No Campus com Helder Coelho

Ciência para o Bem?

Helder Coelho

“Tudo do que gostamos é um produto da inteligência, assim se amplificarmos a nossa inteligência com a artificial teremos mais força para ajudar a civilização a florescer como nunca – desde que consigamos manter a tecnologia como benéfica.”
Max Tegmark, presidente do Future of Life Institute

Ao serviço de quem está a ciência e a tecnologia? Devemos ter medo das suas utilizações? Há mesmo o perigo de uma superinteligência fazer-nos mal? Em 2014 e 2015, um conjunto de personalidades pôs em causa o controlo (ou a sua falta) da disciplina da Inteligência Artificial (IA) e abriu o debate com os temas da superinteligência e do domínio dos humanos por máquinas mais inteligentes. Graças a Elan Musk, Bill Gates, Stephen Hawking, Nick Bostrom e Noam Chomsky podemos estar mais descansados com o alerta (na singularidade defende-se que a Inteligência Artificial ultrapassará a humana para criar uma IA geral ou forte), mas mesmo assim cuidado.

A comunidade de Inteligência Artificial respondeu ao desafio, através de um Manifesto (“An Open Letter”) em 2015, encabeçada pelo professor Stuart Russell da Universidade de Berkeley (EUA), e da criação do Future of Life Institute. Entretanto, a discussão instalou-se, outros institutos foram criados, vários movimentos ocorreram e um abaixo-assinado já ultrapassou 25.000 assinantes.

Poderá a IA ser benéfica e ajudar-nos a combater doenças, como o cancro e a Alzheimer? Poderá proteger-nos e manter em nossa volta um ambiente seguro? Estar ao nosso lado, a auxiliar-nos a preservar o clima, impedindo o desastre iminente? Não se esquecer dos que têm incapacidades físicas, inventando novas próteses e implantes?

A Universidade de Stanford (EUA) lançou, em 2015, o estudo AI100, cujo relatório de 2016 pode ser obtido na Internet, e onde se fala de muitos assuntos, incluindo a questão do trabalho (emprego), que tem merecido a melhor atenção da Organização Mundial do Trabalho, da educação, da saúde pública, da segurança, ou dos transportes.

Nos últimos anos temos ouvido falar muito da IA, sobretudo das melhorias de desempenho, como no reconhecimento de uma cara (leitura da fisionomia) e na visão de fotografias (normais, via raios X), de ecografias ou de ressonâncias, ou ainda na síntese da fala (Siri da Apple, Watson da IBM, Google, Microsoft), usada desde há uns anos (Intel) por Stephen Hawking para comunicar com os outros.

O que se pretende agora é passar da inteligibilidade para a naturalidade. Todos os sistemas funcionam bem ao nível das frases, mas não abordam a prosódia (ritmo e entonação da fala, ou seja significado e contexto emocional). Os sistemas de síntese da fala começaram por ser apoiados em parâmetros e agora recorrem à estatística (com modelos de Markov). Estes modelos estão a ser substituídos por redes neuronais profundas, com várias camadas (também misturadas com a aprendizagem na DeepLearning), e passaram a ser mais automáticos e precisos, pois são guiados pelos dados.

A naturalidade depende muito do controlo dos significados, ou seja da compreensão do que se quer dizer, e isto impõe mais profundidade ou camadas. Uma solução partilhada pela Google não é ainda prática pois é lenta (algumas horas de computação). Uma outra via, desenvolvida em Espanha (Universidade Ramon Llull), é intensiva do ponto de vista computacional, apoiando-se num modelo físico. Na Universidade de Edimburgo, o ponto de vista principal são as aplicações práticas e recorre-se muito à aprendizagem mecânica.

O que podemos classificar então como benéfico para a nossa civilização? O algoritmo de procura da Google, o do Watson da IBM, o Siri do iPhone, são todos produtos de uma IA estreita ou fraca. E, o programa AlphaGo da DeepMind para jogar o Go, o qual o faz com estilo e surpreende o adversário?

