Index

História da
 Inteligência Artificial

Inteligência Artificial

Ciências Cognitivas

Cibernética e Robótica

Bibliografia

ENTREVISTA COM HELDER COELHO

A história da I.A. começa em 1973, no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), com três pessoas, das quais eu sou uma delas, e neste momento temos perto de 60 doutores, a maioria deles formados em Portugal. A raiz foi o Luís Moniz Pereira que foi o primeiro a ser doutorado. Hoje a comunidade anda à volta de 200 pessoas, das quais eventualmente 100 são activas (é difícil neste momento medir o número de pessoas, mas deve ser à volta de 100).

A disciplina organizou-se por Universidades, praticamente todas as Universidades do país têm grupos mais pequeninos ou maiores de pessoas que trabalham na área e que leccionam. Aqui na área de Lisboa podemos ver que existem grupos na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa ligados a duas licenciaturas, uma em Informática (a tradicional) e outra com a Faculdade de Letras que tem a ver com a Engenharia da Linguagem e do Conhecimento, portanto uma estrutura linguística e Inteligência Artificial, e isso é uma coisa relativamente nova, a licenciatura tem 5 anos e é um bom exemplo de aplicação no sentido de termos formação numa área multidisciplinar.

Depois há o grupo do Técnico, não há só um grupo do Técnico, penso que há uns três ou quatro grupos lá. Ora existe o grupo do João Pavão Martins, no Departamento de Mecânica, o do Carlos Pinto Ferreira, que também pertence ao grupo de Mecânica, mas que está associado ao Instituto de Sistemas e Robótica, depois um grupo do Nuno Mamede ligado ao grupo de electrotécnica e o Grupo da Ana Paiva, com várias sub-áreas de desenvolvimento. Do outro lado do rio, na Universidade Nova - Faculdade de Ciências e Tecnologia, há o grupo do Luís Moniz Pereira, que é um grupo grande e há um centro, que é o centro I.A. (CENTRIA). Aqui na Faculdade de Ciências nós temos também uma unidade que não é uma unidade de investigação em I.A. mas que contempla uma linha de investigação da I.A. que antigamente se chamava LABMAC (Laboratório de Modelos e Arquitecturas Computacionais) que é a segunda unidade na área de Lisboa do ponto de vista daquilo que é o Ministério da Ciência.

Se sairmos aqui da área de Lisboa, temos quer em Évora, onde existe um grupo ligado ao Luís Monis Pereira que trabalham em associação, e em Coimbra, Aveiro, no Porto também, nas três Faculdades, Engenharia, Economia e Ciência e na Faculdade do Minho.

Voltar para IA em Portugal

Em relação às áreas de trabalho, que também é uma informação interessante, existe uma rede muito grande de áreas mais fundamentais e outras mais de aplicações e em Portugal há um ponto de partida que tem a ver com instrumentos de trabalho nomeadamente com linguagens de programação lógicas, da qual o Luís Moniz Pereira é o grande exemplo, com ligação à PROLOG que é uma linguagem de origem Francesa, Europeia, e depois existem um conjunto de grupos que se foram arrumando nomeadamente naquilo que são as áreas mais importantes da Inteligência Artificial, quer do ponto de vista dos fundamentos quer do ponto de vista das aplicações. Ainda focando esse ‘mapa’ podem ver que neste momento existem três grandes áreas de trabalho, uma que tem a ver com a aprendizagem, outra com a representação de conhecimento, temas cognitivos, e outra com raciocínio em geral e essas três áreas têm também uma boa representação em Portugal.

 Voltar a IA em Portugal

Eu estou ligado fundamentalmente a uma área periférica virada para aplicações que tem como exemplo a distribuição, um dos temas fundamentais, e a agência, chama-se Inteligência Artificial Distribuída e de certo modo vocaciona-se para aplicações quer na Biologia quer na Educação, quer na Economia, onde existe a necessidade de mobilizar instituições quer os indivíduos que fazem parte dessas mesmas instituições que são os agentes.

Do ponto de vista ainda de ensino, os grupos estão localizados em Universidades, ligados fundamentalmente a licenciaturas de Informática umas de Informática propriamente dita como na Faculdade de Ciências e outras de Engenharia Informática, como na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Nova e no Técnico e de Engenharia Electrotécnica e Computadores que existe também no Técnico.

