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

A procrastinação é uma das grandes causas do insucesso académico e fonte de muito sofrimento e conflito interno. Para conquistar a procrastinação podemos começar por nos questionarmos: porque é que ando, constantemente a adiar.

Um estudo publicado na revista científica Science, do qual Vítor Sousa, investigador do Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais (cE3c), é coautor, demonstra que há mais de 34 000 anos os grupos de seres humanos caçadores-recoletores desenvolveram redes sociais complexas para escolher parceiros e evitar riscos da endogamia.

No âmbito dos projetos “MoTHER – Mobilidade e Transição em Habitações Especiais e Reativas” e “HIPE – Habitações Interativas para Pessoas Excecionais”, Manuel J. Fonseca, Luís Carriço e Tiago Guerreiro, professores do Departamento de Informática e investigadores do Laboratório de Sistemas Informáticos de Grande Escala, irão desenvolver soluções tecnológicas para melhorar a qualidade de vida, nomeadamente a autonomização de pessoas com lesões vertebro medulares, alojadas em residências da Santa Casa da Misericórdia de Lisboa.

A Associação Ciências Solidária foi constituída por escritura pública em 6 de abril de 2016, por iniciativa da Direção da Faculdade de Ciências, com o apoio de vários membros da comunidade. É um projeto de proximidade, baseado na responsabilidade social, com o fim de contribuir para a construção de uma comunidade mais justa e solidária.

A Semana da Ciência e Tecnologia celebra-se no país entre 20 e 26 de novembro. O ponto alto acontece a 24 com o Dia Nacional da Cultura Cientifica. Ciências junta-se à efeméride com dezenas de iniciativas.

A experiência destes anos mostra que as avaliações feitas pelos estudantes são um bom indicador da qualidade do ensino e que são úteis para a sua melhoria.

“Esta oportunidade deu-me uma valiosa experiência profissional e cada dia foi uma nova lição aprendida. Contudo, considero que o que se destacou foram as pessoas incríveis que aqui conheci”, declara Jake Smith, estudante de Francês, Espanhol e Português na Universidade de Nottingham, no Reino Unido e estagiário durante cerca de dois meses na Área de Mobilidade e Apoio ao Aluno da Faculdade de Ciências.

Na próxima sessão do 60 Minutos de Ciência convidamos o astrónomo Rui Agostinho para nos ajudar a responder à pergunta: Afinal… o que é a Estrela de Natal? A resposta será desvendada em mais uma sessão 60 Minutos de Ciência no MUHNAC-ULisboa, no dia 16 de novembro.

João Luís Andrade e Silva, professor catedrático aposentado da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, faleceu esta sexta-feira, dia 10 de novembro, aos 89 anos. 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 Dictum et factum de novembro é com Emília Real, assistente técnica do Departamento Física de Ciências.

Nos últimos anos, a UNESCO financiou o projeto internacional - "Complex Systems Digital Campus (UniTwin)" - recorrendo a uma plataforma de e-Meeting, e esse exercício mostrou o caminho certo (alternativo aos massive open online courses ou MOOC) para esta nova experiência pedagógica da informática na educação. Quer isto dizer que a tecnologia, quando bem explorada, pode ser mesmo benéfica.

Em junho deste ano Alice Nunes terminou o programa doutoral em Biologia e Ecologia das Alterações Globais. Esta quinta-feira, durante o 16.º Encontro Nacional de Ecologia, a decorrer até amanhã no Salão Nobre da Reitoria da ULisboa, apresenta esse trabalho – “Plant functional trait response to climate in Mediterranean drylands: contribution to restoration and combat of desertification”, classificado em segundo lugar nesta primeira edição do Prémio da SPECO.

O prémio Nobel da Química foi atribuído em 2017, em partes iguais, a três investigadores, Jacques Dubochet (Universidade de Lausana, Suiça), Joachim Frank (Universidade de Columbia, Nova Iorque, EUA) e Richard Henderson (Laboratório MRC de Biologia Molecular, Cambridge, UK) pelo desenvolvimento da microscopia crioelectrónica que permite a resolução da estrutura de biomoléculas em solução com alta resolução.

Em 2017 a “Medalha Dr. Janusz Pawliszyn” foi atribuída a José Manuel Florêncio Nogueira, professor do Departamento de Química e Bioquímica, coordenador do grupo de Ciência e Tecnologia de Separação do Centro de Química e Bioquímica de Ciências e representante português na European Society for Separation Science.

Em 2017 o Centro Interuniversitário de História das Ciências e da Tecnologia celebra dez anos. Para comemorar a efeméride, a unidade de I&D realiza no próximo dia 8 de novembro, a partir das 18h00, no anfiteatro da FCiências.ID, sito no edifício C1, piso 3, a primeira distinguished lecture com Jürgen Renn, prestigiado historiador das ciências e diretor do Max Planck Institute for the History of Science.

A representação do campus da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa em 3D utilizando tecnologias inovadoras fornece dados de apoio à gestão e utilização de recursos.

“Nos meus projetos lido diariamente com a Biologia, a que aprendi na faculdade e ao longo da minha vida, e com o desenho que me acompanha como forma de olhar, entender e comunicar”, declara o ilustrador científico Pedro Salgado, antigo aluno de Ciências.

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Cerca de 39 alunos do BioSys participaram no segundo encontro de estudantes deste programa doutoral. O evento ocorreu em Beja este mês. Também em outubro terminam as candidaturas a 11 bolsas de doutoramento da próxima edição do BioSys.

Uma vez mais Ciências participou na Maratona Interuniversitária de Programação (MIUP), este ano organizada pela Universidade do Minho. A equipa de Ciências - Caracóis Hipocondríacos -, composta pelos alunos Nuno Burnay, Robin Vassantlal e Guilherme Espada, ficou em 3.º lugar, ao resolver quatro dos nove problemas da competição.

Imagina que tens um jarro vazio e um conjunto de pedras grandes, seixos, gravilha e areia. Agora, imagina que para encher o jarro, vais colocando primeiro a areia e a gravilha e só no fim, as pedras maiores... O que achas que acontece? Será que vai caber tudo e de que forma?... E se colocássemos as pedras grandes primeiro?

As alterações climáticas podem mudar a natureza do impacto do lagostim-vermelho-da-Louisiana (Procambarus clarkii) nos ecossistemas.

Recentemente, dois estudos sobre como pensamos, um do Instituto Max Planck (para a História da Ciência, Alemanha) e outro da Escola de Medicina de Harvard (EUA), de maio de 2017 (revista NeuroImage, de Elinor Amit e Evelina Fedorenko), clarificaram as diferenças que nós temos quando refletimos sobre alguma matéria, fazemos coisas, ou emulamos a realidade.

Ciências participa na KIC EIT Health que visa promover o empreendedorismo para o desenvolvimento de uma vida saudável e de um envelhecimento ativo. Os alunos podem inscrever-se na unidade curricular que lhes permite participar no projeto, sendo que uma parte é feita na Dinamarca.

A experiência ATLAS acontece há 25 anos e a data será celebrada com palestras, bem como com uma homenagem à responsável pela participação portuguesa na experiência, a cientista Amélia Maio.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de outubro é com Francisco Oliveira, assistente técnico do Núcleo de Manutenção do Gabinete de Obras, Manutenção e Espaços da Área de Serviços Técnicos de Ciências.

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