2013 Ano Internacional da Estatística

A (Re)União dos Extremos no Vimeiro

Isabel Fraga Alves
Cedida por IFA

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 dinâmica entre Estatística e a Sociedade, maioritariamente sob a égide do “controle” dos riscos nas suas diversas vertentes.

Neste Ano Internacional de Estatística e trinta anos volvidos sobre aquele que se vem considerando o berço dos encontros científicos internacionais na área de Estatística de Extremos, tem toda a pertinência fazer um sintético balanço do evento decorrido recentemente no Vimeiro, EVT2013-Extremes in Vimeiro Today, num curtíssimo período de três dias, mas que se revelaram tão ou mais produtivos do que aqueles quinze que então se viveram em 1983, segundo testemunhos dos seus mais sénior participantes.

De realçar que dos 81 participantes, o evento contou com a presença de cientistas vindos de países como a Áustria, Alemanha, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, EUA, França, Hong Kong, Inglaterra, Israel, Itália, República Checa, Rússia, Suécia, Suíça, e congregando extremistas portugueses de norte a sul de Portugal provenientes da Universidade do Minho, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Universidade do Porto, Universidade da Beira Interior, Universidade de Aveiro, Universidade de Coimbra, Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, Instituto Politécnico de Leiria, Universidade de Lisboa, Universidade Nova de Lisboa, Instituto Politécnico de Setúbal, Universidade da Madeira.

Investigadores no Vimeiro
Fonte: Cedida por IFA
Legenda: Grupo de participantes presentes no EVT2013 – Extremes in Vimeiro Today

Citando Anthony Davison na sua participação convidada, in the good old days dos 51 papers então apresentados apenas nove se referiam a aplicações, o que contrasta de forma acentuada com um alvo mais aplicado por uma vintena de participações entre as 54 agora apresentadas.

Os temas actuais focados representam também um enorme desenvolvimento da área dos Extremos relativamente ao passado; de facto, e ainda tendo por base Davison, os temas base focados há trinta anos centraram-se essencialmente em: teoria para os máximos e mínimos, excedências para processos contínuos e discretos, recordes, domínios de atracção, estatísticas ordinais e peculiarmente apenas é mencionada uma só vez a teoria de variação regular. Por outro lado, a maioria dos papers dizia respeito ao estudo em contexto de independência, não chegando mesmo a haver aplicações a dados em ambiente de dependência. Também então foram evidenciados os velhos métodos de estimação BLUEs, momentos ou através de metodologias gráficas engenhosas com os agora esquecidos papéis de probabilidade, sempre “fugindo” às limitações computacionais de ordem prática associadas ao princípio da máxima verosimilhança, e o nosso agora tão familiar estimador de Hill para inferência em caudas pesadas e que há 30 anos no Vimeiro, pasme-se … apenas foi referido uma única vez! Os métodos de momentos ponderados actualmente tão apetecíveis com as actuais ferramentas computacionais e packages dirigidos aos Extremos, não fizeram parte do menu científico de então, em que apenas três papers recorrem à computação. Das aplicações referidas no Vimeiro’83 fizeram parte as dirigidas à hidrologia, engenharia estrutural, meteorologia, risco sísmico, poluição do ar, oceanografia, mas … a área financeira nem sequer foi referida, o que nos surpreende na actual conjuntura, sem dúvida! De salientar ainda que o uso da maiores r-estatísticas ordinais, modelos extremais multivariados, de clustering ou ainda abordagens bayesianas não tinham ainda sido investigadas à data da velha reunião de duas semanas no Vimeiro’83.

No EVT2013 fomos brindados com palestras muito ricas, em que quase ouso dizer que todo o conferencista deveria ser com toda a justiça catalogado de keynote speaker. De salientar a presença dos autores dos dois livros considerados mais clássicos em Extremos: nomeadamente, Ross Leadbetter, Georg Lindgren e Holger Rootzén –  "Extremes and Related Properties of Random Sequences and Processes", Springer-Verlag, N.Y., 1983 – e Michael Falk, Jürg Hüsler e Rolf-Dieter Reiss – “Laws of Small Numbers: Extremes and Rare Events”, Birkhäuser Basel, 1994, 2004, 2011. Contámos ainda com a participação de Thomas Mikosch, co-autor de outro grande manual “Modelling Extremal Events for Insurance and Finance”, Springer Verlag 1997; e não podemos deixar ainda de referir a presença de Jef Teugels e Jan Beirlant, dois dos quatro autores de um outro livro de referência actual na área de Extremos “Statistics of Extremes: Theory and Applications”, Wiley, 2004.

