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

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.

O cE3c acaba de lançar o programa "Vamos Jogar aos Insetos em Ordem nas Escolas?", no âmbito do qual vai oferecer 200 exemplares do jogo "Insetos em Ordem" às primeiras 50 escolas públicas, que aderirem à iniciativa.

No total, desde há 57 anos, a Fundação Calouste Gulbenkian atribuiu 83 mil bolsas de estudo em diferentes áreas. Os estudantes de Ciências fazem parte destas contas.

O financiamento atribuído ao professor do Departamento de Informática e investigador do Laboratório de Sistemas Informáticos de Grande Escala (LaSIGE) de Ciências, relaciona-se com a sua participação no projeto Hyperledger da Linux Foundation, em que a IBM, a Intel e dezenas de outras empresas colaboram para construir tecnologias de blockchain para negócios.

Partilhar o fascínio da investigação em Astronomia com crianças dos 7 aos 12 anos é um dos objetivos da iniciativa IAstro Júnior, quatro sessões gratuitas, em Lisboa e no Porto, organizadas pelo Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço e pela revista Visão Júnior.

António Branco, professor do Departamento de Informática de Ciências, volta a coordenar uma nova investigação em tradução automática profunda, desta vez entre Chinês e Português, no domínio das transações de compra e venda online.

Quando falamos de um mecanismo o que queremos dizer de facto?

O Nutriageing é um projeto a pensar nos cidadãos que se interessam por temas como nutrição, partindo de argumentos científicos simples. O seu site é composto por vídeos, receitas, explicações e dicas nutricionais.

Um novo estudo genético demonstra que as populações de duas espécies de golfinhos (Tursiops aduncus e Sousa spp.) que habitam as águas da Baía de Bengala, no Bangladesh, são diferentes do ponto de vista genético quando comparados com populações de golfinhos das mesmas espécies que vivem em áreas vizinhas.

Teresa Graça Costa Antunes Pereira da Costa, professora aposentada do Departamento de Biologia Vegetal (DBV) e ex-membro do antigo Centro de Biologia Ambiental de Ciências, faleceu aos 69 anos, no dia 23 de janeiro de 2017. A Faculdade lamenta o triste acontecimento, apresentando as condolências aos seus familiares, amigos e colegas.

Novo estudo demonstra pela primeira vez que é possível integrar à escala global os resultados obtidos através dos dois métodos mais utilizados no mundo para avaliar a “saúde” dos ecossistemas a partir dos líquenes que neles se encontram.

A 7.ª cadeira funcionou pela primeira vez no ano letivo de 1840/1841, caracterizando-se pela abordagem histórico-natural das matérias lecionadas que pouco se modificaram ao longo dos anos.

O ESNF2017 é o primeiro simpósio europeu dedicado apenas ao tema nanofluidos. Os organizadores pretendem que este momento fomente a colaboração entre cientistas, engenheiros e empresas.

Está a nascer um laboratório vivo de permacultura (PermaLab) na FCUL, uma zona que convida a implementação de projetos propostos pela permacultura e sua monitorização com metodologias científicas.

Maria Isabel Cordeiro Sevinate Pinto Rebelo Lopes, professora aposentada do Departamento de Biologia Vegetal e ex-membro do antigo Centro de Biologia Ambiental de Ciências, faleceu aos 67 anos, no dia 12 de janeiro de 2017. A Faculdade lamenta o triste acontecimento, apresentando as condolências aos seus familiares, amigos e colegas.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O primeiro Dictum et factum de 2017 é com Ânia Finuras, bolseira de gestão da Área de Comunicação e Imagem de Ciências.

Adaptar para a mudança. Este foi o lema do AdaptForChange, um projeto que teve início em abril de 2015 e que ao longo de quase dois anos contribuiu para um conhecimento profundo do estado das florestas do Alentejo e que culminou com o desenvolvimento do Plano de Adaptação de Mértola às Alterações Climáticas, a implementar nos próximos anos.

Cerca de 2783 árvores, arbustos e herbáceas vão ser plantados no Estádio Universitário, até ao próximo mês de março.

O recente falecimento abre mais uma lacuna na geração dos cientistas e professores que muito contribuíram para o desenvolvimento da Química em Portugal.

Maria Inês Correia Gonçalves Macias Marques, professora aposentada da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, faleceu aos 79 anos, no dia 1 de janeiro de 2017. A Faculdade lamenta o triste acontecimento, apresentando as condolências aos seus familiares, amigos e colegas.

Inseridos no Programa de Atividades Conjuntas, do Programa Operacional Competitividade e Internacionalização , o IBEB e o BioISI de Ciências – em conjunto com outros grupos nacionais -, vão explorar o conhecimento acerca do cérebro.

O grupo de investigadores da Masaryk University, na República Checa; da Mykolas Romeris University, na Lituânia; das universidades Politécnica de Madrid e de Oviedo, em Espanha; do Centro de Estudos Geográficos do Instituto de Geografia e Ordenamento do Território e do Instituto Dom Luiz analisaram a evolução da temperatura nas dez estações da Península Antártica desde o início da década de 1950 até 2015.

Através de trabalho de campo detalhado na ilha de Santa Maria, nos Açores, investigadores descobriram elementos importantes para a compreensão da origem e evolução de ilhas vulcânicas.

O projeto RESISTIR iniciou-se em abril deste ano e visa criar até abril de 2019 um sistema de informação - inovador, modular, inteligente e adaptável - para apoiar a tomada de decisão clínica no domínio da vigilância epidemiológica, resistência aos antimicrobianos, controlo de infeção e gestão hospitalar.

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