Tem um algoritmo geral (em vez da força bruta do DeepBlue de 1997 para o xadrez), é capaz de auto aprender e de atacar vários domínios de problemas diferentes (o número de jogos possíveis do Go 10761 é bem mais complexo do que o do xadrez 10120). Dois aspetos determinaram o êxito do DeepBlue, o poder computacional e a função de avaliação (heurísticas para varrer a árvore de procura, cuja profundidade era maior do que seis). No caso do Go, o fator de ramificação da árvore é mais largo, e isto quer dizer que é mais difícil procurar a árvore do jogo com uma profundidade suficiente. Também é mais difícil desenhar as funções de avaliação, e o fim do jogo é especialmente complexo. No caso dos anteriores programas (Fuego, Pachi, Zen, Crazy Stone) foi sempre escolhida a MCTS (Monte Carlo Tree Search) e as regras feitas à mão, enquanto no caso do AlphaGo (Google) optou-se por misturar aprendizagem mecânica (algoritmo que aprende a partir dos dados, para evitar as regras manuais) com uma combinação de três tipos de redes neuronais de convolução (múltiplas camadas, 13 níveis, de neurónios artificiais) com um procedimento de procura da árvore. O termo DeepLearning (https: //www.tastehit.com/blog/google-deepmind-alphago-how-it-works), muito utilizado na imprensa, refere-se ao treino das redes de modo ávido, não supervisionado, e camada a camada.

A forma como o AlphaGo bateu, em janeiro e março de 2016, os campeões da Europa e do Mundo de Go (respetivamente, por 5-0 e 4-1), a publicação de um artigo na revista Nature da equipa da DeepMind comandada por Demis Hassabis (DeepMind/Google), justifica a expetativa geral sobre as suas vantagens e potencialidades para apoiar o ataque a domínios de problemas bem mais benéficos para a humanidade, como o da saúde pública.

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

Ciências integra um consórcio europeu que vai receber do programa Horizon 2020 cinco milhões de euros para desenvolver, entre 2018 e 2021, a mais avançada tecnologia de espectrometria de massa.

Agora que terminaste o ensino secundário e estás prestes a iniciar esta nova etapa, vários vão ser os desafios pessoais e académicos que vais enfrentar.

O "MOONS Science Consortium Meeting" termina esta quarta-feira, dia 13 de setembro, após dois dias de reuniões. O encontro "à porta fechada" decorre no campus de Ciências e visa consolidar os casos científicos e discutir as estratégias de observação do espectrógrafo, cuja fase de construção arranca agora.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de setembro é com Sandra Crespo, assistente técnico do Departamento de Informática de Ciências.

Ciências preencheu 99,9% das suas vagas na 1.ª fase do Concurso Nacional de Acesso (CNA) ao ensino superior, a taxa mais elevada desde que há registo.

No dia 14 de setembro, pelas 17h30, a arqueóloga Lídia Fernandes vai falar sobre o chão, no MUHNAC-ULisboa, em mais uma sessão de 60 Minutos de Ciência.

Maria de Deus Carvalho, professora do Departamento de Química e Bioquímica (DQB) e investigadora do Centro de Química e Bioquímica de Ciências, faleceu aos 53 anos, no dia 5 de setembro de 2017.

As Olimpíadas Internacionais de Ciências da Terra ocorreram nos dias 29 e 30 de agosto, em Nice, na Côte d'Azur, em França. Pelo terceiro ano consecutivo, os estudantes do ensino secundário português voltaram a conquistar medalhas.

Depois de ter passado pela Austrália, África do Sul, EUA e Reino Unido, entre outros países, a EMAPI chega a Portugal.

Valiant acredita que a ciência da aprendizagem permanece apenas explorada parcialmente, e que o uso das previsões (via a Aprendizagem) no mundo atual, tão sujeito às mudanças e às surpresas, é particularmente interessante. Por exemplo, os sistemas biológicos são altamente adaptativos, e compreender o que eles fazem, passo a passo, e porquê tem êxito, levaram-no a considerá-los como tópicos ideais para uma teoria da aprendizagem e da ciência da computação.

