IA e Sociedade do Conhecimento

1. IA e Sociedade do Conhecimento Luís Moniz Pereira Centro de Inteligência Artificial, UNL FCT-UNL, 18 de Maio 2006

2. IA e Sociedade do Conhecimento • Esta palestra diz respeito às escolhas a fazer na IA, para potenciar a ciência e o conhecimento em Portugal. • I.e., como a computação inteligente vai multiplicar os efeitos da aposta no conhecimento, na ciência, nas pessoas, em Portugal. • Para tal introduzo a noção de “Cognoma”, por analogia com a de “Genoma”.

3. IA e Sociedade do Conhecimento • Esta palavra, “cognoma”, vai tornar-se trivial em 5 anos, tal como o genoma se tornou trivial e todo o seu uso tecnológico. • Cognoma significa cognição, tanto no homem como na máquina e, claro, na interface cognitiva entre o homem e a máquina. Lembra a “Cibernética”.

4. COGNOMA • Cognição no Homem e na Máquina • cognição no homem • cognição na máquina • interfaces cognitivas

5. GENOMA + COGNOMA • Dois mecanismos darwinianos em co-evolução: genes e memes. • Selecção individual e grupal. • O cérebro, suas funcionalidades e desempenho adaptativo gregário. • Turing e Eva: tábua rasa versus módulos específicos e gerais. • A natureza humana: nature vs nurture.

6. GENOMA + COGNOMA • Módulos específicos: • mundo natural físico • uso de instrumentos • artefactos culturais • Inteligência geral: • formulação de conceitos • crenças religiosas, filosóficas, ideológicas • conhecimento científico • artefactos estéticos e imaginativos

7. GENOMA + COGNOMA • o Genoma é a base da Biotecnologia • o Cognoma é a base da Cognotecnologia ~~~~ • a aplicação do Cognoma ao Genoma dá a Bio-informática • ora o Cognoma aplica-se às Ciências todas!

8. Lab Associado “COGNOMA” • Concretizando, o que poderia ser um Laboratório Associado “Cognoma”? • Compreende uma área científica inter- e multi-disciplinar. • Contém a inteligência artificial da parte da máquina. • Contém as ciências cognitivas da parte do homem, a Neurologia, a Psicologia.

9. Lab Associado “COGNOMA” • Área científica multi- e inter-disciplinar • Inteligência Artificial • Cognição, Aprendizagem • Língua natural • Robótica, etc. + • Ciências Cognitivas • Neurologia • Psicologia • Filosofia • Antropologia, etc.

10. Lab Associado “COGNOMA” • Áreas tecnológicas • “Tools” para realizar C&T • Web Semântica • Apoio à decisão • Bio-Informática • Cognição aumentada • Multimédia e conteúdos inteligentes • Português no computador • Ensino e treino interactivos • Info-inclusão de séniores e deficientes • Próteses cognitivas, etc.

11. Web Semântica • Cada vez há mais informação disponível na Web. • pode ver-se como um enorme Sistema de Informação, sobre o qual se podem desenvolver aplicações • Hoje em dia a Web está em máquinas, mas é para ser usada por humanos. • A ideal da Web Semântica é o de fazer uma Web em máquinas, para humanos mas também para máquinas! • Portugal tem grande competência nesta área.

12. Web Semântica “The Semantic Web is an extension of the current web in which information is given well-defined meaning, better enabling computers and people to work in cooperation.” Tim Berners-Lee, criador da Web • A ideia é que à informação se juntem também descrições do significado dos dados. • Permitir-se-á que máquinas, lendo os dados e os seus significados, possam de forma eficiente entender os conteúdos. • Exige: • Repositórios com definições de conceitos • Que as páginas tenham referência a significado

13. Web Semântica • O grande salto qualitativo está já a acontecer, com “standards” internacionais. • Vai permitir com aplicações como nunca vimos. • A web é um sistema de informação, sobre o qual iremos construir aplicações nas quais os computadores usam a web sem precisar do ser humano intermediário. • Portugal participa nos grandes projectos europeus nessa área.

14. Bio-Informática • Gama de problemas Biológicos a resolver • Sequênciação DNA/RNA • quais os genes [e.g. genoma humano] • Expressão Genética • dos genes às proteínas • Percursos Metabólicos • cadeias interactivas de proteínas • Interacções Proteínicas • que pares de proteínas interagem • Estrutura das Proteínas • as formas 3D limitam as interacções

15. Bio-Informática • Técnicas e Algoritmos para Análise de Dados • Algoritmos de pesquisa • Programação dinâmica • Programação por restrições • Aprendizagem automática • Técnicas de visualização • Supporte nos repositórios de informação • Artigos científicos • Bancos de dados (genes, proteínas, percursos, ...) • Acessibilidade pela Web • Portugal tem grande potencial nesta área

16. Multimédia e Conteúdos Inteligentes • Dotar Portugal de uma infra-estrutura de dispositivos e sistemas de informação • Acesso para idosos. • Acesso para pessoas com limitações. • Turismo sénior internacional, marketing de Portugal como um destino em que há uma infra-estrutura tecnológica de acessibilidade. • Tecnologia “calma” no sentido original da computação ubíqua, para pessoas com pouca ou nenhuma experiência computacional.

