No Campus com Helder Coelho

Compreender a Inteligência Humana

Podemos aumentar a velocidade e a segurança da investigação do cérebro, o que dada a sua enorme complexidade, é um enorme passo em frente

Pixabay

Helder Coelho

Será possível ter uma pessoa dentro de um scanner e dizer-lhe para mudar a atividade de diferentes zonas do seu cérebro, com base no que estamos a observar num monitor desse mesmo scanner? Pode a Inteligência Artificial (IA) abordar e interatuar com a Neurociência, e vice-versa?

A recente Tese de Doutoramento (junho, 2017) de Romy Lorenz, no Laboratório de NeuroImagiologia Clínica, Computacional e Cognitiva do ICL (Imperial College London), focou as respostas neuronais (neurofeedback) em tempo real, através da interação com um scan, ou seja com o leitor de varrimento (scanner) do cérebro de um paciente.

A experiência sobre as respostas neuronais apoia-se numa conversa via o ecrã do monitor do posto de trabalho, o qual permite mudar a atividade de diferentes partes do cérebro do paciente, enquanto se vêm as imagens do cérebro em direto. Tudo isto graças a um programa de computador que é capaz de descodificar as imagens do cérebro (sob fMRI ou functional Magnetic Ressonance Imaging), enquanto se liga ou desliga a atividade (maior durante a concentração) de uma região particular, por exemplo a que estabelece a conexão de parte do córtex cerebral às áreas mais profundas, como o hipocampo (onde se produzem as imagens).

Um dos exercícios da Romy consistiu em descodificar como as diferentes redes do cérebro interatuam, em tempo real, o que não é uma tarefa simples. Por isso, ela optou por escolher, em primeiro lugar, as regiões mais estudadas do cérebro, os córtices visual e auditivo. Para os seres humanos é fácil realizar combinações de visões e sons, de molde a ativar o córtex do ouvido e não o da visão, e vice-versa.

Foi desenvolvido um algoritmo de IA, que é capaz de jogar com duas espécies de “alavancas”, para ligar ou desligar aquelas partes do cérebro. Durante este trabalho foram ensaiados diferentes algoritmos, de aprendizagem profunda (Deep Learning) e de Redes Neuronais, embora o êxito só fosse alcançado com o método de otimização bayesiana, o qual permite calcular a validade das hipóteses em função de conhecimento prévio. Esta técnica facilitou obterem-se as melhores respostas: ter a combinação correta do vídeo e do som. Em média, o algoritmo, denominado Automatic Neuroscientist, consegue obter o estímulo ótimo em seis minutos.

São poucos os tópicos da Psicologia, que sejam velhos ou controversos, como o do estudo da inteligência humana. A tese da Romy continua outras tentativas recentes (por exemplo a de Adam Hampshire e do seu orientador Adrian Owen em 2012), que procuraram também responder à pergunta “Como o cérebro suporta diferentes aspetos da inteligência?”, embora a investigação seja ainda limitada no seu alcance, por exemplo pelo número e variabilidade das tarefas cognitivas usadas (o Cognitron foi usado para realizar o levantamento de várias aptidões mentais). O Automatic Neuroscientist pode dissecar os trabalhos de um cérebro, desenhar testes clínicos e, ainda, descobrir como estimular o cérebro.

Romy acha que “nos últimos tempos, os homens não têm sido suficientemente imparciais para fazer justiça à grande quantidade de informação colecionada pelas técnicas da imagiologia do cérebro. Contudo, recorrendo às técnicas da IA, enquanto se obtêm ao mesmo tempo dados do cérebro, melhoramos muito a fiabilidade das nossas descobertas”. E, isto quer dizer, que podemos aumentar a velocidade e a segurança da investigação do cérebro, o que dada a sua enorme complexidade, é um enorme passo em frente.

Referências:
Lorenz, R. Neuroadaptive Bayesian Optimization – Implications for the Cognitive Sciences, Tese de PhD (Orientadores: Robert Leech e Aldo Faisal), ICL, 2017.
http://www.wired.co.uk/article/automatic-neuroscientist-ai-brain-experiments

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

Nos termos previstos no Regulamento das Bolsas de Investigação do IHMT, informa-se que se encontra publicitado nos sites da FCT e do IHMT, o Edital do concurso para atribuição de uma

A FCUL vai ser representada pelas equipas Bytech e StackTracers compostas por alunos do segundo ano da licenciatura em Engenharia Informática.

Collapse Caldera Systems

Conferência no dia 28 de Outubro, 17h00, Edifício C6, FCUL, Campo Grande, Lisboa.