A origem da I.A. em Portugal não é em 1973. Porque eu e o Luís Moniz Pereira conhecemo-nos em 1965/66 no Técnico e o primeiro exercício foi a criação de um Centro de Estudos de Cibernética (CEC), que foi do ponto de vista Universitário uma segunda versão de um centro de Estudos de Ciência que foi criado aqui na Faculdade de Ciências uns anos antes. O CEC de certo modo foi o laboratório onde nós nos encontrávamos, onde se viveram ligações nomeadamente a professores que apoiaram a iniciativa logo desde o início, e depois por razões meramente conjunturais fomos ter ao LNEC. O Luís Moniz Pereira já estava lá, o Fernando Pereira era nessa altura aluno da Licenciatura de Matemática na Faculdade de Ciências, e eu estava num laboratório de Física Nuclear e passei para o LNEC.

No LNEC foi a junção de nós os três, em 1973, e também com um projecto que o laboratório nessa altura tinha de renovar a informática, de transformar o centro de cálculo que existia e de projectar a utilização e exploração da informática de um modo muito mais alargado. Portanto a I.A., digamos juntou-se a esse projecto e desde a raiz, porque eu, o Luís Moniz Pereira e o Fernando Pereira fomos quem projectámos o novo Centro de Informática e tivemos também oportunidade de meter aquilo que nós queríamos. E portanto daí logo ficou um projecto que nessa altura se chamava Lógica Computacional, por razões meramente de conjuntura (a Inteligência Artificial nessa altura era um pouco ficção científica), o objectivo era desenvolver instrumentos e técnicas que depois pudessem ser utilizadas nas aplicações da Indústria da Construção Civil.

Se teve êxito esse empreendimento? Do ponto de vista de formação e de explosão, teve, porque à medida que nós íamos prosseguindo as pessoas iam saindo, o Luís Moniz Pereira saiu em 1978 e formou o grupo da UNL, eu só saí em 1990 mas o Fernando Pereira saiu em 1977, praticamente na mesma altura do Luís Moniz Pereira, foi para Edimburgo, e depois para os Estados Unidos onde está neste momento, desaparecendo do mapa de trabalho em Portugal. Do ponto de vista da Engenharia Civil o êxito do empreendimento foi um êxito médio, como sabem a I.A. em Portugal nasceu fundamentalmente ligada à engenharia civil e às aplicações nesse domínio.

Houve muitas dificuldades no início, as coisas foram-se fazendo sempre contra- -corrente e como é habitual em Portugal, com muitas reticências e desconfianças e quando as pessoas desaparecem é que surge a necessidade de…, lembro-me que na altura em que me ia embora, declarei a saída do LNEC um ano antes de sair, e nessa altura apareceu-me um aluno de doutoramento e foi o primeiro ligado à Engenharia Civil que apanhei, porque durante o período em que estive no LNEC, praticamente depois do meu doutoramento as pessoas que eu doutorei nunca foram pessoas do LNEC, tinham um grupo muito grande, que chegou a ter 20 pessoas com uma pessoa que pertencia ao LNEC, portanto era um grupo um bocado esquisito, porque existia numa instituição mas a sua base de sustentação era exterior à própria instituição.

Curiosamente essa pessoa que eu não cheguei a orientar por estar de saída e não me querer comprometer, neste momento tem a continuação do projecto do LNEC no Técnico, é interessante ver como as coisas por vezes não continuam na mesma instituição, mas mudam de instituições, portanto existe neste momento um grupo de aplicações em Inteligência Artificial em Engenharia Civil muito activo com uma relação muito grande com a indústria.

