2013 Ano Internacional da Estatística

Extremistas da minha terra

Maria Ivette Leal de Carvalho Gomes <migomes@fc.ul.pt>
Maria Ivette Leal de Carvalho Gomes
Imagem cedida pela autora

Nas primeiras décadas do século XX, sob o poderoso influxo de Paul Lévy, a Teoria da Probabilidade ocupou-se sobretudo das generalizações do Teorema Limite Central (TLC) como comportamento assintótico de somas — um problema de grande relevo, uma vez que médias e variâncias são funções simples de somas.

Fréchet teve a interessante ideia de usar um símile da equação de estabilidade de Lévy, usando potências de funções de distribuição em vez de potências de funções características, isto é, tratou um problema análogo ao das somas, mas para máximos de variáveis aleatórias independentes e identicamente distribuídas. Inventou assim a primeira lei de extremos, justamente denominada distribuição de Fréchet. Na mesma época, von Mises ocupou-se também do problema do comportamento limite de extremos linearmente normalizados, e Fisher e Tippett descobriram os três tipos de soluções a que a equação de estabilidade pode levar (enquanto von Mises propôs uma expressão que engloba essas três leis). Atualmente, esses resultados estão unificados numa teoria geral, reconhecendo-se que o Teorema Limite Extremal é uma referência para o estudo de estatísticas ordinais extremais, enquanto o TLC tem que ver com as estatísticas ordinais centrais. Um pouco mais tarde, começou a desenvolver-se a Estatística de Extremos, sob o impulso vigoroso de E. J. Gumbel, com quem o professor J. Tiago de Oliveira trabalhou na Columbia University.

Depois de uma licenciatura centrada em Álgebra, fui contratada para o grupo de Estatística, naquela fase feliz de expansão das universidades que Veiga Simão acarinhou. A política de investimento que este verdadeiro reformador do Ensino Superior inspirou abriu grandes perspetivas de investigadores considerados promissores serem enviados para grandes centros de cultura no estrageiro, tendo eu sido aceite na Universidade de Sheffield (UK), onde Joe Gani tinha criado o Applied Probability Trust, ainda hoje responsável pela publicação de três das principais revistas de Probabilidade e Estatística. Aí, Clive Anderson, que se tinha doutorado em Extremos de Variáveis Discretas no Imperial College, decidiu ser meu orientador, levando-me a publicar trabalhos sobre estatísticas ordinais de topo, recordes, velocidades de convergência para leis limites, concomitantes de estatísticas ordinais — enfim, o circo do que era então a investigação em Extremos — trabalhos que serviram de base para o meu doutoramento, em 1978. Foi também na mesma escola que Kamil Feridun Turkman se doutorou, em 1980, tendo depois vindo para Portugal, e sendo hoje professor catedrático da FCUL. Os dois, em conjunto com Tiago de Oliveira, organizámos um “NATO Advanced Study Institute (ASI) on Statiscal Extremes and Applications", que se realizou há quase trinta anos no Vimeiro, em setembro de 1983, um evento atualmente reconhecido como um marco na afirmação desta área da Estatística.

Imagem relacionada com extremos
Trajetória num referencial cartesiano
Fonte in "Extremes and Related Properties of Random Sequences and Processes" 

Deu-se entretanto o regresso da Margarida Brito (Universidade do Porto), que também se doutorara na área de Extremos na Universidade de Paris VI, em 1987, sob a orientação de Paul Deheuvels. E entretanto, o investimento inspirado pela reforma de Veiga Simão começou a frutificar em Portugal, no sentido em que se criaram grupos com a massa crítica que permitiu que a par de doutoramentos nos melhores centros estrangeiros, começasse a ser “banal” orientar doutoramentos em Portugal. Naturalmente, a primeira doutorada em Extremos em Portugal (1989), a Manuela Neves (ISA; UTL) foi orientada por J. Tiago de Oliveira, seguindo-se pouco depois a Teresa Alpuim (1989), a Luísa Canto e Castro e a Isabel Fraga Alves (1992), da FCUL, sob minha orientação.

Este foi o começo do “extremismo” português. Primeiro sob orientação direta dos atrás citados, depois aquilo que, no projeto de famílias científicas, seria os netos daqueles membros do desenvolvimento inicial, criou-se uma Escola de Extremos portuguesa, reconhecida internacionalmente, cujos membros estão espalhados pelas universidades portuguesas, e mesmo pelo mundo. Para alguns, a passagem pelo universo dos Extremos foi fugaz, orientando os seus interesses para outras áreas, mas a maioria dos doutorados na área continuaram a publicar firmemente no vasto leque de Extremos e Aplicações, e muitos outros cuja atividade habitual se centra em outras áreas têm ocasionalmente produzido trabalho em Extremos.

