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

Os 12 princípios propostos por David Holmgren, no livro “Permaculture Principles & Pathways Beyond Sustainability” (2002), resultam da análise das dinâmicas energéticas em sistemas ecológicos, bem como da observação e réplica de padrões e processos naturais.

Encontram-se abertas as candidaturas para Estágios Curriculares na Siemens Portugal.

BioMimetx

A spin-off BioMimetx produz novos biocidas, mais baratos e ecológicos, amenizando um problema com grandes consequências económicas e ambientais – a bioincrustação. A ideia já foi distinguida com três prémios.

Já está a decorrer a 2ª edição do Jumping Talent!

Encontram-se abertas as candidaturas para estágios de verão no CERN, para estudantes com o 3&or

As inscrições nas Oficinas de Matemática estão abertas até 20 de janeiro. A iniciativa tem como público-alvo os candidatos aos Maiores de 23 Anos e visa desenvolver as competências indispensáveis ao ingresso e progress

Ana Prata e Helena Vieira na final da 3.ª edição do Lisbon Challenge

O projeto vencedor da 3.ª edição do Lisbon Challenge é da autoria de Helena Vieira, professora convidada do Departamento de Estatística e Investigação Operacional (DEIO) de Ciências da ULisboa e de Ana Prata, aluna do mestrado em Microbiologia Aplicada.

No 1st BioSys PhD Day foi dado a conhecer o trabalho de 11 estudantes de doutoramento, através de apresentações e sessões de discussão de posters.

A investigação em processamento da Linguagem e em Tradução Automática feita no Departamento de Informática, em notícia na última edição do expresso, a

Ao fim de um ano, o projeto cumpriu uma das metas estabelecidas: a aplicação de um sistema de tradução automática em cenário de uso real, num serviço de helpdesk informático fornecido pela Higher Functions - Sistemas Informáticos Inteligentes, Lda..

No passado dia 6 de janeiro, o Departamento de Matemática celebrou o aniversário do Professor Armando Machado com um lanche.

 

As inscrições decorrem até 11 de fevereiro.

Entre os dias 3 e 31 de janeiro de 2015 a biblioteca do C4 também está aberta aos sáb

Na sequência da avaliação das unidades de investigação promovida em 2014 pela FCT, o CCMM passou a integrar o Centro de Química Estrutural da Universidade de Lisboa.

In the very recent international evaluation that FCT (Foundation for Science and Technology) has carried out of Portuguese scientific R&D units, BioISI was assessed as Excellent (classification: 24/25)

Santander Top Training 2015

Através do Santander Top Training, o Banco Santander Totta desenvolve jovens talentos promovendo o seu crescimento profissional enquadrado numa equipa inovadora e de prestigio. 

Entrevista com... Pedro Raposo, curador Adler

“Haverá sempre altos e baixos, mas estou em crer que se soubermos muito bem o que queremos, se procurarmos estudar e trabalhar com os melhores na área que nos interessa, se formos persistentes, e se mantivermos uma atitude cosmopolita, colheremos sempre algum fruto do nosso esforço”, declara Pedro Raposo.

Universidad de Las Fuerzas Armadas na ULisboa

Cinco alunos equatorianos estudam na ULisboa. Em Ciências, a comitiva visitou o Centro de Sistemas de Energia Sustentáveis (SESUL) e o Laboratório de Sistemas, Instrumentação e Modelação em Ciências e Tecnologias do Ambiente e do Espaço (SIM).

Pedro Raposo -  próximo Curador do Planetário Adler, em Chicago

Pedro Raposo, pós-doc do Centro Interuniversitário de História das Ciências e Tecnologia (CIUHCT), vai ser o próximo curador do Planetário Adler, em Chicago, o mais importante planetário dos Estados Unidos da América, e uma das instituições científico-culturais líderes neste país.

Encontrar fármacos mais eficazes é um dos principais objetivos de quem estuda esta doença genética.

Entre os dias 22 de dezembro de 2014 5 de janeiro de 2015 a biblioteca do C4 está aberta todos os dias úteis entre as 9h00 e as 17h00.

Um modelo de previsão desenvolvido na União Europeia, mostrou que a doença por vírus Ébola terá infetado na África Ocidental entre 14.000 e 22.000 pessoas no final de novembro.

“Este Prémio traz em si o incentivo de que é preciso continuar [a fazer] mais e melhor. Embora este Prémio tenha o meu nome, dedico-o e só o reconheço como sendo de um grupo de pessoas com quem trabalho, do meu centro de investigação e da Faculdade”, declarou Henrique Leitão.

Prémio Pessoa 2014

Henrique Leitão, investigador principal da Secção Autónoma de História e Filosofia das Ciências e membro do Centro Interuniversitário de História das Ciências e da Tecnologia, é o vencedor do Prémio Pessoa 2014.

Encontram-se abertas as inscrições para o "Management Trainee Programme" do Grupo Jerónimo Martins até ao final de Janeiro de 2015.

Páginas