Voltar Cronologia

Algumas aplicações do grupo de Engenharia do Técnico foram mostradas durante a EXPO'98, nomeadamente aquela demonstração que estava no Pavilhão do Ministério da Administração Interna e que tinha a ver com o mapa do país, portanto podia-se viajar pelas várias localidades. Aliás, nesse mesmo Pavilhão havia uma outra aplicação, não sei se viram, que era no fim e que tinha a ver com golfinhos e que era uma outra aplicação de Inteligência Artificial, da minha colega Ana Paiva, com os seus alunos (que é outro dos grupos do Técnico de que falava há pouco) e que tem a ver com questões educativas, com questões de agência, com questões de comportamentos, portanto não há só "razão" na totalidade nesses agentes há também emoções e isso é uma zona de trabalho relativamente moderna e que se vê neste momento aparecer com alguma pujança nomeadamente no cinema, presumo que vocês todos viram o Titanic, a Formiga Z ou a Vida do Insecto, esses são três filmes recentes onde a Inteligência Artificial está lá metida.

No caso da Formiga Z, do Mulan e da Vida do Insecto, quer no Público quer no Expresso, saíram nas semanas em que os filmes entraram em exibição bastantes artigos que descreviam um conjunto de pormenores técnicos bem interessantes.

Vocês têm de ir à procura das fontes. Há neste momento algumas revistas que se vendem neste momento aqui em Portugal e que são fundamentais para vocês verem coisas. Eu cito agora o número deste mês de Abril de 1999 da Wired que tem na capa o George Lucas e que tem um artigo e uma entrevista ao George Lucas sobre o episódio n.º 1 da Guerra das Estrelas onde 95% do filme é digital portanto o filme está todo feito em computador (95%) é editado em computador, e nalgumas falas vai ser projectado por computador, nem passa a ser um filme em celulóide. Do ponto de vista do digital o filme tem algo ligeiramente mais complicado do que tinha o Titanic, que para quem tivesse com muita atenção podia descobrir coisas incríveis, nomeadamente quando o navio se está a afundar, em que temos a proa para cima, em que ele está, digamos partido, e em que se vêem passageiros a cairem, a câmara está numa posição que é impossível e só o facto de a câmara estar um pouco afastada dá para não perceber que as pessoas digitais que estão a cair na água não são pessoas, são objectos computacionais, são bocados de bits, mas não se vê porque a câmara está ligeiramente afastada, da mesma maneira como não se vêem as pessoas que andam a passear no deck, porque a câmara está digamos levemente afastada, e é impossível distinguir se é uma pessoa ou não. No caso do Titanic, chamo a atenção que houve um conjunto de filmes que passaram nos diferentes canais a explicar a feitura do filme e que chamavam a atenção para algumas destas coisas.

Mas estas zonas são difíceis de entender, como é que conseguimos olhar para um boneco e entendermos se o boneco não for desenhado, até que ponto é que o movimento do boneco não está pré-fixado, até que ponto é que o seu comportamento é um comportamento espontâneo, as pessoas não conseguem perceber isso, ma por exemplo se vires as aplicações que neste momento existem… por exemplo, um aquário virtual, em que não há água e não há peixes, em que os peixes são mesmo peixes de verdade, como diria o Pinóquio, na medida em que os seus comportamentos são exactamente idênticos aos comportamentos das espécies; as suas fardas, quer dizer, os peixes estão vestidos como os peixes que podemos ver no fundo do mar e comportam-se da mesma maneira. E nesse género de exercícios que são apresentados em conferências técnicas e científicas, podemos ver o que é que os peixes estão a ver.

E assim pode-se perceber que de facto não é um boneco, é um artefacto com capacidades cognitivas, na medida em que ele se está a comportar, ele tem conhecimento da sua espécie para se comportar de uma determinada maneira, e tem um comportamento que não é determinado, que é não determinado. Ele depende dos outros peixes que aparecem na sua visão o poderem afectar ou não, se são peixes maiores ele eventualmente tem medo e afasta-se, se são peixes mais pequeninos e se ele for um tubarão, obviamente vai atrás dos pequeninos e portanto vai atrás com um comportamento semelhante ao de um tubarão, da mesma maneira que o peixe que vai à frente tem um comportamento semelhante. E agora se nós ligarmos as janelas do seu campo de visão, podemos ver aquilo que o tubarão está a ver ao perseguir o outro e o que é que o outro vê ao ser perseguido. Isto só se vê em conferências científicas.

Pode-se meter uma coisa destas na EXPO, como a minha colega meteu os golfinhos, e as pessoas não ficaram muito sensibilizadas com os golfinhos.

