No Campus com Helder Coelho

Sete circuitos do pensamento humano

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As sete operações do pensamento humano são hoje objeto de muitas investigações na IA

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Helder Coelho
Helder Coelho
Imagem cedida por HC

“O Conhecimento e a Ciência não são mais do que percepção.”
Platão

Muito antes do robô Sophie (vide o Web Summit 2017, em Lisboa) da Hanson Robotics, Blaise Pascal, com 19 anos, criou a máquina de calcular Pascaline para ajudar o pai, cobrador de impostos, e seguindo algumas ideias de Descartes. Para Pascal haviam duas categorias do espírito humano, uma da geometria (raciocínio lógico) e outra da sagacidade (intuição). Enquanto, o espírito geométrico visava as demonstrações metódicas e perfeitas, apoiadas na lógica, a intuição cobria o uso comum e imperfeito do pensar no dia a dia.

Hoje identificam-se várias faculdades do espírito humano, denominadas os sete (mais ou menos dois, número mágico (Lei) de Miller de elementos que indica os limites da compreensão humana, ou seja da capacidade da memória de curto prazo, de adultos jovens, para processar a informação) circuitos do pensamento (operações), para entender o mundo e depois agir: dedução, indução, analogia, intencionalidade, síntese a priori, compreensão, e imaginação. Para cada uma destas operações interessa estudar como nos vamos conduzir, e em que direção vamos prosseguir, logo quais são os princípios das coisas especulativas e os da imaginação.

Dedução

Foi formalizada por Aristóteles e definida por Descartes como “uma conclusão necessária, tirada a partir de outras coisas conhecidas, com certeza. A direção do raciocínio é feita do geral para o particular. A Inteligência Artificial (IA) clássica (a dita escola simbólica, de Newell e Simon) apoia-se na dedução, a partir de princípios e regras lógicas (por exemplo, via a linguagem de programação Prolog) para conduzir um raciocínio sobre um caso, e para gerar conclusões rigorosas e verificáveis.

Indução

Trabalha no sentido inverso do da dedução, isto é, do particular para o geral. Corresponde ao modo como a aprendizagem profunda (deep learning), hoje muito popular com o programa AlphaGo da DeepMind, que venceu o campeão europeu e o mundial de Go, ou com o reconhecimento de imagens (caras de um ser humano) do Facebook, agora designado Meta.

Analogia

Permite nomear novas realidades a partir de antigas. Hoje em dia, é uma das ferramentas para estudar a capacidade de compreensão da linguagem (veja-se a discussão de John Searl, sobre o quarto chinês), nomeadamente o grau de um sistema artificial que é capaz de pensar (Word2vec da Google com o método de incorporação de palavras).

Intencionalidade

Conhecer uma coisa não é possuir uma representação, isto é uma espécie de imagem mental, contida no espírito (mente). Em geral, misturamos (no caso da arte) o que sabemos e o que não sabemos ainda. É um tipo de movimento centrífugo que se entremete com a perceção, a memória e a afetividade. Está relacionada com a aprendizagem, por exemplo e relacionada com o reforço, a máquina explora os conhecimentos adquiridos e depois  fá-lo seguindo a sorte ou azar (caso do AlphaGo).

Síntese a priori

Esta é a operação de pensamento escolhida por Kant, na “Crítica da Razão Pura” (1781), em que ele tenta ultrapassar a distinção entre o raciocínio abstrato (lento, lógico, analítico) e o instintivo (rápido, imediato, emocional, empírico, difícil de explicar). Na IA, esta ideia está quente na I&DE, e consiste em resolver a dualidade entre estes dois tipos de análise, nomeadamente tentando unificar os dois.

Compreensão

Uma coisa é traduzir, outra responder a uma pergunta, outra decidir, outra resolver um problema, e, finalmente, ainda outra é entender. A resposta a este desafio está ainda em investigação na IA (Wu et al, 2018), na área da Compreensão Mecânica do Texto, e desde há sete anos. É preciso ser capaz de ler entre as linhas, pois um texto possui uma grande quantidade de enunciados implícitos. No que respeita a linguagem humana, isso implica também ter conhecimentos sobre o mundo.

