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
Oportunidades além-fronteiras

No decorrer do encontro entre a FCUL e o Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza (CCMN) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), o professor João Graciano Mendonça Filho, responsável por este centro, em jeito de “convite” alertou: “O Brasil precisa de geólogos. Há falta de especialistas desta área no nosso país!”.

No dia 6 de Janeiro de 2014 a FCUL associa-se ao seu Departamento de Matemática para prestar homenagem à memória de Miguel Ramos, matemático e professor desta casa.

Concurso Externo - Estágios Profissionais Remunerados de Recém-Licenciados para Técnico Administrativo
REQUISITOS

Rita Zilhão

A participação interessada e com sucesso dos alunos, é um incentivo para a mobilidade académica de estudantes entre as duas universidades.

É já no próximo sábado mais uma Feira no Botânico. Não perca!

 

Para mais informações:

A principal missão do Departamento de Matemática é a da promoção do ensino e da investigação da Matemática, contribuindo para a criação e transmissão do conhecimento nesta área, bem como

Capa da Agenda FCUL 2012/2013

- Qual é coisa, qual é ela? É retangular e a cor varia normalmente todos os anos. Tem argolas e mais de 200 páginas. Pode-se usar todos os dias ou só em determinadas ocasiões. Sim, é fácil adivinhar! É a Agenda FCUL 2013/2014 e já “anda de mão em mão”…

Fórum Bolsas UL/FAD

“Numa época de crise e com falta de emprego, a solução por vezes é mais simples do que emigrar: criar o próprio emprego e gerar emprego. Este projeto "lançou-me" não só a nível académico (…) como profissional, estando neste momento a desenvolver uma empresa”, informou o antigo aluno do mestrado integrado em Engenharia Biomédica e Biofísica da FCUL, Ricardo Santos.

 Mestrados do DEIO 2013-14

“Com um simples azulejo” é uma iniciativa do Departamento de Matemática da FCUL dirigida a alunos do 1ºciclo e 2ºciclo do Ensino Básico e destinada a explorar transformações geométricas no plano.

A experiência profissional da cientista iniciou-se na casa que a formou, a FCUL, em 1999, enquanto doutoranda. Nessa altura, exercia funções de investigadora e supervisora de projetos de alunos de licenciatura. Atualmente, o percurso profissional, “continua dentro de casa”.

Trial do Journal of Visualized Experiments

“ (…) Pretendo fazer investigação aplicada, em particular na área da Biotecnologia Vegetal, que possa contribuir para a sociedade e para a economia do país”, refere a investigadora da FCUL que acaba de lançar um artigo na “Food Chemistry, Ana Margarida Fortes.

Isabel Fraga Alves

A Teoria dos Valores Extremos e a Inferência Estatística daí decorrente, têm vindo a invadir de forma transversal um largo espectro de áreas aplicadas e que vão desde ciências ambientais às financeiras, numa interface din&aci

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Um programa alicerçado na preocupação do axiomatizar, que valoriza o “formalismo pelo formalismo”, que rejeita a possibilidade de compreensão de conceitos e procedimentos, dificulta a tarefa do professor, para além de se distanciar das orientações dos programas do Reino Unido, de Singapura e dos EUA.

No seguimento da nomeação de Carlos Nieto de Castro como delegado nacional no Domínio da Química e Ciências Moleculares, em março deste ano, esta é a primeira reunião a ter lugar no campus da FCUL, em Lisboa.

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Conhecer o percurso académico e profissional dos alunos alumni é um dos interesses de Ciências. Para isso, a Faculdade desenvolveu um inquérito que permanece ativo no portal.

Em 2012, a Universidade de Lisboa, através do Museu Nacional de História Natural e da Ciência (MUHNAC), participou pela primeira vez na Noite

A extraordinária comunhão entre a Geometria e a Arquitectura… volta a ser este o mote de mais um Diálogo na Exposição Formas & Fórmulas, patente no Museu de História Natural e da Ciência (MUHNAC).

Na manhã de 16 de Setembro a partir das 8h45 vai realizar-se a Sessão de Boas Vindas aos novos alunos do Departamento de Informática.

Técnicas Geoquímicas aplicadas à Exploração de Petróleo e a Problemas Ambientais

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Curso de verão a realizar de 16 a 27 de Setembro de 2013 das 17H00 às 20H00.

Convénio de Cooperação Académica entre o Instituto de Geociências da USP e o GeoFCUL.

Na sexta-feira, a Direção-Geral do Ensino Superior do Ministério da Educação e Ciência anunciava que, este ano, concorreram à 1.ª Fase do Concurso Nacional de Acesso ao Ensino Superior Público 40419 estudantes, sendo que 37415 alunos foram admitidos.

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