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
Pessoa a tomar notas num caderno

Desde que o atual site da Faculdade foi lançado, há cerca de nove anos, foram publicados 1800 géneros jornalísticos relacionados com o ensino, a investigação e a transferência do conhecimento e da inovação nas áreas das ciências exatas e naturais e das tecnociências. Em 2020 publicamos 144 géneros jornalísticos, no ano anterior 121. Este mês demos visibilidade a mais de uma mão cheia de assuntos diferentes.

Capa do livro de Rui Pita Perdigão

Rui Pita Perdigão, recentemente eleito membro correspondente de Física da Academia de Ciências de Lisboa, realça o que sentiu ao receber esta distinção e escreve sobre a “nova área da Física” que semeou na sua cátedra interuniversitária.

Rui Pita Perdigão numa sala da aula

“Rui Pita Perdigão é um cientista e professor com um excelente currículo, tanto a nível científico como de ensino, inovação pedagógica e gestão universitária”, declara a Academia.

Monitor com gráfico

Um artigo da autoria de investigadores do Centro de Estatística e Aplicações da Universidade de Lisboa - Luzia Gonçalves, Maria Antónia Amaral Turkman, Carlos Geraldes, Tiago A. Marques e Lisete Sousa - chama a atenção para o uso de forma incorreta de modelos estatísticos, evidenciado durante a pandemia da COVID-19. 

Campus Ciências ULisboa

A Universidade de Stanford divulgou uma lista com os principais cientistas mais citados do mundo em várias áreas científicas. Portugal está representado com 385 cientistas afiliados a instituições portuguesas, 104 são profissionais afiliados a faculdades ou institutos da ULisboa.Ciências ULisboa está representada nesta lista com 14 cientistas.

CGD/MATHFCUL vai participar na final nacional do GMC 2020

A CGD/MATHFCUL participa na final nacional do Global Management Challenge 2020. A 41.ª final nacional do GMC decorre a 15 de março, os resultados serão anunciados a 16 de março de 2021. A equipa vencedora nacional da edição 2020 vai representar Portugal na final internacional.

Pormenor da radiogaláxia gigante MGTC J095959.63+024608.6, detetada com o radiotelescópio MeerKAT

A descoberta de duas novas galáxias gigantes na emissão no rádio sugere que muitas mais destas estruturas impressionantes estarão prestes a revelar-se, segundo um estudo internacional que contou com a colaboração do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço.

Agregação amilóide na doença de Alzheimer e mecanismos neuronais de proteção

“Estou muito grato por este reconhecimento que nos impele a fazer mais e melhor”, conta Cláudio M. Gomes, a propósito da menção honrosa que recebeu no âmbito dos Prémios Científicos Universidade de Lisboa/Caixa Geral de Depósitos 2019.

Reunião de coconstrução das Rotas da Caravana AgroEcológica no Instituto Politécnico de Viseu, em janeiro de 2020

A Caravana AgroEcológica é um projeto participativo criado pelo grupo de investigação MITE2 do cE3c, Ciências ULisboa com o objetivo de aproximar produtores, consumidores e investigadores através da agroecologia. A CA desenvolve atualmente cinco iniciativas paralelas.

European Mathematical Society

Jorge Buescu, professor do Departamento de Matemática da Ciências ULisboa, é vice-presidente da European Mathematical Society (EMS). É a primeira vez que um português é eleito vice-presidente da EMS. O mandato de Jorge Buescu começa em janeiro deste ano e termina no final de 2024.

Oceano

A redução de oxigénio nos oceanos é o fator com mais impacto negativo nos organismos marinhos. Esta é a principal conclusão de um estudo publicado na revista Nature Ecology and Evolution, liderado por membros do Laboratório Marítimo da Guia do Centro de Ciências do Mar e do Ambiente, polo da Ciências ULisboa, segundo comunicado de imprensa emitido esta segunda-feira.

Modelo digital de superfície da duna de Porto Santo, com evidência da perturbação da duna frontal atualmente sujeita a deflação eólica

Ciências ULisboa integra o consórcio do projeto LIFE DUNAS que prevê a requalificação e restauro da morfologia dunar na praia do Porto Santo, Madeira, no âmbito do programa LIFE Climate Change Adaptation. Ana Nobre Silva é responsável deste projeto na Faculdade.