17. Multimédia e Conteúdos Inteligentes • Conteúdos nacionais (com versões internacionais) multi-plataforma (p.ex. móvel, on-line, vídeo…). • A tecnologia possibilita novas formas narrativas. • As narrativas contribuem para a promoção de ideias e conceitos, para o conhecimento. • Portugal deve promover e dar a conhecer a sua história com esta aproximação. • Portugal tem grande património nesta área.

18. A Computação como Media • Novas estruturas literárias em resultado das redes, da interacção, da ubiquidade, e da mobilidade. • Síntese de comportamentos emergentes dos agentes artificiais em estórias, por regras literárias atinentes dos universais humanos. • Prova de propriedades literárias. • Experimentação, validação, e crítica literária. • Hollywood, heritage, educação psicológica e moral.

19. Ministry of Science grade, thrice: ‘Very Good’ hosted at Departamento de Informática - DI Faculdade de Ciências e Tecnologia - FCT Universidade Nova de Lisboa – UNL http://centria.fct.unl.pt/ Centre for Artificial Intelligence, UNL

20. Objectives and Structure • To promote research in AI and applications • Launch research projects • Stimulate national and international cooperation • Organize scientific events • Foster graduate and post-graduate activities • Structured into three main AI research areas • Knowledge Representation and Reasoning & Logic Programming - KRRLP • Intelligent Information Systems - IIS • Soft Computing and Constraints - SCC

21. KRRLP - Knowledge Representation and Reasoning & Logic Programming • Foundations of rational computational logic agents, logic programs, knowledge base updates, and implementation • Knowledge Base Updates and Evolution • General framework for integrating several reasoning forms (fuzzy, possibilistic, probabilistic, and non-monotonic) • Distributed tabling and revision systems • Computational models and their implementation for a parallel and distributed logic programming language

22. SCC - Soft Computing and Constraints (1) • Fundamental and applied research in Constraint Programming • Integration of local search and constraint propagation • Interaction of constraint propagation techniques with computational geometry methods • Set constraints, global, spatial, continuous domains, over-constrained, and fuzzy constraints solvers • Architectures for distributed constraint solvers • Extend research on multi-valued logics for digital circuits to applications in logic-based agents. • Modeling biophysical systems with non-linear constraints over continuous domains

23. SCC - Soft Computing and Constraints (2) • Fundamental and applied research in Machine Learning • Machine Learning, Concept Learning • Data and Text Mining • Fuzzy clustering • Self-organizing maps • Inductive logic programming • Coupling neural networks with genetic algorithms • Applications • Medicine and Bioinformatics • Interpretation of oceanographic data • Intelligent access to music data warehouses • General search of texts and data mining in web pages

24. ISS - Intelligent Information Systems (1) • Semantic web tools • KRR for the Semantic Web - NoE REWERSE “Reasoning in the Semantic Web”. • Semantic web based integration of heterogeneous databases. • Agents for classification of documents and definition of web ontologies. • Text mining included in Soft Computing and Constraints

25. ISS - Intelligent Information Systems (2) • Other ISS tools • Meeting and class scheduling; ERP for higher education institutions; natural language querying; integration into UML framework and use of UML editors. • Retrieving and processing Portuguese documents; specialized tools for cooperative multimodal information-retrieval system. • Building Natural Language dialogue knowledge bases for the sentence interpretation from Information System description and Semantic Web ontology. • Designing data warehouses and querying, with computer assisted multidimensional modeling and their physical design; XML web services for scheduling problems; single view maintenance of ORDB.

26. More on CENTRIA More info ... http://centria.fct.unl.pt where annual reports can be found

27. Política de Recursos Humanos • Está por resolver...! • Financiamento para libertar para a investigação, por períodos definidos, docentes com mérito. • Verbas nos projectos nacionais para suportar investigadores convidados a qualquer nível. • Bolsas para nacionais frequentarem mestrados Erasmus Mundus a funcionar em Portugal.

28. Política Institucional • Promover “clusters” de qualidade, através de contratos de Laboratório Associado de atracção internacional. • Promover mais cooperação Ibérica, no contexto desses Laboratórios Associados. • Promover a contratação de doutorados para a investigação pelas Empresas. • Obrigar o Ensino Superior à gestão profissional.