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

Na lista de artigos e livros notáveis da ACM Computing Reviews, a Best of Computing, encontram-se publicações de professores e investigadores do Departamento de Informática de Ciências.

Alunos do ensino secundário participaram em projetos de investigação na Faculdade de Ciências da ULisboa. O culminar da atividade deu-se com um Congresso Científico, onde os "novos cientistas" apresentaram os resultados do trabalho realizado.

A palestra "Por que não anda o tempo para trás?” acontece dia 29 de julho, pelas 21h30, no Planetário Calouste Gulbenkian, Centro Ciência Viva de Belém.

Durante duas semanas, estudantes do ensino básico e secundário conheceram o ambiente da Faculdade e os métodos de trabalho dos cursos aqui lecionados.

“Tina dos Tsunamis” ocorreu no passado dia 29 de junho, durante o campo de férias Exploradores, com um grupo de 25 crianças, entre os 7 e os 14 anos do bairro do 2.º Torrão, em Almada.

Para compreendermos as capacidades de cada um de nós é preciso entender como as células nervosas se comportam e como interatuam entre si, isto é, pode sempre existir uma outra hipótese que consiga explicar um pouco mais. E, existem sempre os factos e as interpretações.

A Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa organiza de 24 a 28 de julho de 2017 a 4.ª edição do “Ser Cientista”.

No próximo ano letivo Ciências apresenta três novos cursos: Biologia dos Recursos Vegetais, Cultura Científica e Divulgação das Ciências e Data Science.

Preparado para mineração nos fundos marinhos profundos? E para viver sem telemóvel? Venha visitar a exposição Mar Mineral e compreender a relação.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de julho é com Andreia Santos, técnica superior do Gabinete de Apoio Psicopedagógico (GAPsi) da Área de Mobilidade e Apoio ao Aluno de Ciências.

O primeiro mestrado em Gestão e Governança Ambiental da Universidade Agostinho Neto foi frequentado por 24 alunos. Os primeiros dez estudantes apresentaram as teses em maio, numa cerimónia que contou com a presença de Maria de Fátima Jardim, ministra de Ambiente de Angola. As próximas defesas deverão ocorrer em outubro.

Em 2017, o Prémio Bronstein foi atribuído a Mercedes Martín-Benito, investigadora do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço e da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, em reconhecimento pelo seu importante contributo para a Cosmologia Quântica em Loop.

Em 2017 a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa acolhe o IV Encontro Internacional da Casa das Ciências, que ocorre entre 10 e 12 de julho.

“Foi um tempo para ficar apaixonada pelo estudo, investigação, conhecimento e sua aplicação na nossa vida diária”, conta a antiga aluna de Ciências, professora de Biologia e Geologia na Escola na Escola Secundária de Raul Proença, em Caldas da Rainha, Maria de Matos.

Ciências fez parte do roteiro da viagem de finalistas de uma turma de 9.º da Escola Básica Integrada Francisco Ferreira Drummond.

A unidade curricular Projeto Empresarial contou, em 2017, com a participação de nove alunos de mestrado de Ciências e 38 alunos da licenciatura de Finanças do ISCTE-IUL. Na sessão final de apresentação dos trabalhos desenvolvidos, o projeto Ecovital distinguiu-se.

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).

Novo estudo com recurso a análises genéticas revela que o sapo-asiático que está a invadir a ilha de Madagáscar terá origem numa população do Camboja e Vietname.

“Ao transformarmos o problema dos resíduos orgânicos, numa oportunidade para  melhorarmos o solo do campus de Ciências, ou seja, a matriz que suporta a vida, estamos a melhorar as plantas que aqui crescem com externalidades positivas para o ambiente”, declara David Avelar, guardião da HortaFCUL.

Exposição de design inclui projetos de comunicação de ciência, fruto de uma parceria entre o Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço e a Faculdade de Belas-Artes da Universidade de Lisboa.

Miguel Morgado-Santos, doutorando de Ciências, descobriu um peixe apenas com genes de pai, da espécie bordalo (Squalius alburnoides). Este é o primeiro caso de androgénese natural em vertebrados, sem qualquer manipulação durante o processo de reprodução.

Mafalda Carapuço continua a falar sobre a onda da Nazaré. Em maio passado esteve na Biblioteca São Francisco Xavier, com uma turma do 2.º ano da Escola Moinhos do Restelo. Este mês participou no colóquio "Nazaré e o Mar", ocorrido na Biblioteca Municipal da Nazaré.

Será a ética determinante na sustentabilidade de uma sociedade de consumo? Este é o tema aborado por Sofia Guedes Vaz, no dia 22 de junho, pelas 17h30, no MUHNAC-ULisboa.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de junho é com Nuno Rato, coordenador do Gabinete de Orçamento e Prestação de Conta da Direção Financeira e Patrimonial de Ciências.

Ao longo do ano são muitos os alunos dos ensinos básico e secundário que visitam a Faculdade. Este ano letivo cerca de 63 estudantes, entre os 9 e 10 anos, da Escola Básica Maria Lamas, em Odivelas, conheceram os Departamentos de Biologia Animal, Biologia Vegetal e Química e Bioquímica.

Páginas