Teresa Chambel

“Multisensory Mixed Reality with Smell and Taste” é o título da palestra do orador convidado Adrian Cheok, professor de Pervasive Computing, na City University London, no Reino Unido.

A Corda Pelo Botânico

O encontro estava marcado para sábado, 19 de Outubro, pelas 16h para começar a esticar mais de 1 km de corda desde a Praça da Alegria e do jardim do Príncipe Real até ao Jardim Botânico.

A instalação de iluminação solar nas escolas remotas nas ilhas de São Tomé e Príncipe, perto do equador, na África Ocidental foi um dos objetivos deste projeto, que pretendeu contribuir para o aparecimento de um mercado local na área da energia solar fotovoltaica.

O modelo foi aplicado ao campus da FCUL mostrando que o aproveitamento da radiação solar nas fachadas dos edifícios permite duplicar o seu potencial solar.

A Qmetrics, SA, empresa de consultoria nas áreas de gestão, estudos de mercado e relacionamento com o cliente, oferece estágio profissional. O candidato deverá apresentar grau académico em

Apesar de já existir há dois anos e meio, numa altura do ano em que chegam à FCUL mais algumas centenas de novos alunos, é importante divulgar a existência do Sistema de Impressão da FCUL para alunos.

No âmbito da avaliação de unidades promovida em 2013 pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia, o Centro de Matemática, Aplicações Fundamentais e

Oportunidades além-fronteiras

No decorrer do encontro entre a FCUL e o Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza (CCMN) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), o professor João Graciano Mendonça Filho, responsável por este centro, em jeito de “convite” alertou: “O Brasil precisa de geólogos. Há falta de especialistas desta área no nosso país!”.

No dia 6 de Janeiro de 2014 a FCUL associa-se ao seu Departamento de Matemática para prestar homenagem à memória de Miguel Ramos, matemático e professor desta casa.

Concurso Externo - Estágios Profissionais Remunerados de Recém-Licenciados para Técnico Administrativo
REQUISITOS

Rita Zilhão

A participação interessada e com sucesso dos alunos, é um incentivo para a mobilidade académica de estudantes entre as duas universidades.

É já no próximo sábado mais uma Feira no Botânico. Não perca!

 

Para mais informações:

A principal missão do Departamento de Matemática é a da promoção do ensino e da investigação da Matemática, contribuindo para a criação e transmissão do conhecimento nesta área, bem como

Capa da Agenda FCUL 2012/2013

- Qual é coisa, qual é ela? É retangular e a cor varia normalmente todos os anos. Tem argolas e mais de 200 páginas. Pode-se usar todos os dias ou só em determinadas ocasiões. Sim, é fácil adivinhar! É a Agenda FCUL 2013/2014 e já “anda de mão em mão”…

Fórum Bolsas UL/FAD

“Numa época de crise e com falta de emprego, a solução por vezes é mais simples do que emigrar: criar o próprio emprego e gerar emprego. Este projeto "lançou-me" não só a nível académico (…) como profissional, estando neste momento a desenvolver uma empresa”, informou o antigo aluno do mestrado integrado em Engenharia Biomédica e Biofísica da FCUL, Ricardo Santos.

 Mestrados do DEIO 2013-14

“Com um simples azulejo” é uma iniciativa do Departamento de Matemática da FCUL dirigida a alunos do 1ºciclo e 2ºciclo do Ensino Básico e destinada a explorar transformações geométricas no plano.

Ana Margarida Fortes

A experiência profissional da cientista iniciou-se na casa que a formou, a FCUL, em 1999, enquanto doutoranda. Nessa altura, exercia funções de investigadora e supervisora de projetos de alunos de licenciatura. Atualmente, o percurso profissional, “continua dentro de casa”.

Trial do Journal of Visualized Experiments

Cacho de Touriga Nacional ainda no estado verde

“ (…) Pretendo fazer investigação aplicada, em particular na área da Biotecnologia Vegetal, que possa contribuir para a sociedade e para a economia do país”, refere a investigadora da FCUL que acaba de lançar um artigo na “Food Chemistry, Ana Margarida Fortes.

Isabel Fraga Alves

A Teoria dos Valores Extremos e a Inferência Estatística daí decorrente, têm vindo a invadir de forma transversal um largo espectro de áreas aplicadas e que vão desde ciências ambientais às financeiras, numa interface din&aci

Livros e giz

Um programa alicerçado na preocupação do axiomatizar, que valoriza o “formalismo pelo formalismo”, que rejeita a possibilidade de compreensão de conceitos e procedimentos, dificulta a tarefa do professor, para além de se distanciar das orientações dos programas do Reino Unido, de Singapura e dos EUA.

Páginas