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
Banner Dia Aberto de CIÊNCIAS 2025.

O Dia Aberto da Faculdade de Ciências ULisboa é um momento especial, dirigido a alunos e professores do ensino secundário, bem como a todos os que desejem conhecer de perto a nossa instituição. Durante o evento, serão apresentados os nossos cursos de licenciatura, oferecendo uma visão ampla e concreta das áreas científicas que aqui se desenvolvem. Os participantes terão a oportunidade de explorar laboratórios de investigação, assistir a demonstrações científicas e interagir com estudantes, professores e investigadores, compreendendo de forma prática como a ciência pode contribuir para resolver problemas reais e promover o bem-estar social.

Foto da equipa do projeto CoastNet2030.

Com o objetivo de avaliar e promover o bom estado ambiental do meio marinho, monitorizar e proteger os ecossistemas, o projeto CoastNet 2030 teve início este mês.

Pedro_campos_aluno_de_doutoramento_eleito_membro_da_emya

Pedro Campos frequenta atualmente o 4.º ano de doutoramento em equações diferenciais parciais que dependem em operadores diferenciais fracionários, orientado por José Francisco Rodrigues, professor catedrático de CIÊNCIAS recentemente eleito Presidente da Academia das Ciências de Lisboa.

Imagem do melhor mapa da Via Láctea produzido pela Gaia.

As observações da missão espacial Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA) chegaram ao fim.

Voluntárias da HortaFCUL mondam ninhos de plantas no Bioilhas@MARE

A HortaFCUL celebrou 15 anos de existência no ano passado. O relatório de atividades de 2024 da HortaFCUL já está disponível para leitura.

Foto de Luís Ferreira, Reitor da ULisboa, a discursar na cerimónia de entrega dos Prémios Científicos Universidade de Lisboa/CGD 2024.

Estão a decorrer as candidaturas para a edição de 2025 dos Prémios Científicos Universidade de Lisboa / Caixa Geral de Depósitos.

Fernando Vaz Dias

No dia 13 de janeiro, o Cientista regressou à escola, desta vez em Proença-a-Nova, para mostrar de quantas cores se pinta uma planta.

Foto de atividade didática realizada.

No passado dia 4 de dezembro de 2024, a Oficina das Energias | Núcleo de Estudantes de Engenharia da Energia e Ambiente de CIÊNCIAS, a convite da Ciência Viva, esteve no Clube Ciência Viva do Bairro da Cova da Moura a realizar o seu workshop “Carrinhos Solares”.

Nuno Garcia nomeado Presidente do Conselho de Administração da FCiências.ID

Nuno Garcia dos Santos, Professor Catedrático do Departamento de Física de CIÊNCIAS, foi nomeado Presidente do Conselho de Administração da FCiências.ID para o mandato de 2025 a 2028. 

Primeiro retiro científico do programa Gulbenkian Novos Talentos junta bolseiros de CIÊNCIAS

O primeiro retiro científico desta edição do programa Novos Talentos da Fundação Calouste Gulbenkian aconteceu em dezembro, em Coimbra, e os bolseiros de CIÊNCIAS, acompanhados dos seus tutores, tiveram oportunidade de participar e partilhar experiências e conhecimento.

José Francisco Rodrigues eleito presidente da Academia das Ciências de Lisboa

José Francisco Rodrigues, matemático e professor catedrático de CIÊNCIAS, foi eleito Presidente da Academia das Ciências de Lisboa (ACL) para o biénio 2025-2026.

Carlos Antunes, professor de CIÊNCIAS

Carlos Antunes, professor de CIÊNCIAS, refere que foi superado “o segundo maior valor de nível médio do mar (NMM) de 23,2 centímetros, registado em 2022”.

Foto de Paulo Costa

O Diário de Notícias (DN) convidou Paulo J. Costa do Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI) e outros três cientistas de renome a ponderarem como a inteligência artificial (IA) e a tecnologia vão influenciar as suas áreas de investigação em 2025 e no futuro.

Foto de Luís Carriço, Diretor de CIÊNCIAS.

Luís Carriço aceitou o desafio do Jornal de Negócios e foi um dos 184 líderes nacionais a partilhar as suas perspetivas para 2025.

Foi_assim_que_aconteceu

Graças à nossa comunidade, CIÊNCIAS não parou e... Foi Assim Que Aconteceu.
Reveja alguns dos momentos e fique connosco.

Foto de Nuno Bandeira.

Nuno Bandeira, químico teórico do Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI) de CIÊNCIAS, publicou um artigo na Nature Communications em que reafirma o conceito de “ligação química coletiva”

Banner Um ano de CIÊNCIAS em 90 Segundos.

O programa 90 Segundos de Ciência é um projeto de divulgação científica que desde 2016 dá voz aos investigadores portugueses em minuto e meio.

Telescópio Nancy Grace Roman, da NASA.

O telescópio espacial Roman tem uma contribuição da Agência Espacial Europeia, que selecionou para uma das comissões do consórcio norte-americano um investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço pela sua experiência no Consórcio Euclid.

Conceção artística do telescópio de raios X Athena.

A Agência Espacial Europeia aprovou o primeiro protótipo de um sistema de precisão para o maior telescópio nos raios X, desenvolvido por uma equipa liderada pelo Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço.

Foto de Inês Barroso.

Inês Barroso, alumna de CIÊNCIAS e professora na Universidade de Exeter no Reino Unido, figura na 570.ª posição do Best Female Scientists in the World Ranking da Research.com.

Foto da audiência da Sessão Especial de Natal de CIÊNCIAS.

A 12 de dezembro realizou-se a 1.ª edição da Sessão Especial de Natal de CIÊNCIAS, uma iniciativa dedicada a sensibilizar toda a sociedade, em especial os jove

Última lição de Pedro Miranda, professor de CIÊNCIAS, em sessão de homenagem de jubilação

No dia 11 de dezembro, a biblioteca José Pinto Peixoto do Instituto Dom Luiz (IDL) encheu-se de caras amigas, colegas e ex-alunos para receber a última lição de Pedro Miranda, professor catedrático de CIÊNCIAS e ex-diretor do IDL.

Universidade de Lisboa recebe o Selo de Qualidade Academia Voluntária

No dia 5 de dezembro, a Universidade de Lisboa recebeu o Selo de Qualidade Academia Voluntária, prémio atribuído pela Cooperativa António Sérgio para a Economia Social (CASES).

Equipa HortaFCUL.

Depois da construção do anfiteatro da FCULresta com pedras de um aterro do Estádio Universitário, a HortaFCUL foi em outubro à Faculdade de Medicina de Lisboa (FMUL) em nova missão de resgate.

O Talent Bootcamp veio a CIÊNCIAS e não podia ter sido um sucesso maior!

Nos dias 6 e 7 de dezembro teve lugar em CIÊNCIAS, a 223.ª edição do Talent Bootcamp que contou com 195 bootcampers inscritos, 107 alunos de CIÊNCIAS e também 174 profissionais de 119 empresas.

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