Havia emoções, havia sensações … Mas não havia qualquer apoio ou explicação, não havia ninguém ali ao pé e havia nesse pavilhão duas coisas que eram muito mais atractivas e tinham algum apoio, nomeadamente aquela do mapa de Portugal, que tinha alguém sempre ao lado e a história do Porto, que é também bastante atractiva e estava logo ao início, de modo que quando uma pessoa chegava ao fim já estava para se ir embora.

Outras aplicações - sistemas periciais

Neste momento há aplicações que são aplicações industriais, há uma empresa que existe desde 1987 e que é dirigida por dois professores do Técnico, o Pavão Martins e o Ernesto Morgado, que se chama SISCOG, e que a empresa líder no mercado das aplicações de planeamento e de transportes. Neste momento a gestão planeada de transportes ferroviários em Portugal, na Holanda, no Reino Unido, na Dinamarca, na Noruega é feita com programas dessa empresa, o que pode dar, digamos um sinal, de que a tecnologia portuguesa, numa área muito especifica, é capaz de no caso da Inteligência Artificial de ser líder e de ganhar concursos internacionais. Como vocês sabem, quando se ganha um concurso a nível internacional ganha-se ao fim de uma selecção bastante forte.

Tendências da evolução da IA 

No que diz respeito a áreas de trabalho, existem as áreas tradicionais da I.A. portuguesa em volta da linguagem de programação em PROLOG, quer no Porto, na Faculdade de Ciências em torno do YAP (Yet Another PROLOG), que é uma linguagem de programação que está no circuito comercial e que neste momento vai sair uma nova versão já mais sofisticada, existe trabalho de investigação por detrás de um protótipo também de uma linguagem de programação na Universidade Nova, com o Luís Moniz Pereira e depois temos as áreas de representação e raciocínio, que são fortes, as áreas de aprendizagem baseada em computador, também é forte, aprendizagem mecânica, se quiserem traduzir a designação em inglês que é machine learning, as áreas de robótica inteligente, existem vários grupos em Portugal a trabalhar nisso e a área de I.A. Distribuída onde existem fundamentalmente três grupos, o meu, o do Jorge Oliveira na Faculdade de Engenharia de Porto e o da Ana Paiva que trabalha comigo e que tem um grupo mais ligado a aplicações nas escolas, portanto programas que permitem a aprendizagem de crianças.

Voltar Lógica

Do ponto e vista histórico elas aparecem contra linguagens procedimentais como o PASCAL, o FORTRAN e o BASIC, e o que elas trazem de novo é que se olha para o código e o código é o conhecimento que temos e não o modo como computamos o conhecimento. Enquanto que numa linguagem como o BASIC descrevemos o modo como o problema vai ser calculado, ou o modo como o problema vai ser resolvido e portanto temos uma forma determinista, todos os caminhos de computação estão no programa, e numa linguagem declarativa e num programa em PROLOG temos o conhecimento e agora os modos como esse conhecimento vai ser utilizado estão dentro da própria linguagem de programação, no chamado interpretador ou compilador que é um programa que de certo modo é aquilo que designamos por linguagem de programação, é ele que faz a tradução do programa escrito nessa linguagem para uma linguagem de baixo nível na qual a computação é feita e portanto esse programa em PROLOG tem o nosso conhecimento e os modos como esse conhecimento pode ser explorado (existem milhares deles) são feitos pela máquina de inferência da própria linguagem de programação. É aí a grande diferença. Do ponto de vista informático, quais são as vantagens disto, se trabalhamos em áreas onde é necessário mudar ou actualizar ou aumentar o conhecimento de uma certa área de intervenção, a manutenção do programa torna-se muito simples porque o que se faz é juntar mais conhecimento ou trocar, e isso é difícil em C++, em BASIC ou em FORTRAN, onde para se passar de um programador para outro eventualmente o estilo dele vai-nos impedir de entendermos o que ele escreveu.