Seria exaustivo enumerar todos os temas apresentados, mas atrevo-me a nomear algumas dos assuntos que poderão ser mais atractivos para o leitor comum.

Segurança e reavaliação acerca da vulnerabilidade de centrais nucleares, de acordo com altas e baixas temperaturas do ar, altas e baixas temperaturas da água, e intempéries de várias ordens como ventos fortes, tornados, precipitação intensa, fortes nevões, relâmpagos, secas, sendo requerida a estimação de níveis de retorno ‘10,000-anos’ (ou ‘10,000,000-anos’) tendo por vezes disponíveis uma série temporal tão curta como 30-40 anos.

Acerca desta questão não resisto a parafrasear algumas reflexões deixadas por Rootzén na sua comunicação: tornar 1.5m mais alto um dique custa biliões de euros e os protestos populares. Mas por outro lado, deixar esse dique tal como está poderá custar milhares de vidas. Será que a prática corrente dos elevadíssimos níveis de retorno faz sentido num ambiente de alteração climática? Há 10,000 anos atrás existiriam poucos seres humanos e civilização na Terra; por outro lado, daqui a 10,000 anos, o nosso mundo será completamente diferente e de formas que nem poderemos imaginar. Mesmo para os níveis de retorno 100-anos mais comuns importa aqui reflectir sobre como nos últimos 100 anos, de 1913 a 2012 passámos de um mundo em grande parte não-industrializado para um mundo pós-industrial. Houve duas guerras mundiais, a União Soviética apareceu e desapareceu e a China está a engrandecer para se tornar a maior superpotência. Também daqui a 100 anos o mundo será completamente diferente. Mas esperemos que algumas grandes estruturas de engenharia vão sobreviver 100 anos e muito mais. Como poderemos avaliar os benefícios de aumentar a probabilidade de falha de 0,5% a 1% sobre a vida de um projecto adoptado, sob condições climáticas alteradas? … Será “razoável” aumentar os custos de capital em 20% se isso significar que a probabilidade de falha poderia ser reduzida para metade? Outro assunto que reteve a minha atenção foi a preocupação acerca da quantificação técnica versus a informação transmitida ao público: por exemplo no campo hidrológico, a uma informação técnica do tipo “o nível-5% mais elevado da água para 2015-2064 é de 11.5 m” corresponderá preferencialmente a uma comunicação com o público de que “existe um risco de 1 em 20 que a maior inundação durante 2064-2015 seja superior a 11,5 m”.
Investigadores no Vimeiro
Fonte: Cedida por IFA
Legenda: “Vimeiro 1983 GANG”: Grupo de participantes presentes no EVT2013 e que integraram o "Statistical Extremes and Applications" em 1983: Rolf-Dieter Reiss,  Richard Davis, Anthony Davison, Ishay Weissman, Barry Arnold, Ross Leadbetter, Antónia Amaral Türkman, Feridun Türkman, Dinis Pestana, Jürg Hüsler, Helena Iglésias Pereira, Isabel Barão, Manuela Neves (1.ªfila); Clive Anderson, Georg Lindgren, Jef Teugels and Ivette Gomes (2.ª fila); Holger Rootzén (não na foto)

A nossa homenageada Ivette Gomes como que regressou às suas origens presenteando-nos com a comunicação “Penultimate Approximations: Past, Present … and Future?”, não sem antes fazer um balanço dos três grupos em que sistematizou os participantes do encontro: “Vimeiro 1983 GANG” (na foto), Senior and Young intervenientes, não tendo tido eu a sorte de ser incluída neste último!...

