No Campus com Helder Coelho

Cálculo Espacial

Helder Coelho

A descoberta da localização precisa de uma espécie de GPS (Global Positioning System) no nosso cérebro (Moser e Moser, 2014), capaz de nos ajudar a responder a duas perguntas básicas “Onde estamos?” e “Como vamos até acolá?”, indispensáveis para a nossa vida normal, estimulou a discussão do tema computação espacial (ler a revista norte americana Communications Of the ACM, janeiro de 2016, páginas 72-81).

O abuso (dependência) dos GPS nos automóveis, nomeadamente por jovens, é hoje em dia reconhecido como prejudicial para os cérebros humanos pois não fomenta o treino que fazíamos diariamente na navegação (resposta àquelas duas perguntas), obrigando o cérebro a procurar as alternativas para as nossas viagens a pé (ou de carro) na cidade (vejam-se referências na Internet).

Conhecer onde estamos, no espaço e no tempo, quer seja de um ser humano ou de um agente artificial (robô), promete um entendimento mais profundo do que nos envolve, em particular dos ecossistemas e do ambiente. As oportunidades são imensas para dominar uma tal habilidade, e vale a pena olhar, a título de exemplo, para as de curto prazo, nomeadamente as associadas com a realidade aumentada e a virtual (a coqueluche atual da Facebook), capazes de desempenharem um papel central na medicina, arquitetura, turismo, comércio, engenharia civil, planeamento urbano, montagem e manutenção, e mesmo amplificação da nossa inteligência (como ocorre com o sistema Watson da IBM, virado para o diagnóstico e terapia do cancro).

No que respeita os desafios da investigação, não existem dúvidas quanto à necessidade de novos algoritmos, a cooperação entre utilizadores, a estimativa da orientação e posicionamento, e o registo das coisas físicas e virtuais (Internet das Coisas, ou IoT). Que interfaces naturais poderão ser adaptadas para elevar ou aumentar os sentidos dos seres humanos (visão, ouvido, tacto)? Como a tecnologia poderá capturar os corpos humanos com completa liberdade e representá-los no espaço visual?

No passado, a estatística espacial ajudou-nos a melhorar a análise (Analytics) e a precisão, no tempo e no espaço, acerca do trajeto dos furacões, o espalhamento de doenças infeciosas, e o congestionamento do trânsito automóvel (ou aéreo). Presentemente, a avalanche dos dados (Big Data) pressionou as técnicas da aprendizagem mecânica (Machine Learning) e das redes neuronais a fornecerem contribuições de melhores algoritmos (Deep Learning) para escalarem e serem robustos nos cálculos (veja-se o programa AlphaGo da Deep Mind).

A computação espacial promete, no futuro, sistemas geo colaborativos para enfrentar as frotas e as multidões, e capazes de empurrar a Internet além do ciberespaço, permitindo conexões entre as estruturas fixas e os objetos em movimento (automóveis, peões, bicicletas), ajudando assim a coordenação e a compreensão dos padrões de mobilidade nas cidades.

A computação espacial permite já a mobilização inteligente de grupos de pessoas, para defenderem causas comuns, reduzindo a necessidade de lideranças, e, no futuro, os condutores de automóveis sem condutor, e as infraestruturas poderão cooperar, diminuindo o perigo dos engarrafamentos, acelerando a evacuação e protegendo a segurança. Esta cooperação promove a confiança no recurso a agentes artificiais (inteligentes, espaciais e distribuídos) para o cálculo e a tomada de decisão (adaptação dos sinais de trânsito).

No que respeita a investigação a longo prazo, da computação espacial, é importante sublinhar o grande valor que terá para a sociedade em geral. Em primeiro lugar, destacamos que todos os seres humanos são bons construtores de mapas. A observação dos fenómenos que estão sempre a ocorrer no mundo justifica que passemos da fusão para a sinergia dos dados, isto é do acesso a algumas plataformas, como os telemóveis, para as restantes, como os PC, sensores e “nuvens”. A melhor compreensão da cognição justifica-se por causa dos benefícios dos serviços de localização para todos nós, sem prejuízo da sua privacidade, indispensável para garantir a confiança dos utilizadores.