Voltar PROLOG

Do ponto de vista de aplicações existem algumas aplicações secretas, nomeadamente no sistema financeiro, banca, que não se sabem que existem, mas que eventualmente existem, e praticamente todos os bancos devem ter, quando vamos a um banco e temos um serviço de apoio ao crédito que nos dá respostas em 24 horas de certeza absoluta que existe um sistema pericial que está a permitir aquele balcão de dar respostas tão rápidas, portanto neste momento todos os bancos têm esse tipo de rapidez no apoio ao crédito, no entanto como são armas tácticas dos bancos eles não divulgam. O primeiro a ter, e o que ganhou de certo modo com a diferença e que conseguiu poder de competição foi o BCP. E ele nunca declarou que tinha.

No ponto de vista de outras áreas neste momento, a Inteligência Artificial, contrariamente àquilo que era aqui há uns 15 ou 20 anos atrás é invisível, portanto qualquer aplicação informática, que seja sofisticada, tem um bocado de Inteligência Artificial, tem um módulo, ou tem vários módulos, portanto já não é um produto de I.A. é um produto da informática onde a I.A. serviu eventualmente para colar módulos, eventualmente para proporcionar uma melhor interacção com o utilizador, para ajudar o técnico que está a utilizar aquela aplicação, etc. E por isso é que se fala menos de aplicações típicas de I.A., quando aqui há uns anos se falava. O caso do cinema é isso, fala-se muito nestas novas formas de fazer cinema, dos gráficos, da animação, eventualmente dos agentes mas não se ouve falar de I.A., mas existe, porque se se fala de agentes, obviamente fala-se de I.A.. Nas cenas de batalha do Mulan, ou no Príncipe do Egipto em que há uma movimentação de personagens, ela é feita em cada uma das personagens, portanto, cada uma das figuras é um agente e tudo aquilo é feito automaticamente, todos os indivíduos têm comportamentos de acordo com a sua personagem.

Não houve propriamente uma fusão, a I.A. por razões de maior eficácia industrial deixou de ter a táctica agressiva que tinha nos anos 1980, de dizer ‘nós fazemos tudo’, e aí teve alguns dissabores porque eventualmente a tecnologia que passou para a indústria não estava ainda apurada para fazer tudo (neste momento está) e portanto houve muitos flops, muitos desastres e neste momento ela aparece encaixotada. Outro caso, o Deep Blue, diz-se que o Deep Blue não tem Inteligência Artificial, mas se formos um pouco mais em pormenor ao programa e àquilo que ele faz obviamente veremos uma aplicação extensiva de técnicas de I.A. nomeadamente no que diz respeito à representação, no que diz respeito ao planeamento, no que diz respeito à procura e só para falar nestas três.

Em relação ao Deep Blue houve uma discussão muito forte e não se percebeu muito bem na altura porque é que o Kasparov tinha acusado a IBM de fazerem batota. Foi precisamente no momento em que perdeu que ele acusou a IBM de fazer batota acusando-a de ter mexido no programa ao longo do jogo. Como se sabe ao longo de um jogo de xadrez há momentos de paragem, nos quais qualquer jogador, pode ser uma máquina, pode ser sintonizado, e foi isso que aconteceu, e o que aconteceu com a versão que venceu o Kasparov é que essa sintonização, que no ano anterior ainda não era possível fazer, no ano em que o Kasparov foi derrotado era possível fazer quase variável a variável, portanto o Kasparov teve um programa que tinha uma ideia estratégica a desenvolver, e desenvolveu-a, nos momentos em que ele perdeu, ele perdeu com um fio condutor que desde o início o programa tinha e esse fio condutor pela primeira vez consistia em que, da mesma maneira que um jogador tem uma estratégia, e não realiza imediatamente, espera pelo momento oportuno para realizar os actos, e o programa fez o mesmo. Conseguiu congelar certos actos tácticos até ao momento em que era importante de os disparar. Isto quer dizer que há uma estratégia, há um plano, e isso é inteligência.

Outras aplicações - Campeonato de Futebol de Robots

A aprendizagem computacional neste momento faz-se com tecnologias muito diversificadas nomeadamente praticamente era tudo feito simbolicamente e agora há tecnologias de redes neuronais, algoritmos genéticos, tecnologias inspiradas numa metáfora biológica que tem neste momento uma grande utilização. Um dos grupos que neste momento está mais bem apetrechado e que tem uma massa critica com resultados melhores é o grupo de Coimbra com o Professor Ernesto Costa, e portanto aí há, digamos, desenvolvimentos, contribuições, resultados muito interessantes.

