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

 

Manuel Nunes Marques

Manuel Nunes Marques, antigo diretor do Observatório Astronómico de Lisboa e professor aposentado do Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia da FCUL, faleceu durante a madrugada de 18 de abril. A missa de corpo presente realiza-se esta quinta-feira, pelas 19h00, na Igreja Nossa Senhora Conceição dos Olivais Sul, em Lisboa. O funeral realiza-se a 19 de abril, pelas 15h00, na Igreja de Santo António das Areias, no concelho de Marvão. Aos familiares, amigos e colegas, a FCUL apresenta as sinceras condolências.

património + educação = identidade

A Geometria na Politécnica, no âmbito das comemorações do Dia Internacional dos Monumentos e Sítios.

 

Carlos Rafael Borges Mendes

O interesse pelas ciências e tecnologias surgiu ainda no liceu, tendo optado por prosseguir os estudos na área da Biologia, em parte por influência de duas professoras dessa disciplina.

Visitas guiadas à  Exposição Formas & Fórmulas

13 de abril 11h30-13h00

11 de maio 11h30-13h00

Diálogos com Formas & Fórmulas

11 de abril 18h

No próxima quinta-feira, 11 de Abril, a FCUL e em particular, o Departamento de Informática, vão ser "invadidos" pelos alunos do secundário. Para visitar o DI-FCUL já temos cerca de 200  alunos inscritos.

Maqueta do Campus Sustentável da UL

As expetativas da equipa da Universidade Verde só podiam ser elevadas: as verbas alcançadas no âmbito desta iniciativa serão usadas para implementar medidas de eficiência energética, já identificadas nas auditorias realizadas.

Trial para todos os membros da b-on

 

“No stand da FCUL descobrimos áreas que não sabíamos sequer que existiam e que agora vamos querer pesquisar, já valeu a pena ter vindo. Vamos ter mais informação e hipóteses para ponderar!”, declarou um grupo de alunos da Escola Salesiana de Manique a visitar a banca da FCUL na Futurália.

Rosto de Fernando Ramos

“A maioria das instituições de ensino superior em Portugal têm qualidade superior às do Brasil, contrariando de forma que não deixa dúvidas a 'recomendação' do Governo brasileiro”, escreve Fernando Ramos num artigo publicado no jornal "Público" no passado dia 26 de março.

O artigo intitulado "PAMPA in the wild: a real-life evaluation of a lightweight ad-hoc broadcasting family" da autoria de Christopher Winstanley, Ra

O Departamento de Informática marcou presença na última edição da Futurália. A Futurália, a Feira de Ofertas Educativas e Formativas para estudantes, realizou-se de 13 a 16 de Março, na Feira Internacional de Lisboa (FIL)

“Luís Mendes Victor dedicou uma carreira de mais de 40 anos à investigação nas diversas áreas da Geofísica. Professor Catedrático da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa desde 1991, ensinou Geofísica, Sismologia, Prospeção Geofísica, Hidrologia e Física dos Recursos Naturais”, refere o colega e amigo, Jorge Miguel Miranda.
 

Atualmente, a nova rubrica disponibiliza entrevistas realizadas a participantes e colaboradores da última edição do Dia Aberto e a dois investigadores que trabalham na área da surdez genética.

Rosto de Teresa Alpuim

Pode-se dizer, sem risco de exagero, que a Estatística é a mais social das ciências exatas.

Programa M23

Atualmente 47 alunos estudam na FCUL através do programa Maiores de 23 anos. A FCUL conversou com uma dessas alunas, Ana Jardim, de 35 anos, aluna do 2.º ano de Engenharia Informática.

FCUL esclareceu possíveis candidatos ao programa M23 no Open Day pelo Núcleo de Formação ao Longo da Vida

“Tenho interesse em prosseguir os estudos académicos por vários motivos, entre eles o pessoal, sei que posso dar muito mais não só para mim como também para a sociedade e também porque poderei melhorar a minha condição de trabalho”, afirma Elísio Gomes, de 31 anos e visitante do Dia Aberto a Maiores de 23 da UL.

Antenas do ALMA

O primeiro de uma série de vodcasts de divulgação científica do CAAUL dedicados aos maiores tópicos da atualidade em Astronomia apresenta o ALMA.

Rosto de Luísa Maria Abrantes

“A professora Luísa Maria Abrantes será sempre recordada pela sua enorme dedicação e empenho durante os 40 anos de serviço a esta casa”, refere o seu colega e amigo Jorge P. Correia.

A FCUL volta a marcar presença na Futurália, na FIL, no Parque das Nações, juntamente com outras unidades orgânicas da UL, entre 13 e 16 de março.

“Foi o professor Henrique Leitão que me alertou para o facto de a questão do real impacto de Pedro Nunes na náutica do seu tempo estar por resolver.

Bruno Almeida

“Foi o professor Henrique Leitão que me alertou para o facto de a questão do real impacto de Pedro Nunes na náutica do seu tempo estar por resolver. A tese e o prémio foram passos saborosos de um caminho longo mas que tem todo o potencial de ser gratificante e divertido”, reforça Bruno Almeida, vencedor do Prémio Cultura 2012 atribuído pela Sociedade de Geografia de Lisboa.

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