A passagem da fusão de dados para os sistemas de comportamento apoia-se na constatação de que entrámos numa época com enormes volumes de dados, desde os habituais geométricos às imagens de satélite, registos de passagem (check-ins), tweets, geotags e georeports. A próxima viabilização dos automóveis sem condutor implicará também o cuidado com o salto dos sensores para as  “nuvens”, a monitorização contínua dos sinais luminosos de trânsito, e a sensibilidade à localização das coisas (IoT), assim como os serviços de previsão, alertas e avisos (sobre mudanças do clima, e acessos à alimentação, água e energia).

Helder Coelho, professor do Departamento de Informática de Ciências

O projeto MarCODE visa desenvolver uma ferramenta multidisciplinar para potenciar o rastreio e a rotulagem ecológica de espécies marinhas de interesse comercial, segundo comunicado de imprensa emitido pela Faculdade. O estudo iniciado este mês de julho deverá terminar daqui a três anos.

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

Cláudio Pina Fernandes, coordenador do GAPsi Ciências ULisboa, escreve sobre o Princípio da Incerteza e chama a atenção para alguns aspetos.

O mundo de hoje é completamente dominado pela necessidade imperiosa de saber recolher e analisar dados, escrevem os cientistas Tiago A. Marques e Soraia Pereira. Leia o artigo dedicado ao roteiro serológico nacional, uma iniciativa promovida pelo Instituto Gulbenkian de Ciência e que conta com a colaboração do Centro de Estatística e Aplicações da Universidade de Lisboa, da autoria destes investigadores.

Ciências ULisboa volta a participar com equipas de estudantes no Global Management Challenge (GMC). No passado dia 16 de junho começou a 1ª fase do GMC 2020, que conta com quatro equipas desta faculdade compostas por alunos dos mestrados integrados em Engenharia Biomédica e Biofísica, em Engenharia da Energia e do Ambiente e em Engenharia Física, assim como alunos das licenciaturas em Matemática Aplicada e Tecnologias de Informação.

Cerca de 194 milhões de aves e 29 milhões de mamíferos podem ser atropelados por ano nas estradas europeias, de acordo com a estimativa de uma equipa internacional de investigadores liderada por Clara Grilo, investigadora do Centro de Estudos do Ambiente e do Mar (CESAM), polo da Ciências ULisboa, com sede na Universidade de Aveiro. Os resultados estão publicados na revista científica Frontiers in Ecology and Environment.

“A História do Pi em hipervídeo” está na Internet e pode ser consultada por todos e em toda a parte. O hipervídeo integra de forma estruturada e interativa vídeo e outros tipos de informação, nomeadamente, textos, imagens, áudio e animações. Saiba mais sobre este projeto lendo a entrevista com as professoras Suzana Nápoles e Teresa Chambel.

A dinâmica das epidemias é descrita por sistemas de equações diferenciais. Jorge Buescu, professor do Departamento de Matemática da Ciências ULisboa, apresenta neste artigo o modelo epidemiológico desenvolvido em 1927 por Kermack e McKendrick.

No próximo ano letivo, Ciências ULisboa irá utilizar novos modelos de ensino/aprendizagem, todos com horas de contacto entre docentes e alunos, mas que se diferenciam pela existência e forma da componente presencial, anunciou a Faculdade em comunicado de imprensa.

Um grupo de cientistas da Ciências ULisboa e da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, membros do CENTRA - Centro de Astrofísica e Gravitação participa no desenvolvimento do METIS (Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph), um poderoso instrumento que vai equipar o maior telescópio do mundo - o Extremely Large Telescope.

A equipa do projeto Lista Vermelha de Invertebrados Terrestres e Dulçaquícolas de Portugal Continental preparou a campanha de ciência cidadã - “Invertebrados da Lista Vermelha procuram-se” -, cujo lançamento ocorre esta sexta-feira, dia 5 de junho.

"A nossa necessidade de conexão e de afeto é singular, no sentido em que precisamos e procuramos o contacto com outros seres humanos", escreve Inês Ventura, psicóloga do GAPsi Ciências ULisboa.

