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

O concurso visa preparar os alunos portugueses para o Southwestern European Regional Programming Contest 2015, agendado para 21 e 22 de novembro de 2015.

Immersive Media Experiences 2015

workshop internacional é coorganizado por Teresa Chambel, professora do DI e investigadora do LaSIGE de Ciências ULisboa.

“Nos bastidores da Exposição Livros de Ciências. Ciências em Livros” é o tema do primeiro Café Ciências, no qual será lançado o catálogo da exposição, inaugurada recentemente.

As empresas Hovione, Accenture, Everis, Altran e Orey Financial vão receber os cerca de 100 estudantes de Ciências que vão participar nesta iniciativa, provenientes dos cursos de Química, Química Tecnológica, Engenharia Informática, Tecnologias da Informação, Informática, Estatística Aplicada, Matemática Aplicada à Economia e à Gestão e Gestão de Informação.

Encontram-se abertas as candidaturas para Estágios Tecnológicos no CERN, ESA e ESO <http://www.fct.pt/apoios/cooptrans/traineeships/> - 2015.

O DM dinamizou duas sessões da atividade "Com um simples azulejo" durante a II Feira da Matemática, ocorrida a 23 de outubro, no Museu Nacional de História Natural e da Ciência, e na qual participaram alunos dos 3.º e 4.º anos da E

No âmbito do mestrado em Bioestatística realiza-se no dia 29 de outubro, entre as 16h00 às 17h00, na sala 6.4.30, no edifício C6, o seminário "Doppler Flow Pattern in patients with Aortic Coarctation&quo

LaSIGE 2015 Workshop

O LaSIGE 2015 Workshop realiza-se no dia 7 de novembro, entre as 14h00 e as 19h00, no auditório da Fundação da FCUL.

Em Ciências ULisboa há uma disciplina, desenvolvida em parceria com o ISCTE-IUL, que ajuda os estudantes a conceber ideias de negócio. As inscrições decorrem até dia 23 de outubro.

Susana Custódio

A "animação" mostra a vibração do solo registada em Mafra durante um sismo de magnitude 6 (M6) ocorrido ao largo do cabo de S. Vicente.

O Departamento de Estatística e Investigação Operacional (DEIO) associa-se a esta celebração a nível mundial, promovendo várias iniciativas destinadas a divulgar a Estatística não só aos alunos mas também a toda a restante comunidade de Ciências.

Programa

José Madeira

A palestra de entrada livre visa divulgar os resultados de um estudo publicado recentemente na Science Advances e para a necessidade da sociedade melhorar a sua capacidade de resiliência.

Participação da equipa portuguesa nas IESO 2015

A semana de 13 a 20 de setembro de 2015 será algo que nenhum de nós jamais irá esquecer. Tivemos a oportunidade de, pela primeira vez na vida, participar numa competição internacional, a International Earth Science Olympiad (IESO), na qual nunca nenhum estudante português tinha participado. O riquíssimo programa desta competição englobou momentos de turismo, de convívio, de projetos e, claro, de provas. Vamos, agora, contar-vos a nossa experiência…

O Gabinete de Mobilidade, Estágios e Inserção Profissional e o GAPsi, em colaboração com as empresas Galp Energia, Accenture e Jerónimo Martins promovem na Faculdade de Ciências da ULisboa um evento de empregabilidade subordinado ao tema “Estágios Profissionais – o que procuram as empresas?”.

“Livros de Ciências, Ciências em Livros” é a primeira exposição da Galeria Ciências e vai estar patente ao público até 29 de fevereiro de 2016.

Vasco Teixeira/MUHNAC

Um dos sonhos mais antigos da humanidade foi, desde sempre, representar o céu dentro de um espaço fechado. Essa ilusão torna-se realidade nos teatros do espaço e do tempo – os planetários.

Encontra-se aberto concurso para a atribuição de uma Bolsa de Investigação para um Mestre no &a

José Maneira trabalhou como postdoc no grupo de Arthur B McDonald, um dos galardoados este ano com o prémio Nobel da Física. O docente do Departamento de Física de Ciências ULisboa, juntamente com a professora Amélia Maio, orientou Nuno Barros, cujo tema da tese de doutoramento incidiu sobre os resultados agora premiados.

Desde 2009 que temos vindo a trabalhar no solo da horta, transformando um solo argiloso bastante paupérrimo no que é hoje.

“Agitar, promover, valorizar, beneficiar o ensino da Geologia em Portugal, captar vocações, atrair mais e melhores estudantes para esta área do conhecimento são os objetivos últimos deste nosso envolvimento. As medalhas são um prémio e um instrumento, não um fim em si”, diz em entrevista Jorge Relvas, professor do Departamento de Geologia de Ciências.          

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