No Campus com Helder Coelho

Complicado e simples

<i>Deep Learning</i>

Para quando os agentes artificiais serão de facto capazes de pensar e planear com conceitos (representações abstratas) e em situações normais do dia-a-dia

unsplash - Jen Loong
Helder Coelho
Helder Coelho

Quando se fala em complexidade pensamos que estamos perante  muitas coisas diferentes, com grandes quantidades de relações e de interações, e, sobretudo, na necessidade de múltiplos recursos. E, porquê? Sabemos que é a diversidade de meios que permite alcançar os vários fins.

A tese do “algoritmo mestre”, de Pedro Domingos (2015), parte da ideia de que temos de combinar multitudes de singularidades se quisermos ter êxito na resolução de problemas muito complicados. Pelo contrário, tudo o que é simples pode ser atacado com meios mais modestos.

Outrora, reduzir problemas a coisas mais elementares (método cartesiano) parecia ser o caminho perfeito. No entanto, quando os grandes problemas se tornam mais difíceis de tratar, o método foi considerado incapaz. E, daí a necessidade de dispormos de mais tipos de inteligência (concreta, abstracta, convergente, divergente, criativa, analítica, sequencial, holística), de raciocínios (monótono, não monótono, temporal, espacial, hipotético, analógico), e de algoritmos. Falar agora do império de uma super inteligência artificial, para nos amedrontar, parece não ser apropriado e ajuizado. O que o homem tem necessidade, quando enfrenta o complexo, é de “agentes” com um pouco de mais inteligência (estendida, aumentada) e de ajuda (cooperação, colaboração). Combinar o natural e o artificial. Trabalhar com coletivos, e isso já acontece no sector da saúde com bons resultados.

Em gestão é costume falar-se em “pensar fora da caixa” ou combinar o pensar global com o agir local. Não é só compreender, mas sim encadear, raciocinar, julgar, refletir, explicar, reagir, antecipar e prever.

O modelo BDI (Belief-Desire-Intention), de (Bratman, 1987), para caracterizar a mente de um agente é simples demais, mas produz resultados interessantes. Epstein (2014) propôs, recentemente, o Agente Zero, juntando àquele triângulo BDI os lados afetivo e social de uma arquitetura mais agressiva para a simulação social. Contudo, nos nossos dias é preciso ainda descobrir a emulação da realidade, isto é escalar a experiência, até se tornar credível e próxima daquilo que acontece.

Peguemos no caso dos drones comerciais, aptos a navegar com autonomia graças a um GPS (também os seres humanos estão dotados de um GPS no cérebro). Embora tenham já desempenhos notáveis (por exemplo, na Guerra dos EUA no Afeganistão) não escapam a erros grosseiros de precisão da perceção da realidade: matar famílias inocentes de pertenceram aos talibãs. Estes enganos têm também ocorrido com os automóveis sem condutor, incapazes de reagirem, com rapidez, a acontecimentos imprevisíveis, de compreenderem o que se passa em redor, e de refletir sobre o que escolher e fazer em seguida. Estão já prontos a aprender (imitar) algumas capacidades dos condutores humanos, mas isso é ainda muito pouco.

O algoritmo DroNet (Loquercio et al., 2018), desenvolvido na Universidade de Zurique, interpreta a cena que observa com uma câmara de telemóvel (em vez dos habituais sensores), e permite não só reconhecer obstáculos dinâmicos e estáticos, mas também de desacelerar a velocidade do veículo, evitando o choque iminente. Resta ainda saber em que tipo de situações (só simples?) se adapta e se é possível preverem desastres.

O DroNet aprende (coleciona), graças ao Deep Learning e a redes neuronais, apoiado em milhares de exemplos de automóveis e de bicicletas (conduzidas por seres humanos) em ambientes urbanos e reais. No entanto, a dúvida continua a ser como um algoritmo se adaptará (flexibilidade) a novas (parecidas) situações (não registadas previamente), ou mesmo como descobrirá aspetos (traços, propriedades) não conhecidos, mas relevantes para as novas situações que podem encontrar. Ou seja, para quando os agentes artificiais serão de facto capazes de pensar e planear com conceitos (representações abstratas) e em situações normais do dia-a-dia.

Referências
Bratman, M. Intentions, Plans and Practical Reason, CSLI Publications, 1987.
Domingos, P. The Master Algorithm, How the quest for the ultimate learning machine will remake our world, Penguin Books, 2015.
Epstein, J. Agent_Zero: Toward Neurocognitive Foundations for Generative Social Science, Princeton University Studies in Complexity, 2014.
Loquercio, A., Maqueda, A. I., Del Blanco, C. R., e Scaramuzza, D. DroNet: Learning to Fly by Driving, IEEE Robotics and Automation Letters, Vol. 3, N.º 2, April, 2018.

Helder Coelho, professor do Departamento de Informática de Ciências ULisboa
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt
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.