Um grupo multidisciplinar de cientistas propõe a criação de um roteiro nacional para a realização de testes serológicos em Portugal e defende que a avaliação rigorosa e concertada da prevalência da doença COVID-19 é a única forma de conhecer a real vulnerabilidade da população e monitorizar a dinâmica da epidemia.

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

A primeira etapa do COVIDETECT já está concluída e com sucesso anunciou esta quarta-feira a AdP - Águas de Portugal. Ciências ULisboa assegura a coordenação científica do projeto, financiado através do programa Compete 2020.

"Estudar em tempos da COVID-19 é novo e exigente. No entanto, temos recursos para tomar as rédeas, mesmo numa situação desta dimensão, e retomar o controlo", escreve Madalena Pintão, estagiária académica do GAPsi Ciências ULisboa. Conheça as suas sugestões...

"Independentemente das soluções adotadas, a crise sanitária da COVID-19 vem inequivocamente demonstrar que a Bioética, para além de uma vertente mais teórica e fundamental, tem uma vertente prática que atua no terreno e dá um contributo importante para a estabilização do funcionamento dos sistemas de saúde." Opinião de Jorge Marques da Silva, professor do Departamento de Biologia Vegetal da Ciências ULisboa e investigador do polo da Faculdade do BioISI. 

O Centro de Testes da Ciências ULisboa atualmente inteiramente dedicado à investigação, diagnóstico e rastreio do SARS-CoV-2 e suas variantes começou a sua atividade a 1 de maio, tendo já realizado mais de mil testes de diagnóstico à COVID-19, com a ajuda de cerca de 50 voluntários, sendo que mais de 300 pessoas manifestaram interesse em colaborar voluntariamente nesta nova infraestrutura da Faculdade.

A Delox foi distinguida recentemente com o Born from Knowledge (BfK) Awards no âmbito do protótipo de uma câmara de descontaminação transportável, que permitirá reutilizar máscaras respiratórias e que está a desenvolver em parceria com o Exército Português. A propósito desta distinção entrevistamos um dos fundadores da spin-off fundada há cerca de dois anos – Fernando Antunes, professor do DQB e investigador do polo da Faculdade do CQE.

"Estar em casa, da forma como se tem estado, pode surgir como o 'único lugar' seguro, dando uma forte sensação de proteção. Em oposição, a ideia de sair torna-se ameaçadora. Esta é uma ideia que é preciso cuidar, para que não se torne avassaladora e angustiante no processo de retomar, no encontro entre o 'mundo cá dentro' e o 'mundo lá fora'", escreve a psicóloga Andreia Santos.

"Neste exercício permanente de experimentar será que ganhamos uma impressão do que é uma Teoria Geral da Complexidade?" Mais um ensaio "No Campus com Helder Coelho", em destaque no Dia Nacional dos Cientistas.

“A nossa Faculdade tem uma oferta vasta, diversificada e de enorme qualidade”, diz Fernanda Oliveira, subdiretora da Faculdade em comunicado de imprensa emitido recentemente a propósito dos dias virtuais que têm como público alvo sobretudo candidatos ao ensino superior e que acontecem nos dias 21 de maio e 3 de junho de 2020.

"No restabelecimento do contacto com o mundo alguns receios e ansiedades poderão estar presentes, a recuperação fisiológica e emocional é um processo, e como tal, leva o seu tempo." Mais um artigo do GAPsi, com nova sugestão, convidando a refletir sobre aquilo que era a vida de cada um de nós, exatamente, há um ano atrás.

Rodrigo Santos, atualmente estudante de doutoramento em Informática na Ciências ULisboa, foi galardoado este ano com o prémio da melhor dissertação de mestrado sobre o Processamento de Língua Portuguesa no período de 2017-2019, durante a PROPOR – “14th International Conference on the Computational Processing of Portuguese”, ocorrida em Évora. 

O consórcio da missão Euclid, um telescópio que irá penetrar no lado escuro do Universo e que tem lançamento previsto para 2022, atribuiu o prémio Euclid STAR 2020 na categoria “equipa” a um dos grupos do consórcio com uma forte participação portuguesa, nomeadamente de investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e da Ciências ULisboa.

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