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 que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O quinto Dictum et factum é com Andreia Rezende, técnica superior do Gabinete Jurídico de Ciências.

Trinta e três pessoas submeteram até ao final do passado mês de março mais de 200 fotografias no âmbito do Concurso de Fotografia de Ciências 2016. Durante o Dia de Ciências – a 19 de abril de 2016 – foram atribuídos os prémios e as menções honrosas às melhores imagens do concurso.

Um grupo de investigadores do Centro de Química e Bioquímica de Ciências, da Osaka Prefecture University (OPU), no Japão, do Rutherford Appleton Laboratory, no Reino Unido e de duas instituições francesas - o Institut de Chimie de Clermont-Ferrande e o CNRS - sintetizou um novo nanomaterial considerado como catalisador verde de nova geração. 

O Dia de Ciências 2016 foi celebrado no dia do aniversário da Faculdade – 19 de abril – e juntou, como em anos anteriores, alunos, professores, investigadores, outros funcionários desta faculdade, seus familiares e amigos.

António Branco, professor do Departamento de Informática de Ciências, participa na cerimónia “CPLP 20 anos - A Diversidade Cultural que Nos Une”, cujo objetivo é comemorar o Dia da Língua Portuguesa e da Cultura da CPLP, celebrado a 5 de maio de 2016, no Palácio Conde de Penafiel, em Lisboa.

Diz-se que nem sempre pensamos por linhas direitas, quase sempre seguimos por curvas, em ziguezagues, corrigindo o que estava confuso, unindo e simplificando, recorrendo a imagens e metáforas, para ajudar os outros a capturarem a essência das coisas.

A próxima sessão da Cicloficina realiza-se a 2 de maio de 2016, pelas 17h00, no parque de bicicletas do C5.

A iniciativa do Departamento de Informática de Ciências - organizada no âmbito do Girls in ICT Day - visa promover uma reflexão sobre as potencialidades das Tecnologias da Informação e Comunicação junto de jovens raparigas, pais e professores. 

logotipo da iniciativa

A inscrição no Dia Aberto é gratuita, obrigatória e não tem data limite. Os visitantes a 27 de abril de 2016 podem conhecer a faculdade sozinhos ou acompanhados, em 30 minutos ou o dia inteiro.

O plano de atividades deve ser um ato participado, de modo a congregar os esforços que as partes estão dispostas a investir no todo. As unidades de serviços souberam dar este passo importante, estabelecendo objetivos anuais e metas de concretização para as atividades previstas.

Daniel Kahneman, um psicólogo que obteve o prémio Nobel da Economia em 2002, escreveu o livro “Thinking Fast and Slow” (2011) para nos ensinar que a inteligência precisa da intuição, e isso explica aqueles modos de pensar, com duas velocidades.

Paul Schmit, embaixador do Grão-Ducado do Luxemburgo em Portugal visita a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa no âmbito da receção de boas-vindas aos alunos do “2nd Intensive Study Programme (ISP)”, um curso avançado em Segurança Informática, destinado a alunos de mestrado

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências? O quarto Dictum et factum é com Ricardo Ferreira, bolseiro da Segurança do Trabalho.

Os estudantes da Escola Técnica e Liceal Salesiana de Santo António e do Colégio dos Plátanos venceram as semifinais das Olimpíadas de Química Júnior 2016 ocorridas em Ciências este sábado, dia 9 de abril.

A mostra itinerante “A ULisboa é para todos”- inaugurada esta segunda-feira - está em exibição até 15 de abril, no átrio do edifício C3, no campus de Ciências.

Quando Ana Henriques Pato terminou em 2002 o ensino secundário, na Escola Secundária Fernão Mendes Pinto, em Almada, com a média de 18 valores, escolheu Ciências. A sua ligação à Faculdade não ficou por aí.

O Departamento de Química e Bioquímica de Ciências volta uma vez mais a aderir a este concurso com 13 anos e que este ano conta com cerca de 266 escolas inscritas, segundo dados disponibilizados pela Sociedade Portuguesa de Química.

Os estudantes de Ciências elegem no dia 28 de abril os três alunos representantes do Conselho de Escola para os próximos dois anos.

O Instituto Dom Luiz organiza a conferência “COP 21 - Desafios para Portugal depois da Conferência de Paris”, no próximo dia 22 de abril de 2016, no edifício C8, no anfiteatro 8.2.30, sito na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

Nove em cada dez dos inquiridos têm conhecimento do projeto HortaFCUL.

Arquitetos, filósofos, advogados, Maria João Collares Pereira refere que os formandos eram sobretudo das humanidades, por isso “para ensinar coisas complicadas a pessoas com esta formação é preciso saber divulgar ciência”.

O quadrado design-ideias-tecnologia-negócios tem vindo a marcar os últimos anos das start-ups, as suas perspetivas e novas possibilidades, com uma inovação extraordinária que atrai os consumidores e faz crescer o valor de uma empresa.

“Todos chegaram ao final com um projeto, um protótipo como se pretendia e com algumas ideias bem interessantes!”, comenta Bernardo Tavares, um dos organizadores do primeiro Lisbon Green Hacakthon.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências ULisboa?

Ciências participa no dia 19 de março de 2016 nas Masterclasses Internacionais em Física de Partículas.

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