A dinâmica de publicação tem sido elevada, nitidamente acima dos padrões médios internacionais, não se tendo descurado a publicação a nível nacional. O número atual de alunos de doutoramento e mestrado na área promete ainda o alargamento do grupo num futuro próximo, sendo atualmente muito diversos os temas investigados em Portugal. Para além de um grupo forte a trabalhar na área de Estimação Semi-paramétrica de Parâmetros de Acontecimentos Raros, temos ainda grupos de relevo nas vertentes de Extremos e Modelação de Risco, Extremos e Ambiente, Extremos de Sucessões Dependentes Univariadas, Multivariadas e Multidimensionais e Extremos Espaciais.

Imagem relacionada com extremos
Estado de um processo estocástico espaço temporal não estacionário
Fonte in "Almost None of the Theory of Stochastic Processes"

É ainda de referir que Laurens de Haan, um dos gigantes da área, veio trabalhar para Portugal, inserindo-se no CEAUL. Foi-lhe conferido o título de doutor honoris causa da Universidade de Lisboa em 2000, e a 20 de março p.f. também outro gigante dos Extremos, Ross Leadbetter, honrará a Universidade de Lisboa ao aceitar a mesma distinção, pois sem dúvida quando a universidade honra investigadores desta importância está também a honrar-se.

A Teoria dos Valores Extremos desenvolveu-se nas últimas décadas devido à sua importância na avaliação de riscos catastróficos nas mais variadas atividades humanas (Economia, Finanças, Seguros, Indústria, Saúde, construção de grandes estruturas em que é necessário avaliar níveis de excedência por exemplo de velocidade de ventos ou de caudais durante cheias), e é um dos instrumentos da investigação em ciências da Energia, Ambiente, Climatologia, Hidrologia, Dinâmica de Populações — enfim, invadiu quase todos os campos da esfera das ciências e tecnologias de que depende a sobrevivência coletiva. Por isso nos congratulamos com o importante impacte internacional do “extremismo” português, cujo sucesso será decerto cada vez mais visível.

Maria Ivette Gomes, professora aposentada do Departamento de Estatística e Investigação Operacional da FCUL
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt

Quando Leibniz e Newton se enfrentaram no século XVII, sobre a origem do Cálculo, criaram um espaço para exercerem o contraditório, argumentando e criticando, em defesa dos seus argumentos. Esse exercício chama-se controvérsia (debate ou polémica), considerada por muitos como a máquina do progresso intelectual e prático. Cada um dos lados apresenta a sua explicação (causa) das suas razões, como factos (pro ou contra), e os quais sustentam e justificam a sua posição.

Ciências participou no Google Hashcode 2017. Das 12 equipas concorrentes, cinco resolveram corretamente os desafios de programação, numa maratona marcada, segundo os participantes, pela aquisição de competências e boa disposição.

Maria Amélia Martins-Loução, investigadora do cE3c e professora do DBV Ciências, é a nova presidente da Sociedade Portuguesa de Ecologia.

A 3.ª corrida de carros movidos a energia solar conta com a participação de 30 pilotos e dez carros construídos por alunos dos ensinos secundário e universitário.

“Estou a adorar a minha experiência académica. Ao estar no ramo da Matemática, consegui desenvolver algumas softskills, tais como a organização, a atenção ao detalhe, a capacidade para questionar e o rigor”, declara Diogo Ramalho, campeão nacional universitário de Taekwondo e aluno de Matemática de Ciências.

“Chocolate – do laboratório à fábrica” é uma das 159 palestras apresentadas por professores, cientistas a pedido das escolas secundárias.

No programa Novos Talentos em Matemática, edição 2016/2017, da Fundação Calouste Gulbenkian, foram distinguidos três alunos de Ciências. Desta vez, entrevistamos a aluna do 3.º ano do curso de Matemática de Ciências, Isabel Nobre.

Uma circulação de vento entre o equador e os polos foi detetada em ambos os hemisférios de Vénus pela primeira vez, e poderá contribuir para explicar a superrotação da atmosfera deste planeta, segundo estudo liderado por Pedro Machado, investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaçoe professor do Departamento de Física de Ciências.

No filme “The man who knew infinity” (sobre a colaboração de Ramanujan com Hardy em Cambridge, Reino Unido) aborda-se a resolução de problemas e a discussão do recurso à intuição. O terreno da Matemática é o escolhido, tal como no problema de Kadinson-Singer (sem resolução durante 50 anos), e onde se trata da reconciliação da Física Quântica com a Matemática (Marcus, Spielman e Srivastava, 2015).