Polvo e peixes

Um grupo de investigadores do Laboratório Marítimo da Guia do Centro de Ciências do Mar e do Ambiente (MARE), polo da Ciências ULisboa e do Max Planck Institute of Animal Behavior relatam vários eventos de diferentes polvos (Octopus cyanea) deslocando peixes com um “soco” ou “murro”, isto é, um movimento explosivo e direto com um braço.

Jovem a ler um livro perto de uma janela

Conhece a Técnica do Pomadoro? Esta prática monitoriza o estudo, garantindo períodos de alta produtividade e concentração. Leia as dicas de João Oliveira, estagiário no GAPsi Ciências ULisboa, sobre como gerir as distrações e manter a organização.

Logotipo Radar

Décima primeira rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade.

Vídeochamada com membros do ATP no complexo interdisciplinar a partir do KITP, na Califórnia, em abril de 2014

Alumnus Vítor V. Vasconcelos: Galardoado com Prémio Bragança Gil pretende aplicar conceitos e métodos da Física aos sistemas sociais.

O Instituto de Biossistemas e Ciências integrativas (BioISI), unidade de investigação sediada na Faculdade, promoveu no passado dia 26 de novembro um encontro científico para apresentar e partilhar os seus últimos projetos, resultados científicos e colaborações.

Telemóvel e teclado

Uma mudança cultural e a criação de uma nova mentalidade na conceção de ferramentas para atividades profissionais e privadas para todos os cidadãos europeus, na posse das suas totais capacidades ou com alguma limitação, é o objetivo da ação LEAD-ME COST, que tem Carlos Duarte, professor do Departamento de Informática, investigador do LASIGE Ciências ULisboa, como membro do comité de gestão desta ação.

Crianças invisuais, a interagir com adaptações e novos ambientes de programação

Professores, investigadores e alunos da Ciências ULisboa estão a estudar e desenvolver novos ambientes de programação inclusiva para crianças no LASIGE.

Oceano e costa

O Conselho Europeu de Investigação atribuiu recentemente uma bolsa Synergy no valor de 10,4 milhões de euros ao projeto 4-OCEANS, liderado por Cristina Brito, professora do Departamento de História e investigadora do Centro de Humanidades da Faculdade de Ciências Sociais Humanas da Universidade Nova de Lisboa, antiga aluna da Ciências ULisboa.

Biblioteca e livros

2020 é um ano que ficará para a história por muitas razões relacionadas com a pandemia, mas também pelos avanços registados na ciência que estuda os fotões, particularmente na fotónica linear e não linear e cujos estudos foram publicados na Nature, Nature Photonics e Science e contaram com a colaboração teórica de Vladimir Konotop, professor do Departamento de Física e investigador do Centro de Física Teórica e Computacional da Ciências ULisboa.

Pormenor da capa do livro

O livro “Alterações Climáticas Desafios para Portugal depois do Acordo de Paris” pretende mostrar a diversidade temática associada ao problema das alterações climáticas, e fornecer ao leitor interessado uma fonte acessível e em português, que lhe permita ficar a par dos desenvolvimentos mais recentes nas diferentes áreas abordadas.

Telhados fotovoltaicos

Definir um modelo genérico de laboratório vivo para as universidades - Living Lab Universitário -, adaptável ao resto da sociedade, é o grande objetivo do projeto europeu TR@NSNET, que junta em consórcio a Ciências ULisboa, a Universidade da Beira Interior, a Université Toulouse III Paul Sabatier (UT3), a Université de La Rochelle, ambas em França e a Universidad Politecnica de Madrid, em Espanha.

Portátil e pessoas

No ano letivo 2020/2021, todos os estudantes da Ciências ULisboa que tenham interesse e dúvidas sobre as carreiras da União Europeia poderão contactar Beatriz Rocha por email eucareers.fcul@gmail.com ou via Instagram! A aluna da Ciências ULisboa do 2.º ano de Biologia está disponível para aconselhar e explicar todo o processo de recrutamento na UE.

Simulação de marés oceânicas

“Weak tides during Cryogenian glaciations” da autoria de J. A. Mattias Green, Hannah S. Davies, João C. Duarte, Jessica R. Creveling e Christopher Scotese foi publicado esta sexta-feira, 4 de dezembro, na revista científica Nature Communications.

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