Imaginação

Uma máquina já é capaz de criar uma pintura, mas ainda não consegue explicar porque o fez e do modo que fez. Ora, imaginar é representar mentalmente uma imagem, mesmo na ausência do seu original (ou seja, que não existia). A imaginação permite inventar coisas que não existem no mundo, e por isso é das faculdades do espírito a mais subtil.  Nos métodos de geração de imagens fazem-se progressos, como a máquina Creative Adversarial Networks (CAN) que olha para quadros de pintura recorrendo a um processo de aprendizagem.

As sete operações do pensamento humano são hoje objeto de muitas investigações na IA (por exemplo, no FLAIR da Meto ou na DeepMind), e em diversas das suas áreas. No entanto, estamos ainda muito longe de dominar completamente muitas delas.

Referências

Bachelard, G. La Formation de l´Esprit Scientifique, PUF, 1938

Descartes, R. Règles pour la Direction de l´Esprit, 1628-1629

Pascal, B. Taité De l´Esprit de Géométrie, 1658

Pascal, B. Pensées, 1670

Wu, L., Fisch, A., Chopra, S., Adams, K., Bordes, A. e Weston, J. StarSpace: Embed All The Things, Proceedings of the AAAI, 2018

Helder Coelho, professor do Departamento de Informática Ciências ULisboa
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt
Participantes do Nighttime Lettter Writing falam em círculo

No dia 21 de novembro, CIÊNCIAS acolheu a primeira edição portuguesa do Nighttime Letter Writing, um evento de escrita de cartas à mão a apelar a doações para alunos com carências económicas.

Foto Frederico Correia Cerqueira.

Frederico Correia Cerqueira, aluno do Mestrado em Engenharia Informática de CIÊNCIAS, e Manuel Santos, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, desenvolveram o projeto BinBot: um robot alimentado por energia solar que pode ser a solução para revolucionar a limpeza urbana, de espaços comerciais, festivais de música e outros eventos.

Equipas do Health Crossing Borders e do Lotus.

Os pitches dos projetos Health Crossing Borders e Lotus foram distinguidos com o 1.º e o 2.º lugar, respetivamente, na categoria de estudantes da competição promovida pela H-INNOVA Health INNOVAtion HUB na Digital Health Summit 2024, que decorreu no Funchal na ilha da Madeira, nos dias 26 e 27 de novembro.

Cristina Branquinho, Sofia Augusto e Helena Cristina Serrano

Cristina Branquinho, Sofia Augusto e Helena Cristina Serrano, investigadoras de CIÊNCIAS no Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais (CE3C), são 3 das autoras do capítulo “Drivers of change and their impacts on the WEFE nexus in the Mediterranean region”. 

Alan Phillips, investigador de Ciências, pelo sétimo ano consecutivo na lista de autores mais citados

Alan Phillips, investigador do Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI), desenvolve o seu trabalho na área da Microbiologia e foi, este ano, reconhecido pela 7.ª vez consecutiva como um dos investigadores mais citados a nível mundial na categoria de Ciência Vegetal e Animal, na lista Highly Cited Researchers 2024 da Clarivate Analytics.

GEOxyz

No dia 6 de novembro, a GEOxyz, empresa de referência na área de hidrografia e serviços geofísicos e geotécnicos, abriu oficialmente um novo escritório em CIÊNCIAS.

Alunos do Colégio Moderno visitam CIÊNCIAS

Cerca de 200 alunos dos 3.º e 4.º anos participaram, nos dias 18 e 21 de novembro, em atividades de sensibilização no âmbito da Semana Europeia da Prevenção de Resíduos. Logo ao início da manhã, em ambos os dias, os mais pequeninos receberam as boas-vindas do Diretor de CIÊNCIAS, Luís Carriço.

Filipe Duarte Santos.

O Prémio Ciência Viva Media 2024 foi atribuído ao podcast 'A Escala do Clima' de Filipe Duarte Santos, geofísico e professor catedrático de CIÊNCIAS, em colaboração com o jornalista Francisco Sena Santos.

Professor Rui Agostinho

O percurso do professor Rui Agostinho foi celebrado numa sessão de homenagem com sala lotada, onde as cadeiras foram ocupadas por colegas de décadas e alunos de hoje, onde o carinho e a emoção pelo docente foram palpáveis.

Jorge Buescu

“Comunicar e divulgar Ciência de forma rigorosa é uma tarefa cada vez mais importante”. Quem o diz é o professor Jorge Buescu, matemático de CIÊNCIAS, hoje galardoado com o Grande Prémio Ciência Viva 2024.

Foto da equipa do projeto TaMuK a receber o prémio.