O escalo-do-sado foi identificado como uma espécie endémica da bacia do Sado

Sofia Mendes, doutoranda de CIÊNCIAS, no Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais (CE3C), é a principal autora do artigo científico publicado recentemente que revela a descoberta de uma nova espécie de peixe de água doce.

João Sequeira na oficina do Cientista Regressa à Escola.

No dia 5 de dezembro, João Sequeira visitou a Escola Básica São João de Brito, escola onde estudou, e uma outra, a Escola Básica Teixeira de Pascoais, para ensinar alunos de duas turmas do 4.º ano tudo sobre a magia de fazer simulações em computador.

Comissão Externa de Aconselhamento de CIÊNCIAS

Em 2024, CIÊNCIAS mantém-se no topo do desempenho científico nas suas áreas de atuação, com a investigação e ensino fundamentados no conhecimento científico.

Participantes do Nighttime Lettter Writing falam em círculo

No dia 21 de novembro, CIÊNCIAS acolheu a primeira edição portuguesa do Nighttime Letter Writing, um evento de escrita de cartas à mão a apelar a doações para alunos com carências económicas.

Foto Frederico Correia Cerqueira.

Frederico Correia Cerqueira, aluno do Mestrado em Engenharia Informática de CIÊNCIAS, e Manuel Santos, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, desenvolveram o projeto BinBot: um robot alimentado por energia solar que pode ser a solução para revolucionar a limpeza urbana, de espaços comerciais, festivais de música e outros eventos.

Equipas do Health Crossing Borders e do Lotus.

Os pitches dos projetos Health Crossing Borders e Lotus foram distinguidos com o 1.º e o 2.º lugar, respetivamente, na categoria de estudantes da competição promovida pela H-INNOVA Health INNOVAtion HUB na Digital Health Summit 2024, que decorreu no Funchal na ilha da Madeira, nos dias 26 e 27 de novembro.

Cristina Branquinho, Sofia Augusto e Helena Cristina Serrano

Cristina Branquinho, Sofia Augusto e Helena Cristina Serrano, investigadoras de CIÊNCIAS no Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais (CE3C), são 3 das autoras do capítulo “Drivers of change and their impacts on the WEFE nexus in the Mediterranean region”. 

Alan Phillips, investigador de Ciências, pelo sétimo ano consecutivo na lista de autores mais citados

Alan Phillips, investigador do Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI), desenvolve o seu trabalho na área da Microbiologia e foi, este ano, reconhecido pela 7.ª vez consecutiva como um dos investigadores mais citados a nível mundial na categoria de Ciência Vegetal e Animal, na lista Highly Cited Researchers 2024 da Clarivate Analytics.

GEOxyz

No dia 6 de novembro, a GEOxyz, empresa de referência na área de hidrografia e serviços geofísicos e geotécnicos, abriu oficialmente um novo escritório em CIÊNCIAS.

Alunos do Colégio Moderno visitam CIÊNCIAS

Cerca de 200 alunos dos 3.º e 4.º anos participaram, nos dias 18 e 21 de novembro, em atividades de sensibilização no âmbito da Semana Europeia da Prevenção de Resíduos. Logo ao início da manhã, em ambos os dias, os mais pequeninos receberam as boas-vindas do Diretor de CIÊNCIAS, Luís Carriço.

Filipe Duarte Santos.

O Prémio Ciência Viva Media 2024 foi atribuído ao podcast 'A Escala do Clima' de Filipe Duarte Santos, geofísico e professor catedrático de CIÊNCIAS, em colaboração com o jornalista Francisco Sena Santos.

Professor Rui Agostinho

O percurso do professor Rui Agostinho foi celebrado numa sessão de homenagem com sala lotada, onde as cadeiras foram ocupadas por colegas de décadas e alunos de hoje, onde o carinho e a emoção pelo docente foram palpáveis.

Jorge Buescu

“Comunicar e divulgar Ciência de forma rigorosa é uma tarefa cada vez mais importante”. Quem o diz é o professor Jorge Buescu, matemático de CIÊNCIAS, hoje galardoado com o Grande Prémio Ciência Viva 2024.

Foto da equipa do projeto TaMuK a receber o prémio.

O projeto TaMuKTargeting Mutated KRAS, recebe o prémio Basinnov Innovation Award 2024, pelo desenvolvimento de um novo metalofármaco destinado ao tratamento de cancros com mutação na proteína KRAS, entre os quais se destacam os cancros colorretal e do pâncreas.

Semana Europeia da Prevenção de Resíduos em ciências

O programa inclui uma mini palestra com as Professoras Teresa Dias e Cristina Cruz do Departamento de Biologia Vegetal.

Logótipo da ULisboa, sobre um fundo em tons de vermelho e preto

A ULisboa destaca-se a nível mundial nas áreas de Engenharia Naval e Oceânica (4.º lugar), Engenharia Civil e Ciências Veterinárias (ambas em 44.º lugar), Engenharia Mecânica (50.º lugar), conforme divulgado pelo Global Ranking of Academic Subjects 2024 do Ranking de Shanghai.

Páginas