A visão neste momento está muito sofisticada e essa sofisticação pode ser visível num conjunto de exemplos interessantíssimos, que até não são deste ano, como por exemplo um robot pegar numa agulha e num fio e passar o fio pelo buraco da agulha, é possível, pegar numa folha de papel e numa comunidade de quatro ou cinco robots pequenos e eles com as mãos começarem a fazer um barco ou um avião com uma folha de papel, portanto aqui existem agentes, que estão a cooperar, que estão a dobrar papel e que portanto estão a ver o que estão a fazer, portanto aqui estão dois exemplos um bocado impressionantes não são actuais, são de uma equipe japonesa. Outros exemplos actuais, temos tudo aquilo que neste momento é visível nas guerras, isto é, como é que se vê numa guerra e como é que se pode prometer a escotilha, pode ser mais difícil, que se vão fazer ataques cirúrgicos que são feitos com capacidade de visão e de inferência daquilo que se vê, nomeadamente daquilo que não se vê. Todos nós somos capazes de viver num ambiente onde somos capazes de ver coisas e onde as coisas que não vemos deduzimos. E tomamos decisões activas sobre coisas que não estamos a ver. Essa é, digamos, uma capacidade de retirar da cena todos os elementos que nos podem ajudar a reconstituir as coisas que não estamos a ver. Tudo isto é feito neste momento do ponto de vista da visão computacional, o que dá uma capacidade acrescida para aplicações nomeadamente de segurança.

A Inteligência Aumentada é uma linha de aplicações que tem a ver com a indústria da saúde, e com pessoas que necessitam de próteses, neste momento as próteses biológicas e tudo aquilo que significa tirar um órgão e colocar outro, podem ser substituídas por próteses mecânicas, nomeadamente braços e pernas, e o rendimento tem sido bastante grande.

Uma outra aplicação, que é francamente interessante tem a ver com futebol, trata-se de robots que jogam futebol. Já se realizou o segundo Campeonato do Mundo de robots que jogam futebol, que foi em Julho do ano passado em Paris, precisamente na altura em que havia o Campeonato do Mundo a decorrer, este ano vai ser em Hamburgo na Suécia, e este campeonato é com robots físicos e com robots de software, nós aqui na Faculdade, na minha cadeira do primeiro semestre tive aqui dois grupos de alunos que fizeram equipes para jogar portanto com jogadores, e esta é uma área interessantíssima, porque implica não só construirmos o próprio agente portador, mas também toda a interacção entre eles, cooperação, colaboração…

A robótica vai sendo aperfeiçoada há medida que vamos entendendo aquilo que é o homem (neste momento sabemos pouco) e vamos construindo mecanismos, eventualmente não da mesma maneira que são construídos no homem, mas que têm a mesma essência, ou pelo menos uma parte sustâncial dessa essência, e tentamos em máquinas, neste caso em robots que eles sejam construídos. É o mesmo sistema do avião, quando olhamos para um avião sabemos que um avião está a simular um pássaro mas não se vê o bater das asas no avião, apesar de uma das razões para o êxito do avião ser as asas serem flexíveis, se isso não acontecesse o avião teria menor resistência a todos os problemas que podem ocorrer, nomeadamente em trovoadas e turbulências e é essa flexibilidade estrutural que permite ao avião comportar-se quase com 100% de segurança.

Mas no cinema as coisas passam-se da mesma maneira. Há é muitos preconceitos, alguns deles sem dúvida formados pela comunicação social. Ser fizermos o levantamento de artigos de divulgação feitos por jornalistas só, de I.A. veremos como eles são maus, peguemos no dossier de acompanhamento do desafio entre o Kasparov e o Deep Blue, e vejamos como no Público e no Expresso e não foi durante muito tempo, apenas um mês, a notícia foi tratada. Houve editoriais inacreditáveis, e que podiam dar origem a demissões, mas nunca as houve…

Voltar a Cibernética e Robótica