E muitos outros foram os tópicos que se debateram no EVT2013, uns mais metodológicos, outros de cariz mais teórico, mas sem esquecer as aplicações; uma panóplia de contribuições que variaram desde a estimação de parâmetros de valores extremos em caso de censura, apresentadas medidas de risco condicional (extreme regression risk measures, Conditional Tail Expectation, Conditional-Value-at-Risk), variação regular e índice de cauda como função da covariável x; inferência Bayesiana para extremos espaciais, captando dependência espacial, e tendo em vista temperaturas elevadas e o seu efeito nocivo para a agricultura; modelação marginal de processos espaço-dependentes para extremos não-estacionário com aplicação a dados de altura de onda para projecto de estruturas marinhas e de uma forma mais genérica foram abordados os extremos espaciais multivariados, dando enfoque para a modelação dos extremos de vários poluentes ou múltiplas variáveis do clima observadas em muitos locais; na área dos seguros, além de outros, foi apresentado o modelo “Normex” como uma mistura entre os modelos normal e extremal. E é claro, foram ainda referidos tópicos de investigação aberto em estatística de extremos univariados e multivariados, e feito um repto para que surja num futuro próximo um R-Package para estimação semi-paramétrica em Valores Extremos.

Para fechar com chave de ouro, no seminário satélite do EVT2013, tivemos o prazer de ter “casa-cheia” para assistir no CEAUL à apresentação de Jef Teugels, trazendo para a ribalta o tópico “Change Point Analysis of Extreme Values”, com aplicação na área financeira (Malaysian Stock Index) e ainda na área hidrológica (volume anual do caudal do rio Nilo).

Não posso terminar este artigo de opinião fazendo balanço do EVT2013 e do sucesso da Escola de Extremos em Portugal sem eu própria arriscar a deixar alguns pontos de reflexão: o primeiro prende-se com o bónus/malus que decorre de uma maior dispersão fora das áreas de especialização dos membros de um centro de investigação ou de uma unidade orgânica de ensino; não pretendendo defender com isso limites científicos de banda estreita, a ambição de começar do nada para um rápido florescer de áreas em que a prata da casa não é especialista, quer por motivos de popularidade na sociedade ou chamamento de alunos, pode incorrer em risco sério de credibilidade dessa instituição pelos seus pares. A construção a par-e-passo da escola de extremos portuguesa teve como chave-mestra exactamente a União à volta de um tema que muitos tem vindo a atrair, e para o que a nossa mentora e agora homenageada Ivette Gomes trabalhou (e trabalha) ao longo da sua vida. Fusões de unidades de investigação que se norteiem por outros motivos que não exactamente as temáticas comuns ou em natural colaboração resultam em entidades absurdas e sem significado estratégico, aliás posição essa defendida no Vimeiro por Jürg Hüsler, membro da Comissão de Acompanhamento do CEAUL. Por último, é com apreensão que vejo esta perspectiva de natural e saudável colaboração científica ser coarctada pelas actuais posições de alguns reitores de universidades portuguesas, impedindo os seus cientistas de integrar unidades de ID fora das suas universidades, o que sem dúvida representa um enorme retrocesso e com custos inimagináveis para o avanço da ciência em Portugal.

Nota da redação: Por decisão pessoal, a autora do texto não escreve segundo o novo Acordo Ortográfico.

Isabel Fraga Alves, professora associada do DEIO-FCUL e investigadora do CEAUL
A equipa de cerca de 170 EU Careers Ambassador de 2019/2020 de vários países da UE

No ano letivo de 2019/2020, todos os estudantes de Ciências ULisboa que tenham interesse e dúvidas sobre as carreiras da União Europeia (UE) poderão contactar Catarina Hoosseni por email eucareers.fcul@gmail.com ou via LinkedIn! A aluna da Ciências ULisboa do último ano do mestrado integrado em Engenharia Biomédica e Biofísica está disponível para aconselhar e explicar todo o processo de recrutamento na UE!

Comité de Gestão da Ação COST CA15216 reuniu-se em Ciências ULisboa

Comité de Gestão da Ação COST CA15216 reuniu-se no campus da Ciências ULisboa. O objetivo desta ação é decifrar os segredos dos organismos que produzem bioadesivos e usar as suas propriedades invulgares, nomeadamente boa adesão na presença de fluidos, convertendo-os em novos produtos com aplicações médicas e industriais.

