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

A eleição do Presidente do Departamento de Física  terá lugar de 3 a 5 de Julho de 2012

Comissão Eleitoral

Informações úteis:

Constituição da Comissão Eleitoral

A festa dos finalistas de Geologia juntou familiares, amigos, colegas e professores.

Conforme o despacho D/101/2012,  as eleições para a Presidência do Departamento de Informática, irão decorrer entre 3 e 5 de Julho de 2012 na secretaria do departamento.

 

Estão abertas as inscrições para o ‘Mestrado em Matemática para Professores’ (1ª fase de candidaturas até dia 15 de Junho)

 

No âmbito do nº 3 do artigo 9º do Regulamento Eleitoral, e de acordo com o calendário de eleições para Presidentes dos Departamentos, já se encontra disponível o 

A Eleição do Presidente do Departamento de Biologia Animal terá lugar de 3 a 5 de Julho de 2012 na Secretaria do Departamento

A inscrição nos exames dos dias 4 e 5 de junho podem ser excecionalmente realizadas até às 23h59m de 1 de junho.

A eleição do Presidente do DBV  terá lugar de 3 a 5 de Julho de 2012

Matéria escura

Um grupo de 19 cientistas, 14 deles investigadores do Centro de Física Nuclear da UL e do Instituto Tecnológico e Nuclear da UTL, publicaram recentemente novos resultados que contrariam as alegadas descobertas sobre a matéria escura.

PSMR2012 Conference

Estudante de doutoramento no IBEB ganha prémio para o melhor Poster

Tomás Aquino

Bolseiro do CFMC distinguido pela Fundação Calouste Gulbenkian

Imagem de Kairos em pedra

O próximo e quinto número da revista do Centro de Filosofia das Ciências da UL é lançado em novembro. A submissão de textos termina a 30 de setembro.

Encontra-se aberto concurso para bolsa de estágio na área de suporte aos laboratórios letivos e de investigação do Departamento de Informática da Faculdade de Ciências.

Simulação de uma proteína

Quatro lições sobre proteínas.  As investigadoras Maria José R. Gomes e Patrícia Faísca apresentam quatro razões para não faltar à quinta iniciativa do projeto Ciência na UL.

O Dr. Rui Lopes ex-aluno do Departamento de Informática e investigador no LASIGE, actualmente a trabalhar na Google, foi um dos responsáveis da equipa de desenvolvimento do doodle de hoje (23 de Maio).

A Investigação dos Doutores de Amanhã

Lâmpada

"O objetivo é partilhar com os colegas das outras faculdades a experiência que tivemos, e estamos a ter, com a implementação do modelo de gestão por objetivos, assente na identificação dos processos", diz Ana Rocha, secretária-coordenadora da FCUL.

Vários círculos com várias cores

A reunião de entrada livre e sujeita a prévia inscrição inclui sessões plenárias e workshops sob o tema genérico “Prosseguir a excelência, promovendo as competências da UL”.

Produtos alimentares

“Partilhar o que se tem pode ser um convite a algum sacrifício – mas a solidariedade não pode ser só um sentimento, tem de ser um compromisso de ação”, refere Graça Vieira, professora aposentada da FCUL, a propósito da campanha "Vamos dar com o coração".

Plantas em vasos

Hoje é um dia fascinante. Dia de nos fascinarmos com as plantas, com a sua beleza, com o que nos dão, e nos possibilitam – a vida tal como a conhecemos.

Flor sujeita a tratamento para expressão de um gene

Nesta época do ano, não há nada que mais nos descanse o espírito como um campo repleto de cores: branco, amarelo, lilás, vermelho, com flores de diferentes tamanhos e odores.

Seminário do DF

Anúncio de Seminário do DF

Encontra-se aberto concurso para a atribuição de 1 (uma) Bolsa de Investigação, no âmbito do projecto de investigação “Erro de não-resposta nas sondagens telefónicas com telemóveis: causas, efeitos e correcçã

Para marcar uma visita ao novo lugar destinado ao estudos das ciências e das artes basta telefonar ou enviar um email.

Páginas