O projeto TaMuKTargeting Mutated KRAS, recebe o prémio Basinnov Innovation Award 2024, pelo desenvolvimento de um novo metalofármaco destinado ao tratamento de cancros com mutação na proteína KRAS, entre os quais se destacam os cancros colorretal e do pâncreas.

Semana Europeia da Prevenção de Resíduos em ciências

O programa inclui uma mini palestra com as Professoras Teresa Dias e Cristina Cruz do Departamento de Biologia Vegetal.

Logótipo da ULisboa, sobre um fundo em tons de vermelho e preto

A ULisboa destaca-se a nível mundial nas áreas de Engenharia Naval e Oceânica (4.º lugar), Engenharia Civil e Ciências Veterinárias (ambas em 44.º lugar), Engenharia Mecânica (50.º lugar), conforme divulgado pelo Global Ranking of Academic Subjects 2024 do Ranking de Shanghai.

Imagem de moléculas de CO2 e fotos dos investigadores.

A inovadora descoberta dos cientistas do Departamento de Química e Bioquímica (DQB) poderá contribuir para a diminuição das emissões de carbono da indústria e para a transição para um modelo de produção mais verde.

Foto de Maria Adelaide Ferreira a discursar na Ocean Summit

Lisboa foi palco da primeira edição da Ocean Summit, um evento que junta especialistas oriundos de quatro continentes, para falarem de inovação para a sustentabilidade do oceano.

Foto da sessão aberta ao público que decorreu em CIÊNCIAS

Entre os dias 28 e 30 de outubro o consórcio internacional responsável pela missão Ariel da Agência Espacial Europeia (ESA) reuniu-se em CIÊNCIAS e no Pavilhão do Conhecimento – Centro Ciência Viva.

Professores e Investigadores de CIÊNCIAS

Na passada quarta-feira, a região de Valência, em Espanha, foi assolada por cheias devastadoras: em 8 horas choveu o equivalente a um ano, num fenómeno provocado por uma gota fria, ou DANA - depresión aislada en niveles altos, na sigla em espanhol.

Foto de grupo dos bolseiros Gulbenkian Novos Talentos 2024 de CIÊNCIAS.

Este ano foram 13 os estudantes de CIÊNCIAS premiados com Bolsas Gulbenkian Novos Talentos, marcando uma subida em relação aos 11 do ano passado.

Imagem da Reitoria da Universidade de Lisboa com o logo do NTU Ranking.

A ULisboa continua a ser a melhor universidade portuguesa e uma das 200 melhores do mundo em várias áreas científicas investigadas em CIÊNCIAS, da Geociência à Física.

Nuno Garcia, Professor Auxiliar de CIÊNCIAS e investigador no LASIGE, foi o formador do curso.

Realizou-se hoje em CIÊNCIAS a primeira sessão de formação deste Programa, que contou com a presença da Ministra da Juventude e Modernização, Margarida Balseiro Lopes.

Primeira reunião do projeto Twinning 3BATwin

Nos dias 2 e 3 de outubro realizou-se, em CIÊNCIAS, a reunião de abertura do projeto ‘3BAtwin - Bone, Brain, Breast and Axillary Medical Microwave Imaging’, um projeto Twinning europeu coordenado pela FCiências.ID, com a coordenação científica da investigadora Raquel Conceição.

Foto de grupo da organização do evento

Terminou, no passado dia 19 de outubro, no Grande Auditório de Ciências ULisboa, a 16.ª edição do Workshop on BioMedical Engineering, um evento onde professores, investigadores e estudantes se juntam para construir um espaço “onde a Tecnologia encontra a Medicina”.

Sessão de Posters CIÊNCIAS Research & Innovation Day 2024

Centenas de participantes, entre investigadores e comunidade académica, juntaram-se no Grande Auditório para debater o tempo da Ciência e a Ciência do tempo. Salvatore Capozziello, keynote speaker, confirmou que as teorias sustentam a possibilidade de viagens no tempo.

Polvos e peixes caçam em equipa

Os investigadores Eduardo Sampaio e Rui Rosa, do MARE - Centro de Ciências do Mar e do Ambiente, provaram que os polvos e os peixes caçam em equipa de forma organizada.

Distribuição geográfica e afiliações institucionais dos membros do ERGA-Portugal

O Atlas Europeu de Genomas de Referência (ERGA) é um projeto-piloto que visa desvendar o património genómico de 98 espécies, contribuindo para o seu conhecimento e conservação.

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