Propagação de bactérias (E.coli) num meio com obstáculos. Cada linha representa a trajetória de uma bactéria diferente

Estudo da UCL e do CFTC Ciências ULisboa pode ser útil no controlo de ecossistemas microbióticos e no desenvolvimento de dispositivos médicos. Entrevista com Nuno Araújo e Vasco Braz, autores do artigo publicado na Nature Communications.

Propagação de bactérias (E.coli) num meio com obstáculos. Cada linha representa a trajetória de uma bactéria diferente

A propagação de bactérias perto de superfícies é fortemente influenciada pela presença de obstáculos. Investigadores da University College London, no Reino Unido e do Centro de Física Teórica e Computacional da Ciências ULisboa publicaram recentemente um estudo na revista Nature Communications, cujos resultados contribuem para o conhecimento de uma das áreas mais ativas da Física da Matéria Condensada - o estudo de matéria ativa em ambientes complexos.

"Quando há 50 anos, em julho de 1969, astronautas norte-americanos (missão Apollo 11) pousaram pela primeira vez na Lua as suas impressões registaram uma imensa desolação. O ambiente, sem vida ou atmosfera, que aí foram encontrar quadrava bem com o nome atribuído à grande planície crivada de crateras onde haviam chegado: o Mar da Tranquilidade." Crónicas em Ciências com Luís Tirapicos.

Campus Ciências ULisboa

No passado dia 4 de outubro ocorreu um incidente num laboratório do Centro de Ciências do Mar e do Ambiente (MARE), em Ciências ULisboa.O edifício foi evacuado e dado o alerta para os meios externos de socorro, que em articulação com o sistema de segurança da Faculdade rapidamente controlaram a ocorrência.Não houve qualquer vítima, nem danos materiais a registar.

LMG

Investigação liderada por cientistas do polo da Ciências ULisboa do MARE revela como os mutualismos de limpeza marinhos lidam com o aquecimento e acidificação dos oceanos. José Ricardo Paula, primeiro autor do artigo publicado recentemente na revista Scientific Reports do grupo Nature, está inscrito no doutoramento de Biologia - especialidade de Biologia Marinha e Aquacultura e sempre foi apaixonado por comportamento animal, cooperação e mutualismos - especialmente debaixo de água.

 LxUs

"Fomos os mais rápidos, mas não conseguimos trazer o troféu para casa. Não importa, a jornada já foi o próprio prémio." Crónicas em Ciências com o professor Hugo Ferreira. O tema em foco é a competição internacional de estudantes universitários SensUs e a equipa da ULisboa que competiu ao lado de outras 13, provenientes de universidades da Europa, América do Norte, China e Egito.

Projeto RESISTIR visa apoiar e implementar novos sistemas de medicina preditiva, personalizada, preventiva e participativa

Ciências ULisboa e a Maxdata Software apresentam a 26 de setembro, entre as 14h00 e as 17h45, na sala de atos, no edifício C6, no campus da Faculdade, os principais resultados do RESISTIR. O projeto visa apoiar e implementar novos sistemas de medicina preditiva, personalizada, preventiva e participativa e insere-se num consórcio que junta o BioISI, o LaSIGE; entidades empresariais na área de eHealth e diversas instituições de saúde.

Um grupo de investigadores da ULisboa está cada vez mais perto de conseguir criar um processo economicamente viável de reciclagem do dióxido de carbono responsável pelo efeito de estufa

Um grupo de investigadores da ULisboa está cada vez mais perto de conseguir criar um processo economicamente viável de reciclagem do dióxido de carbono responsável pelo efeito de estufa. Paulo N. Martinho, investigador de Ciências ULisboa, coordenou este trabalho, que dada a relevância dos resultados obtidos foi capa recentemente de uma das edições da conceituada revista Chemistry – A European Journal.

Rebecca Bell

Rebecca Bell, professora do Imperial College London, no Reino Unido, é a oradora da palestra do distinguished lecturer programme do European Consortium for Ocean Research Drilling (ECORD), coorganizada pelo Instituto Dom Luiz Ciências ULisboa. A especialista em Tectónica irá falar sobre um novo tipo de sismos, os chamados sismos lentos.

