No Campus com Helder Coelho

Sete circuitos do pensamento humano

Cérebro

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

Unsplash - Fakurian Design
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
Foto de uma iceberg, registada na Península Antárctica

Doutorando de Ciências prova que alterações climáticas induzem mudanças significativas na biomassa de fitoplâncton na Península Antárctica Ocidental.

Conceção artística de planeta

Uma equipa internacional, de que faz parte Koraljka Mužić, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e de CIÊNCIAS, utilizou o telescópio James Webb (JWST) para descobrir seis potenciais novos objetos com massa planetária no enxame de estrelas da nuvem molecular NGC 1333, na constelação do Perseu, a mais de 960 anos-luz.

Museu Nacional de História Natural e da Ciência

No arranque de mais um ano letivo, CIÊNCIAS dá as boas-vindas aos seus cerca de 40 novos docentes e investigadores, numa sessão de boas-vindas que tem lugar entre 4 e 6 de setembro.

CIÊNCIAS irá receber, de 3 a 6 de setembro, a 13º edição da International Conference On Biological Invasions, o maior congresso sobre espécies invasoras do mundo

CIÊNCIAS irá receber, de 3 a 6 de setembro, a 13º edição da International Conference On Biological Invasions, o maior congresso sobre espécies invasoras do mundo.

Sismo de magnitude 5.3 abala Portugal continental

Na segunda-feira, 26 de agosto, muitos de nós acordámos com um susto: às 5h11, um sismo de magnitude 5.3 na escala de Richter foi sentido não só em Lisboa como um pouco por todo o Portugal continental.

MCAA organiza evento de desenvolvimento de carreiras em CIÊNCIAS

O Spain-Portugal Chapter e o Career Development Working Group da Marie Curie Alumni Association (MCAA) organizam um evento de desenvolvimento de carreira em CIÊNCIAS, de 6 a 7 de setembro.

Manuel Martinho, o Tricampeão Nacional Universitário que se quer tornar “um dos melhores” no Taekwondo

Manuel Martinho, estudante da licenciatura em Tecnologias da Informação, é um dos grandes rostos da ULisboa e de CIÊNCIAS nos maiores campeonatos de Taekwondo a nível nacional e internacional.

Filipe Ribeiro e Rui Rivaes, investigadores do MARE, asseguraram um financiamento de cerca de 74 000 euros para a contenção da perca-europeia na Reserva Natural da Malcata

Filipe Ribeiro e Rui Rivaes, investigadores do MARE, asseguraram um financiamento de cerca de 74 000 euros para a contenção da perca-europeia na Reserva Natural da Malcata.

Universidade de Lisboa é a líder entre as Universidades Portuguesas no Ranking de Shangai

A Universidade de Lisboa é a melhor universidade de Portugal, segundo a edição de 2024 do mais influente e conceituado ranking mundial, o Ranking de Shangai, que todos os anos avalia mais de 2500 universidades a nível mundial. 

Um conjunto de participantes dos EVM posam em frente a um quadro repleto de equações matemáticas e com um tabuleiro de xadrez desenhado

Terminou no dia 26 de julho a 1.ª edição dos Estágios de Verão em Matemática (EVM), organizada pelo Departamento de Matemática (DM) de CIÊNCIAS.

Imagem que mostra um homem a tirar uma foto de dois estudantes com o telemóvel. À sua esquerda, num espaço branco, pode ler-se "Partilhe as suas fotografias"

Será realizada uma recolha de fotografias pelos ex-alunos, com vista à criação de um itinerário expositivo das histórias e vivências retratadas por todo o campus de CIÊNCIAS.

Banner_Nature_Alice Nunes_Cristina Branquinho

O artigo ‘Unforeseen plant phenotypic diversity in a dry and grazed world’ (em português, ‘Inesperada diversidade fenotípica de plantas num mundo seco e pastoreado’), aborda os resultados de um estudo internacional em larga escala, que envolveu 120 cientistas de 27 países, para compreender como as plantas de zonas áridas se adaptaram a estes habitats extremos.

Banner MIC-STAND 2024

Entre 24 e 26 de julho, CIÊNCIAS foi palco da conferência MIC- STAND 2024: Mitigation of Microbiologically Influenced Corrosion: Towards Scientific & Industrial Standardization.

16.º Encontro Nacional de Química-Física

O duplo evento decorreu entre 17 e 19 de julho e reuniu investigadores, docentes e outras personalidades ligadas à Química-Física.

Foto de grupo Ser Cientista 2024

Campus de CIÊNCIAS enche-se de curiosidade e boa disposição para receber alunos deste programa de Verão.

Formações C-Academy

É já em setembro que o campus de CIÊNCIAS vai ser palco de duas formações do programa ‘C-Academy - Formação Avançada em Cibersegurança’ do Centro Nacional de Cibersegurança.

Membros do Ciências em Harmonia (C-H), o projeto pioneiro de CIÊNCIAS para promoção do bem-estar entre alunos

O Ciências em Harmonia (C-H), projeto pioneiro de CIÊNCIAS, teve direito a destaque na edição de 23 de julho do jornal Público.

Ser Cientista 2024

Entre 22 e 26 de julho, 67 alunos do ensino secundário têm a oportunidade experienciar, durante uma semana, o que é ser cientista e como é o ambiente de investigação.

Licenciaturas CNA 2024

Vem definir o teu futuro e descobre o que temos preparado para ti. Candidata-te a CIÊNCIAS ULisboa!

Banner Prémio de Doutoramento em Ecologia - Fundação Amadeu Dias

Já são conhecidos os vencedores da edição 2024 do Prémio de Doutoramento em Ecologia - Fundação Amadeu Dias, organizado pela Sociedade Portuguesa de Ecologia (SPECO).

Jorge Buescu, professor do Departamento de Matemática (DM) de CIÊNCIAS, reeleito Vice-Presidente da European Mathematical Society (EMS)

Jorge Buescu, professor do Departamento de Matemática (DM) de CIÊNCIAS, foi reeleito Vice-Presidente da European Mathematical Society (EMS).

Verão na ULisboa em CIÊNCIAS

Foi com um sorriso na cara e com vontade de um dia regressarem, que os estudantes do programa Verão na ULisboa deixaram o campus de CIÊNCIAS, após as cerimónias de entrega de diplomas que decorreram nos dias 5 e 12 de julho.

Assinatura do Protocolo com a REDCORP

o passado dia 9 de julho a Direção de CIÊNCIAS assinou um protocolo de cooperação com a REDCORP, empresa de empreendimentos mineiros responsável pelo Projeto Lagoa Salgada.

CIÊNCIAS assinA um protocolo de colaboração com a Raiz Vertical Farms nas instalações de CIÊNCIAS, tendo sido assinado pelo Diretor da faculdade, Luís Carriço, e pela co-fundadora da startup Rede Vertical Farms, Inês Barros.

CIÊNCIAS assinou um protocolo de colaboração com a Raiz Vertical Farms, com o objetivo de instalar uma horta vertical no campus da faculdade.

Equipa do CSD Lab do BioISI

Uma equipa de investigadores do Laboratório de Estrutura e Dinâmica Celular (CSD Lab) do Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioIS

Páginas