Filipe Duarte Santos foi designado presidente do Conselho Nacional do Ambiente e do Desenvolvimento Sustentável (CNADS), segundo comunicado do Conselho de Ministros de 9 de março.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O Dictum et factum de março é com Rui Batista, especialista em Informática da Área de Sistemas de Informação e Desenvolvimento da Direção de Serviços Informáticos de Ciências.

Proteger a biodiversidade. Engane-se quem pensa que só os biólogos participam nesta árdua tarefa. 

Um estudo publicado na revista “Quaternary Science Reviews”, fruto de cinco anos de trabalho de investigadores portugueses e espanhóis, permitiu reconstruir a evolução da vegetação, paisagem e clima da ilha de São Miguel nos últimos 700 anos, através da análise dos sedimentos da Lagoa Azul.

A American Physical Society (APS) já anunciou a lista de homenageados pelo "Outstanding Referee Program" em 2017 e José Pedro Mimoso, professor do Departamento de Física e investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, é um deles.

As populações de várias espécies de anfíbios na Serra da Estrela estão a diminuir drasticamente, devido a uma infeção por uma nova estirpe de vírus, também já detetado noutras partes de Espanha e da Europa, segundo comunicado de imprensa emitido recentemente pelo cE3c – Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais.

Durante o Green Day ocorrido esta segunda-feira no campus de Ciências foi apresentado o Ecokart Twin, o primeiro kart elétrico português de dois lugares.

“Pequenas ações fazem a diferença, não tenham medo de sair da zona de conforto”. João Paulo Silva, um dos membros do projeto Movetech Telemetry, “apaixonado pela natureza”, dedicado ao estudo da ecologia das aves dos meios agrícolas, nomeadamente em projetos de seguimento remoto de vida selvagem como o Lince ou a Águia Imperial, deixa este conselho aos jovens que se interessam por esta área da Biologia. Saiba mais sobre este cientista, antigo aluno de Ciências e coordenador da componente científica e de desenvolvimento de software do Movetech Telemetry.

João Paulo Silva, doutorado em Ecologia por Ciências, investigador do Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos e do cE3c, é um dos membros da equipa do Movetech Telemetry, no âmbito do qual estão a ser desenvolvidos equipamentos ultraleves e de grande autonomia para monitorização eficaz da vida selvagem.

O mercado do processamento da língua natural (PLN), segmentado em codificação automatizada, análise de textos, reconhecimento de carateres óticos, resposta interativa em voz, reconhecimento de padrões e imagens, e analítica da voz, tenderá a aumentar muito nos próximos dez anos.

O “XV Encontro de Jovens Investigadores em Paleontologia (EJIP)” realiza-se de 19 a 22 de abril de 2017, na cidade de Pombal, um concelho cuja riqueza paleontológica é salientada pela comissão organizadora desta 15.ª edição. Carlos Marques da Silva e Mário Cachão, professores do Departamento de Geologia e investigadores do Instituto Dom Luiz, são oradores convidados do encontro, cujas inscrições decorrem até ao final de março.

“Este programa dá-nos acesso a artigos, livros e outros materiais propostos pelos nossos tutores que nos dão uma grande ajuda a compreender melhor o gigante mundo que é a Matemática”, diz Rodrigo Duarte, estudante de Ciências, galardoado com uma bolsa Novos Talentos em Matemática 2016/2017.

Anny Caroline Muniz, aluna do mestrado em Bioestatística de Ciências, participou no estudo “Perfil Tabágico dos Estudantes dos 2.º e 3.º ciclos das Escolas do ACES Arco Ribeirinho”, dos concelhos de Alcochete, Barreiro, Moita e Montijo, desenvolvendo igualmente um modelo matemático para a previsão do adolescente/tipo com maior probabilidade de começar a fumar precocemente.

Qual o principal fator que provocou o crescimento das regiões exteriores das galáxias elípticas na época mais recente do Universo? Esta pergunta motivou a investigação liderada por Fernando Buitrago, investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço e professor convidado do Departamento de Física de Ciências, dando origem ao mais detalhado estudo publicado online em janeiro na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Jardim

O inquérito desenvolvido pelo cE3c - no âmbito do projeto europeu “Green Surge - Green Infrastructure and Urban Biodiversity for Sustainable Urban Development and the Green Economy” -, pode ser respondido até 15 de abril de 2017.

O Lisbon Green Hackathon 2017 acontece nos dias 11 e 12 de março. As inscrições terminam a 1 de março. No âmbito do evento estão previstas outras atividades, nomeadamente um ciclo de workshops, sessões de networking, debates e apresentações de startups.

Páginas