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
Capa

Esta coleção de Livros Brancos foi organizada pela META-NET, uma rede de excelência parcialmente financiada pela Comissão Europeia, que levou a cabo uma análise dos recursos e tecnologias da linguagem atualmente disponíveis. A análise abordou as 23 línguas oficiais europeias assim como outras línguas importantes na Europa a nível nacional e regional. 

O Prémio João Branco é uma iniciativa conjunta da Universidade de Aveiro e da família do designer Jo

Dia 4 Fevereiro 2013 – 14:00h às 19:30h (Sala 2.2.15)

Primeiro plenário do IPBES

Grupo liderado por Henrique Miguel Pereira, investigador do Centro de Biologia Ambiental da FCUL, submete à apreciação da comunidade científica o desenvolvimento de um sistema de monitorização da biodiversidade baseado num conjunto de variáveis essenciais.

Rosto de Maria Antónia Amaral Turkman

“Ao longo dos últimos dois séculos a Estatística foi indispensável em confirmar muitas das maiores descobertas científicas e inovações da humanidade, tais como a partícula bosão de Higgs e a Revolução Verde na agricultura”, declaram Daniel Paulino, presidente da Sociedade Portuguesa de Estatística e Maria Antónia Amaral Turkman, coordenadora do CEAUL.

Dois artigos -- contando com docentes e investigadores do GeoFCUL no seu elenco de autores -- assinalados no “TOP 25 Hottest Papers” de Abril-Junho de 2011 da revista Journal of South American Earth Studies (Sciencedirect / Elsevier).

Henrique Leitão foi eleito membro efetivo da Académie International d'Histoire des Sciences, pela relevância da sua carreira e produção intelectual. Para o historiador das ciências foi uma “honra enorme” receber a distinção, “a maior ambição de qualquer estudioso ou cientista”.

Proposal for a REGULATION OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL.

Laying down the rules for the participation and dissemination in 'Horizon 2020 – the Framework Programme for Research and Innovation (2014-2020).

EUA represents over 850 universities and university associations across 47 European countries. Its highly diverse membership covers the full spectrum of universities participating in European research programmes.

Vai realizar-se de 18 a 20 de Março de 2013, em honra do Professor Ross Leadbetter, o "Symposium on Recent Advances in Extreme Value Theory ".

Face de Maria Amélia Martins-Loução

O Flora-On sistematiza informação fotográfica, geográfica, morfológica e ecológica de todas as espécies de plantas vasculares autóctones ou naturalizadas listadas para a flora de Portugal. Atualmente, através deste portal acede a 164 famílias, 836 géneros e 2991 espécies.

Cortejo académico na Aula Magna

A cerimónia de abertura do ano letivo de 2012/2013 marca uma nova etapa do ensino superior público.
Exegi monumentum aere perennius - Ergui um monumento mais duradouro que o bronze.
Da nova Universidade de Lisboa vê-se o mundo...

Crianças dos 5 aos 9 anos descobrem as Ciências na FCUL

A FCUL abriu as portas do conhecimento aos alunos do Colégio Infantes de Portugal, de Palmela. Durante uma manhã, os laboratórios de Biologia e de Química e Bioquímica foram explorados por cerca de 20 crianças com idades compreendidas entre os 5 e os 9 anos.

Encontra-se aberto concurso externo para o Banco de Portugal - Departamento de Supervisão Prudencial, com vista ao preenchimento de vagas de Técnico Superior para a área de supervisão

“A inovação é tipo ‘ovo de Colombo’, depois de se saber, parece fácil. Só que ‘saber’ significa um longo caminho de amadurecimento do conhecimento”, declara Maria Filomena Camões, docente do Departamento de Química e Bioquímica da FCUL, a propósito da atribuição da Bolsa Europeia de Excelência de Investigação.

A. M. Galopim de Carvalho num dos geoparques

O pioneiro da Geoconservação em Portugal sente-se agradado pelo reconhecimento dos mais de 20 anos de serviço em prol da preservação e salvaguarda dos geoparques, considerando o tributo um importante incentivo para a defesa territorial, para a promoção da geodiversidade e para o desenvolvimento sustentável baseado no património geológico.

Isaac Carrêlo e Rita Almeida, alunos do curso de Engenharia e Energia do Ambiente e Eva Barrocas, do curso de Biologia, viajaram até Cabo Verde para fazer parte da equipa Turtle Foundation. Durante um mês de experiências intensas, protegeram tartarugas e levaram os ensinamentos apreendidos na FCUL até à comunidade local.

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O Memorando de Entendimento celebrado com Portugal estabelece oito áreas programáticas para a respetiva alocação de verbas para 2009/2014. A abertura de concursos para Portugal deve acontecer ainda este ano.

Palestra por Jennifer de Jonge

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