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

No programa Novos Talentos em Matemática, edição 2016/2017, da Fundação Calouste Gulbenkian, foram distinguidos três alunos de Ciências. Desta vez, entrevistamos a aluna do 3.º ano do curso de Matemática de Ciências, Isabel Nobre.

Uma circulação de vento entre o equador e os polos foi detetada em ambos os hemisférios de Vénus pela primeira vez, e poderá contribuir para explicar a superrotação da atmosfera deste planeta, segundo estudo liderado por Pedro Machado, investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaçoe professor do Departamento de Física de Ciências.

No filme “The man who knew infinity” (sobre a colaboração de Ramanujan com Hardy em Cambridge, Reino Unido) aborda-se a resolução de problemas e a discussão do recurso à intuição. O terreno da Matemática é o escolhido, tal como no problema de Kadinson-Singer (sem resolução durante 50 anos), e onde se trata da reconciliação da Física Quântica com a Matemática (Marcus, Spielman e Srivastava, 2015).

Filipe Duarte Santos foi designado presidente do Conselho Nacional do Ambiente e do Desenvolvimento Sustentável (CNADS), segundo comunicado do Conselho de Ministros de 9 de março.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de março é com Rui Batista, especialista em Informática da Área de Sistemas de Informação e Desenvolvimento da Direção de Serviços Informáticos de Ciências.

Proteger a biodiversidade. Engane-se quem pensa que só os biólogos participam nesta árdua tarefa. 

Um estudo publicado na revista “Quaternary Science Reviews”, fruto de cinco anos de trabalho de investigadores portugueses e espanhóis, permitiu reconstruir a evolução da vegetação, paisagem e clima da ilha de São Miguel nos últimos 700 anos, através da análise dos sedimentos da Lagoa Azul.

A American Physical Society (APS) já anunciou a lista de homenageados pelo "Outstanding Referee Program" em 2017 e José Pedro Mimoso, professor do Departamento de Física e investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, é um deles.

As populações de várias espécies de anfíbios na Serra da Estrela estão a diminuir drasticamente, devido a uma infeção por uma nova estirpe de vírus, também já detetado noutras partes de Espanha e da Europa, segundo comunicado de imprensa emitido recentemente pelo cE3c – Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais.

Durante o Green Day ocorrido esta segunda-feira no campus de Ciências foi apresentado o Ecokart Twin, o primeiro kart elétrico português de dois lugares.

“Pequenas ações fazem a diferença, não tenham medo de sair da zona de conforto”. João Paulo Silva, um dos membros do projeto Movetech Telemetry, “apaixonado pela natureza”, dedicado ao estudo da ecologia das aves dos meios agrícolas, nomeadamente em projetos de seguimento remoto de vida selvagem como o Lince ou a Águia Imperial, deixa este conselho aos jovens que se interessam por esta área da Biologia. Saiba mais sobre este cientista, antigo aluno de Ciências e coordenador da componente científica e de desenvolvimento de software do Movetech Telemetry.

João Paulo Silva, doutorado em Ecologia por Ciências, investigador do Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos e do cE3c, é um dos membros da equipa do Movetech Telemetry, no âmbito do qual estão a ser desenvolvidos equipamentos ultraleves e de grande autonomia para monitorização eficaz da vida selvagem.

O mercado do processamento da língua natural (PLN), segmentado em codificação automatizada, análise de textos, reconhecimento de carateres óticos, resposta interativa em voz, reconhecimento de padrões e imagens, e analítica da voz, tenderá a aumentar muito nos próximos dez anos.

O “XV Encontro de Jovens Investigadores em Paleontologia (EJIP)” realiza-se de 19 a 22 de abril de 2017, na cidade de Pombal, um concelho cuja riqueza paleontológica é salientada pela comissão organizadora desta 15.ª edição. Carlos Marques da Silva e Mário Cachão, professores do Departamento de Geologia e investigadores do Instituto Dom Luiz, são oradores convidados do encontro, cujas inscrições decorrem até ao final de março.

“Este programa dá-nos acesso a artigos, livros e outros materiais propostos pelos nossos tutores que nos dão uma grande ajuda a compreender melhor o gigante mundo que é a Matemática”, diz Rodrigo Duarte, estudante de Ciências, galardoado com uma bolsa Novos Talentos em Matemática 2016/2017.

Anny Caroline Muniz, aluna do mestrado em Bioestatística de Ciências, participou no estudo “Perfil Tabágico dos Estudantes dos 2.º e 3.º ciclos das Escolas do ACES Arco Ribeirinho”, dos concelhos de Alcochete, Barreiro, Moita e Montijo, desenvolvendo igualmente um modelo matemático para a previsão do adolescente/tipo com maior probabilidade de começar a fumar precocemente.

Qual o principal fator que provocou o crescimento das regiões exteriores das galáxias elípticas na época mais recente do Universo? Esta pergunta motivou a investigação liderada por Fernando Buitrago, investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço e professor convidado do Departamento de Física de Ciências, dando origem ao mais detalhado estudo publicado online em janeiro na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Jardim

O inquérito desenvolvido pelo cE3c - no âmbito do projeto europeu “Green Surge - Green Infrastructure and Urban Biodiversity for Sustainable Urban Development and the Green Economy” -, pode ser respondido até 15 de abril de 2017.

O Lisbon Green Hackathon 2017 acontece nos dias 11 e 12 de março. As inscrições terminam a 1 de março. No âmbito do evento estão previstas outras atividades, nomeadamente um ciclo de workshops, sessões de networking, debates e apresentações de startups.

O Tec Labs abriu portas ao ecossistema de inovação e empreendedorismo de Lisboa. O dia foi marcado pela apresentação de novidades para 2017, pelo networking entre os convidados e pela partilha de eventuais projetos e parcerias futuras.

O “Dr. Celestino” era não só um petrólogo excecional e um geólogo de campo incansável, como, e acima de tudo, uma pessoa encantadora pela sua delicadeza de trato. Os colegas do Departamento de Geologia e os ex-colegas do IICT sentirão certamente a falta da sua presença assídua e das interessantes e interessadas conversas sobre a Geologia de Cabo Verde.

Em fevereiro o Tec Labs – Centro de Inovação de Ciências abre as portas aos parceiros do ecossistema empreendedor nacional.

Seguramente já terá ouvido falar em dados geográficos. Pelo nome, deduz-se que estejam relacionados com mapas e lugares. No entanto, estes dados vão muito para além das coordenadas geográficas, representando, entre outros, redes de transporte, águas subterrâneas, populações, temperatura e recursos energéticos.

O filme “O Primeiro Encontro” (“Arrival”) de Dennis Villeneuve (2016) aborda a hipótese de Sapir-Whorf, de 1939, que diz que “a linguagem pode influenciar os nossos pensamentos”. Hoje em dia, a validade desta ideia está assegurada, graças às neurociências, e é possível afirmar que aprender uma língua permite estabelecer imensas ligações no cérebro, alterando a sua estrutura, e influenciando o modo de olhar para o mundo, e ainda moldando a personalidade.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de fevereiro é com Ricardo Pereira, assistente técnico do Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia de Ciências.

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