e biológicos, e no desenvolvimento de novos materiais. Esta ação reúne 29 países e mais de 100 participantes. Portugal está representado em dois dos cinco grupos de trabalho temáticos e Patrícia Faísca é responsável pela liderança de um deles.

Perspetiva dos Valles Marineris de Marte

"Os objetivos destas missões compreendem: a preparação clara de uma futura colónia humana em Marte, e a tentativa de responder à questão se houve vida em Marte", escreve o cientista Pedro Mota Machado.

Pisco-de-peito-ruivo

+Biodiversidade@CIÊNCIAS: Mobilizar a comunidade de Ciências para a promoção da sustentabilidade no Campus” é uma iniciativa do Laboratório Vivo para a Sustentabilidade. Para colaborar neste projeto basta participar nas ações de monitorização, através da plataforma BioDiversity4All ou da app iNaturalist/BioDiversity4All.

Uma pessoa a trabalhar no Centro de Testes

O Centro de Testes (CT) da Ciências ULisboa  atingiu 100% de concordância nas provas a que foi submetido no âmbito do programa mundial de controlo de qualidade da Organização Mundial de Saúde - OMS “WHO Global Round of Laboratory Proficiency Testing” e no Programa Nacional de Avaliação Externa da Qualidade promovido pelo Instituto Nacional de Saúde Dr. Ricardo Jorge (INSA).

Logotipo do projeto

A participação no Projeto Lisboa Romana (Felicitas Iulia Olisipo) vem na sequência de vários anos de colaboração entre os geólogos da Ciências ULisboa e várias equipas de arqueólogos que têm por missão o estudo e a salvaguarda do património arqueológico que ocorre durante as escavações associadas a várias obras na região de Lisboa.

Pessoas no topo de uma colina

O Young Leaders Access Program visa ajudar jovens, entre os 18 e os 26 anos, a impactar as suas comunidades. Leia a crónica de Vasco Medeiros, um dos 50 jovens selecionados em 2020 para realizar este programa. As candidaturas à edição de 2021 terminam em março.

Pessoa

"Existem várias teorias que dão contexto a este medo, mas sobretudo há uma ideia subjacente: o medo de não viver, sentir ou fazer qualquer coisa em vida, uma sensação de vida não vivida", escreve Andreia Santos, psicóloga no GAPsi Ciências ULisboa.

Vários números desenham um coração

Brainteaser é o nome do consórcio que coloca a inteligência artificial ao serviço da saúde, nomeadamente dos doentes com Esclerose Lateral Amiotrófica e Esclerose Múltipla. A Universidad Politécnica de Madrid lidera o consórcio composto por 11 parceiros de Espanha, Itália, Portugal, Sérvia, Irlanda e Bélgica.

CLOUD

As partículas de aerossol atmosférico podem modificar as nuvens e o clima ou contribuir para a poluição urbana. O estudo “Role of iodine oxoacids in atmospheric aerosol nucleation” publicado na Science apresenta os resultados da experiência CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets), anuncia o CERN. Este artigo é assinado por mais de cem investigadores, entre os quais se contam João Almeida, António Amorim, António Dias e António Tomé.

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