João Ricardo Silva, Deyi Xiong, António Branco, Changjian Hu, diretor do Grupo de Linguagem Natural da Lenovo, Rodrigo Santos e João Rodrigues

Um grupo de investigadores do Grupo de Fala e Linguagem Natural (NLX) do Departamento de Informática de Ciências ULisboa visitou, em julho passado, o Laboratório de Inteligência Artificial da Lenovo, no âmbito de um projeto de intercâmbio científico, coordenado por António Branco, professor do DI e coordenador do NLX.

Siluro marcado na albufeira da Barragem de Belver por investigadores do projeto FRISK

FRISK visa descobrir as rotas predominantes de chegada dos novos peixes não indígenas através da utilização integrada de ferramentas moleculares, modelação espacial, seguimento dos movimentos dos peixes e ciência cidadã. Leia a crónica de Filipe Ribeiro, investigador principal do projeto e do polo de Ciências ULisboa do MARE.

Campus Ciências ULisboa

Ciências ULisboa continua a ser uma referência no ensino superior, preenchendo a totalidade das vagas na 1.ª fase do Concurso Nacional de Acesso ao ensino superior. Leia o artigo de Pedro Almeida, subdiretor da Faculdade.

Samsung Galaxy

A maior conferência Android do mundo, com 11 anos de existência e presente em mais de 25 cidades por todo o mundo, - Droidcon Lisboa 2019 - realiza-se pela primeira vez em Portugal nos dias 9 e 10 de setembro, no campus de Ciências ULisboa.

LxUs

A equipa LxUs integra alunos das faculdades de Ciências e de Farmácia da ULisboa e é a primeira a representar Portugal no SenSus. Os estudantes desenvolveram biossensores para medição dum fármaco biológico, utilizado para tratar doenças como a artrite reumatoide. Grande parte da equipa é da área da Engenharia Biomédica e Biofísica.

Marissa Verhoeven na HortaFCUL

“O meu estágio foi muito desafiante”, conta Marissa Verhoeven, estudante de Biologia Aplicada na Holanda, após a experiência no projeto de permacultura experimental da HortaFCUL. Na crónica sobre esta experiência partilha os resultados da sua investigação sobre a produção e o uso do vermicomposto, bem como um livro infantil sobre a importância das abelhas.

Paula Simões

Paula Simões ora leciona e orienta alunos, o que geralmente ocupa grande parte das suas manhãs ou tardes, ora ocupa o restante tempo com outras atividades como é exemplo o projeto “Cigarras de Portugal – Insetos Cantores”, no âmbito do qual os cidadãos são desafiados a estarem atentos aos sons das cigarras!

Tiago Guerreiro

O professor de Ciências ULisboa Tiago Guerreiro é um dos novos editores chefes da Association for Computing Machinery (ACM) Transactions on Accessible Computing (TACCESS).

Planta

Grupo de investigadores e responsáveis de instituições de investigação escreveram uma carta aberta de protesto sobre decisão do Tribunal de Justiça Europeu sobre genoma.

Prémio Doutoramento em Ecologia

Francisco Pina Martins, Adrià López-Baucells e Inês Gomes Teixeira são os vencedores do Prémio de Doutoramento em Ecologia 2019. Os trabalhos galardoados serão apresentados durante o 18.º Encontro Nacional de Ecologia, que se realiza em simultâneo com o 15.º Congresso Europeu de Ecologia, entre 29 de julho e 2 de agosto em Ciências ULisboa.

Complexidade da diversidade

"É um erro pensarmos que uma boa equipa de I&DE só deve ser construída com os mais espertos: de facto, é o coletivo, constituído com pessoas que trazem uma gama variável de perspetivas (pontos de vista) para um problema, que obtém os melhores resultados", in no Campus com Helder Coelho.

Chegada à Lua

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço e o Museu da Presidência da República celebram os 50 anos da chegada à Lua.

Campus Ciências ULisboa

Professores de todo o país vão estar reunidos no maior evento de formação acreditada na área do ensino das ciências realizado em Portugal. O VI Encontro Internacional da Casa das Ciências acontece entre os dias 10 e 12 de julho, no campus de Ciências ULisboa.

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Tal como sucedeu em edições anteriores, vários professores e investigadores de Ciências ULisboa participam no Ciência 2019 - Encontro com a Ciência e Tecnologia em Portugal, que decorre em Lisboa até 10 de julho.

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