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, 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.

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

 

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.

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.

“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.

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

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.

“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.

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

“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.

“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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