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

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.

A Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa organiza de 24 a 28 de julho de 2017 a 4.ª edição do “Ser Cientista”.

No próximo ano letivo Ciências apresenta três novos cursos: Biologia dos Recursos Vegetais, Cultura Científica e Divulgação das Ciências e Data Science.

Preparado para mineração nos fundos marinhos profundos? E para viver sem telemóvel? Venha visitar a exposição Mar Mineral e compreender a relação.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de julho é com Andreia Santos, técnica superior do Gabinete de Apoio Psicopedagógico (GAPsi) da Área de Mobilidade e Apoio ao Aluno de Ciências.

O primeiro mestrado em Gestão e Governança Ambiental da Universidade Agostinho Neto foi frequentado por 24 alunos. Os primeiros dez estudantes apresentaram as teses em maio, numa cerimónia que contou com a presença de Maria de Fátima Jardim, ministra de Ambiente de Angola. As próximas defesas deverão ocorrer em outubro.

Em 2017, o Prémio Bronstein foi atribuído a Mercedes Martín-Benito, investigadora do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço e da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, em reconhecimento pelo seu importante contributo para a Cosmologia Quântica em Loop.

Em 2017 a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa acolhe o IV Encontro Internacional da Casa das Ciências, que ocorre entre 10 e 12 de julho.

“Foi um tempo para ficar apaixonada pelo estudo, investigação, conhecimento e sua aplicação na nossa vida diária”, conta a antiga aluna de Ciências, professora de Biologia e Geologia na Escola na Escola Secundária de Raul Proença, em Caldas da Rainha, Maria de Matos.

Ciências fez parte do roteiro da viagem de finalistas de uma turma de 9.º da Escola Básica Integrada Francisco Ferreira Drummond.

A unidade curricular Projeto Empresarial contou, em 2017, com a participação de nove alunos de mestrado de Ciências e 38 alunos da licenciatura de Finanças do ISCTE-IUL. Na sessão final de apresentação dos trabalhos desenvolvidos, o projeto Ecovital distinguiu-se.

Se olharmos bem para os seres humanos, capazes de sentir, pensar e sonhar, de criar, interpretar e compreender ideias, teorias e conceitos, perguntamos como a matéria de que são feitos foi então capaz de dar origem a estados mentais, incluindo mesmo a faculdade de consciência? A resposta a esta questão está cada vez mais ao alcance da consiliência (síntese), entre as neurociências, a psicologia, a robótica, e a inteligência artificial (aprendizagem).

Novo estudo com recurso a análises genéticas revela que o sapo-asiático que está a invadir a ilha de Madagáscar terá origem numa população do Camboja e Vietname.

“Ao transformarmos o problema dos resíduos orgânicos, numa oportunidade para melhorarmos o solo do campus de Ciências, ou seja, a matriz que suporta a vida, estamos a melhorar as plantas que aqui crescem com externalidades positivas para o ambiente”, declara David Avelar, guardião da HortaFCUL.

Exposição de design inclui projetos de comunicação de ciência, fruto de uma parceria entre o Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço e a Faculdade de Belas-Artes da Universidade de Lisboa.

Miguel Morgado-Santos, doutorando de Ciências, descobriu um peixe apenas com genes de pai, da espécie bordalo (Squalius alburnoides). Este é o primeiro caso de androgénese natural em vertebrados, sem qualquer manipulação durante o processo de reprodução.

Mafalda Carapuço continua a falar sobre a onda da Nazaré. Em maio passado esteve na Biblioteca São Francisco Xavier, com uma turma do 2.º ano da Escola Moinhos do Restelo. Este mês participou no colóquio "Nazaré e o Mar", ocorrido na Biblioteca Municipal da Nazaré.

Será a ética determinante na sustentabilidade de uma sociedade de consumo? Este é o tema aborado porSofia Guedes Vaz, no dia 22 de junho, pelas 17h30, no MUHNAC-ULisboa.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de junho é com Nuno Rato, coordenador do Gabinete de Orçamento e Prestação de Conta da Direção Financeira e Patrimonial de Ciências.

Ao longo do ano são muitos os alunos dos ensinos básico e secundário que visitam a Faculdade. Este ano letivo cerca de 63 estudantes, entre os 9 e 10 anos, da Escola Básica Maria Lamas, em Odivelas, conheceram os Departamentos de Biologia Animal, Biologia Vegetal e Química e Bioquímica.

A empresa Surftotal associou-se ao Instituto Dom Luiz e à Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, num projeto que visa testar a utilização de surfcams instaladas na costa portuguesa para melhor monitorização costeira.

“É um jogo que trabalha consistentemente o raciocínio e a capacidade de prever os acontecimentos, muito como no xadrez. Para além disso, ajuda nas relações interpessoais, visto que é um jogo de parceiros e é necessário muita confiança mútua para ter sucesso”, reforça Afonso Ribeiro, aluno do 1.º ano de Matemática Aplicada, membro do curso de Bridge da FCUL.

O concurso de programação do Departamento de Informática recebeu 45 participantes, alunos do ensino secundário, na edição de 2017.

Hoje em dia quando se fala de imaginação (criatividade, inovação) queremos dizer, na maior parte dos casos, antecipação e surpresa. Um empresário, um investigador, um professor querem captar a atenção do outro, inventando e brincando com o possível ou o provável. Por isso, falamos frequentemente de criar imagens, ideias, ou mesmo histórias (veja-se o tópico criatividade computacional, e o grupo de Amílcar Cardoso da Universidade de Coimbra).

O Air4, um protótipo para medição de gases indicadores da qualidade do ar, associado a um modelo de análise de mapas e a uma aplicação mobile, ficou em 2.º lugar no 1.º Hackathon de Tra

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