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

A 8.ª edição da feira anual de emprego de Ciências aconteceu em abril. Esclarecimento de dúvidas através do contacto pessoal com empresas, workshops, treino de entrevistas de emprego e análises de currículos foram algumas das atividades que marcaram os dois dias.

“Alargar horizontes, mudar atitudes” é o lema do “Girls in ICT @CienciasULisboa” que acontece este sábado, dia 6 de maio de 2017, em Ciências.

A pergunta “Pode uma máquina pensar?” abre a busca por agentes inteligentes capazes de interatuarem com os seres humanos através de linguagens (a proposta do jogo de imitação como teste de inteligência), e sobretudo de serem autónomos em ambientes sofisticados.

Realiza-se este mês a 7th International Conference on Risk Analysis, em Chicago. Nela, a professora de Ciências Maria Ivette Gomes é homenageada pelo seu trabalho na área da Análise de Risco.

Faltam poucos dias para o Dia Aberto. A Faculdade volta a abrir portas aos alunos do ensino secundário no próximo dia 3 de maio.

Nos dias 27 e 28 de abril de 2017 realiza-se a 8.ª edição da feira anual de emprego da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

A componente tecnológica do espectrógrafo ESPRESSO que irá conduzir a luz dos telescópios do VLT para o instrumento, o coudé train, a ser instalado no ESO, é feita por uma equipa portuguesa da qual fazem parte professores e investigadores de Ciências. Neste artigo, fique a conhecer o trabalho realizado pelo grupo.

No mesmo espaço, associações de voluntariado, voluntários e estudantes de Ciências com interesse na disciplina de Voluntariado Curricular reuniram-se. O objetivo foi dar a conhecer o trabalho feito na disciplina de Voluntariado Curricular, através da partilha de histórias e experiências.

O Núcleo de Física e Engenharia Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa foi fundado no dia 19 de maio de 2016, curiosamente no dia do Físico, com o intuito de representar os estudantes de Física e Engenharia Física.Uma das atividades organizadas com o intuito de alargar a perspetiva profissional destes alunos foi a Conferência Física Fora da Academia.

A distribuição geográfica atual dos tojos do género Stauracanthus - arbustos espinhosos que ocorrem nas dunas interiores das praias portuguesas - deve-se a acontecimentos geológicos de grande escala ocorridos no Mar Mediterrâneo há cerca de cinco milhões de anos.

O planeta Terra está em constante mudança. Pegue em qualquer livro de Geologia e uma das primeiras frases que vai encontrar será esta ou uma muito parecida. Se continuar a ler, ficará a saber que a Terra tem mais de 4500 milhões de anos e que nem sempre foi como a conhecemos. Antes, existiam supercontinentes rodeados por vastos oceanos que, ao longo de milhões de anos, se fragmentaram e relocalizaram dando forma aos seis continentes e cinco oceanos que compõem atualmente o planeta azul.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de abril é com Ana Pereira, técnica superior do Gabinete de Empregabilidade da Área de Mobilidade e de Apoio ao Aluno de Ciências.

O dryVHP venceu o prémio Inovação Ageas – Novo Mundo. Construir aparelhos de esterilização mais rápidos e eficazes, ou aparelhos de esterilização portáteis e não elétricos para missões humanitárias é o objetivo deste projeto, desenvolvido em Ciências.

“Estes programas de bolsas e estímulos são muito importantes para os alunos que, como eu, ambicionam tornar-se investigadores”, declara o aluno de Ciências, um dos vencedores da edição 2016/2017 do prémio Novos Talentos em Matemática, da Fundação Calouste Gulbenkian.

O programa CSA (community supported agriculture) refere-se a uma comunidade de produtores e consumidores que partilham os benefícios e os riscos da produção numa inspiradora experiência de responsabilidade conjunta em torno do alimento. 

Raquel Conceição, chair da Ação MiMed-TD1301 e Pedro Almeida, um dos representantes nacionais da Ação COST FAST, participaram no “Portugal in the Spotlight”. Os professores de Ciências deram a conhecer o sucesso das ações COST em que estão envolvidos, participando ainda no debate “Making the added value of networking tangible. The Portuguese perspective".

A Faculdade visita escolas secundárias há 19 anos e em parceria com a empresa Inspiring Future, desde 2014, por forma a divulgar a sua oferta formativa. Este ano letivo foram agendadas 95. Até agora Ciências já esteve em 56 escolas, após as férias escolares irá visitar mais 39.

A história ensinou-nos que quem faz a língua é quem a fala e escreve e estou em crer que todos estes e muitos outros termos, goste-se ou não, vieram para ficar.

Bruno Carreira, doutorado em Biologia por Ciências e atualmente investigador de pós-doutoramento no cE3c - Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais, é o vencedor da edição de 2016 do Prémio Fluviário de Mora - Jovem Cientista do Ano.

Quando Leibniz e Newton se enfrentaram no século XVII, sobre a origem do Cálculo, criaram um espaço para exercerem o contraditório, argumentando e criticando, em defesa dos seus argumentos. Esse exercício chama-se controvérsia (debate ou polémica), considerada por muitos como a máquina do progresso intelectual e prático. Cada um dos lados apresenta a sua explicação (causa) das suas razões, como factos (pro ou contra), e os quais sustentam e justificam a sua posição.

Ciências participou no Google Hashcode 2017. Das 12 equipas concorrentes, cinco resolveram corretamente os desafios de programação, numa maratona marcada, segundo os participantes, pela aquisição de competências e boa disposição.

Maria Amélia Martins-Loução, investigadora do cE3c e professora do DBV Ciências, é a nova presidente da Sociedade Portuguesa de Ecologia.

A 3.ª corrida de carros movidos a energia solar conta com a participação de 30 pilotos e dez carros construídos por alunos dos ensinos secundário e universitário.

“Estou a adorar a minha experiência académica. Ao estar no ramo da Matemática, consegui desenvolver algumas softskills, tais como a organização, a atenção ao detalhe, a capacidade para questionar e o rigor”, declara Diogo Ramalho, campeão nacional universitário de Taekwondo e aluno de Matemática de Ciências.

“Chocolate – do laboratório à fábrica” é uma das 159 palestras apresentadas por professores, cientistas a pedido das escolas secundárias.

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