O “5th International Tsunami Field Symposium” realiza-se de 3 a 7 de setembro de 2017, em Lisboa e no Algarve e reúne a elite mundial no estudo de depósitos de tsunami, destaque para os dois oradores convidados - Alastair Dawson e Raphael Paris.

O projeto “Caixa Sismológica”, do Agrupamento D. Maria II, com sede na Escola Básica e Secundária Gama Barros, no Cacém, venceu o concurso internacional “Ciência na Escola”, 1.º escalão – Educação Pré-escolar, promovido pela Fundação Ilídio Pinho. Neste escalão do concurso, participaram 48 projetos, dos quais só 12 chegaram à fase final, em Coimbra.

Após perto de dez anos de planeamento e construção, o espectrógrafo ESPRESSO vai ser instalado no Very Large Telescope, do ESO, no Chile. O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço é um dos membros do consórcio, pelo que terá acesso a 273 noites de observação com o VLT.

Cerca de 360 pessoas estiveram presentes na sessão Ignite IAstro e que integrou o programa do XXVII Encontro Nacional de Astronomia e Astrofísica. Em outubro a digressão ruma até à Ribeira Grande, nos Açores.

Os autores do artigo apresentam a história evolutiva de duas espécies de lagartos endémicos da Austrália - Carlia triacanth e Carlia johnstonei - revelando como se adaptaram a alterações climáticas do passado.

Com o fortalecimento da Aprendizagem (Machine Learning), a escola clássica da Inteligência Artificial ou IA (Good Old Fashion AI, GOFAI), apoiada em sistemas simbólicos, ficou entrincheirada. O livro mais recente do professor Hector Levesque, “Common Sense, the Turing Test, and the Quest for Real AI”, da MIT Press (2017), vem ajudar a não esquecermos o que a IA nos tem ensinado, ano após ano, acerca da mente, e, em particular, que o pensamento é um processo computacional. Como pode, então, a computação iluminar o pensamento?

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de agosto é com Cristina Manessiez, técnica superior da Biblioteca de Ciências.

Investigadores de Ciências e do Instituto Universitário de Lisboa desenvolvem hardware capaz de resolver tarefas robóticas, em contexto real, em menos tempo do que o alcançado até então. Os resultados foram publicados na revista científica Royal Society.

Em 2017 os Prémios Científicos ULisboa/Caixa Geral de Depósitos foram atribuídos a Vladimir Konotop e Ricardo Trigo. O ano passado foi a vez de Henrique Cabral e Eric Font. Ainda não é conhecida a data da cerimónia pública de entrega das referidas distinções.

Na lista de artigos e livros notáveis da ACM Computing Reviews, a Best of Computing, encontram-se publicações de professores e investigadores do Departamento de Informática de Ciências.

Alunos do ensino secundário participaramem projetos de investigação na Faculdade de Ciências da ULisboa. O culminar da atividade deu-se com um Congresso Científico, onde os "novos cientistas" apresentaram os resultados do trabalho realizado.

A palestra "Por que não anda o tempo para trás?”acontece dia 29 de julho, pelas 21h30,no Planetário Calouste Gulbenkian,Centro Ciência Viva deBelém.

Durante duas semanas, estudantes do ensino básico e secundário conheceram o ambiente da Faculdade e os métodos de trabalho dos cursos aqui lecionados.

“Tina dos Tsunamis” ocorreu no passado dia 29 de junho, durante o campo de férias Exploradores, com um grupo de 25 crianças, entre os 7 e os 14 anos do bairro do 2.º Torrão, em Almada.

Para compreendermos as capacidades de cada um de nós é preciso entender como as células nervosas se comportam e como interatuam entre si, isto é, pode sempre existir uma outra hipótese que consiga explicar um pouco mais. E, existem sempre os factos e as interpretações.

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