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

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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 Laboratório Nacional de Engenharia Civil abriu um concurso para atribuir uma bolsa de Investigação (BI) para mestre, no âmbito do Projeto PAC:MAN – Sistema de Gestão do Risco de Acide

Cartaz da iniciativa

Estão de volta os Diálogos com Formas & Fórmulas.

"Portugal vive um momento mau mas que pode vir a ser o melhor que lhe aconteceu, compete-nos a nós gerações mais jovens virar as dificuldades a nosso favor. Como? Buscando em outras sociedades o que se faz de melhor e aplicando-o no nosso país. Não é fácil, mas Roma não se fez num dia", declarou o aluno da FCUL, Pedro Mendes Pereira.

Pedro Rosa

Os regulamentos publicados no âmbito desta temática são de aplicação transversal à FCUL, independentemente do serviço que os gerir e estão em vigor desde 1 de janeiro de 2014.

Ciências em Movimento - 10 a 14 de fevereiro

“Ordem e Caos”, “Matéria e Energia”, “Mar e Atmosfera”, “Riscos e Catástrofes” e “Tecnologia e Sustentabilidade” são as temáticas abordadas em cada dia desta semana onde “diferentes áreas científicas ‘conversam’ entre si e com os visitantes”, anunciam os promotores da atividade de entrada livre, mas sujeita a inscrição.

A Bial, grupo internacional da indústria farmacêutica, procura candidato com grau de Mestre em Bioestatística ou em área similar, com 3 a 5 anos de experiência.

Emiliania huxleyi

Iniciada há 16 anos, a Algoteca é uma coleção única, por incluir maioritariamente espécies de algas marinhas e estuarinas da costa portuguesa, sendo por isso um verdadeiro repositório de património genético nacional.

"Não tenham medo de concorrer a uma tese inserida num contexto empresarial. É uma experiência enriquecedora, irão ter contacto com tecnologias novas muito específicas a este meio e é ainda uma excelente oportunidade de enriquecerem o vosso currículo”, comenta Rafael Soledade, antigo aluno do DI-FCUL.

Liceu Camões

Helder Coelho, Luís Correia, João Pedro Neto e Hugo Miranda apresentam palestras num dos liceus mais antigos da capital, criado em 1902.

Pormenor de uma obra de arte

O primeiro número será divulgado na próxima segunda-feira, dia 3 de fevereiro. Inclui notícias, eventos, concursos, destaques e vídeos publicados no Portal da FCUL.

Kamil Feridun Turkman

O Conselho de Escola recomendou a todos os seus membros a organização de sessões de esclarecimento e auscultação pública dos seus pares, dentro dos departamentos, associações de estudantes e não docentes. Esse processo irá decorrer desde a publicação do edital até ao fim da audição pública prévia à eleição do diretor.

Lisete Sousa

Um pouco por todo o mundo há cada vez mais estatísticos a trabalharem exclusivamente em Bioinformática. Um dos pioneiros foi Terry Speed, que viu o seu vasto trabalho na área da Bioinformática reconhecido este ano com a atribuição do prémio australiano “Prime Minister's Prizes for Science”.

“Todas as oportunidades devem estar acessíveis a todas as crianças. Enquanto investigadores, apenas podemos mostrar-lhes o fascínio da ciência e provar-lhes que esta não é uma atividade 'para outros', que eles próprios podem sonhar com uma carreira na investigação ou noutras carreiras indispensáveis ao desenvolvimento do país”, declararam os cientistas da FCUL.

Na FCUL, só nas áreas da Biologia, Física e Química, existem mais de duzentos espaços laboratoriais, realizando-se, em cada um, dezenas de atividades diferentes e a cada novo projeto estão associadas outras tarefas diferentes das anteriores.

The doctoral programs in Mathematics of the Faculdade de Ciências (FCUL) and of Instituto Superior Técnico (IST) of the University of Lisbon are now partners under the LisMath Program, funded by the Portuguese Foundation for Science and Technology. The competition for scholarships under the LisMath will be officially announced on 18/1 and will be open 3/2 to 31/3.

Para melhor preparar a sua participação nas calls do Horizon 2020, deverá acompanhar e participar nos Info & Brokerage Events.

Os Work Programmes são a via para pré-selecionar calls do seu interesse.

Agora é Web of Science

“Tomar consciência da existência [de] necessidades e poder contribuir para satisfazer algumas delas é um privilégio que temos quando participamos neste tipo de projetos”, declarou o professor do Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia, Jorge Maia Alves.

Campus da FCUL

Os programas doutorais em Matemática da Faculdade de Ciências e do Instituto Superior Técnico da nova Universidade de Lisboa são parceiros no âmbito do Programa LisMath, financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia.

Joana Almaça, Marisa Sousa, Inna Ulyiakina e Diana Faria não têm dúvidas em afirmar que foram “contaminadas pelo ‘bichinho da ciência’”, por isso, os planos futuros passam por “contribuir para o conhecimento dos mecanismos responsáveis por algumas patologias dos humanos”.

De 4 de janeiro a 1 de fevereiro de 2014,  a Biblioteca do C4 também está aberta aos sábados, das 9h00

A FCUL abriu as portas do Departamento de Física aos alunos da Escola Secundária Vergílio Ferreira, de Lisboa. Durante uma manhã, 26 alunos do 12.º ano exploraram os mistérios da Física.

O percurso académico e profissional da cientista é marcado pela experiência profissional além-fronteiras.

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