Eu criei uma nova teoria, e agora?

Estava lendo o blog de uns colegas de profissão US LHC Blog. Gosto muito desse blog e recomendo sua leitura. Em particular, encontrei esse ótimo post I’ve Invented a New Theory, What Do I Do Now?. Já tem algum tempo que eu estava imaginando escrever algo do tipo aqui no AP, mas talvez por minha incompetência nunca tenha escrito. As sugestões no blog são interessantes, mas nem sempre realistas por causa de diversos motivos técnicos. Explicar as dificuldades em detalhes seria algo fora do escopo desse blog, mas eu gostaria de falar algumas palavras para introduzir o fascinante projeto Recast do Kyle S. Cranmer, NYU. Conheci esse projeto pessoalmente quando o autor veio apresentá-lo em Stony Brook, alguns meses atrás.

Twitter-AP mashup de final de ano

Yo!

Recentemente tenho usado mais o twitter que o blog para compartilhar novidades em física e então resolvi pegar as últimas besteiras que postei por lá e fazer uma pequena lista por aqui. Talvez atinja um público maior.

Miami 2010…

This week I will be at the Miami 2010, so I will try and “live tweet” the conference, with some comments and pictures — the hashtag will be #miami2010.

If anyone is interested, here’s the talk I am giving on tuesday (2010-Dec-14, right after lunch 😉 ),

Ver este documento no Scribd

• Symmetry Breaking, Phases & Complexified Gauge Theory — From Quantum Phases to Langlands Duality (PDF, 3.6Mb).

😈

Updated (2010-Dec-15): Here are the notes to my talk, mostly of stuff that was said and is not in the PDF above,

Ver este documento no Scribd

• Notes Miami2010 (PDF, 4.8Mb).

Higgs e política científica

Meses após o último post, vamos falar um pouco sobre política científica.

Eu já falei aqui no blog sobre a possível extensão da vida dos experimentos do Tevatron por mais três anos. Nos últimos dois meses, novas informações foram divulgadas e tanto os experimentos do Tevatron (D0 e CDF) quanto do LHC (CMS e Atlas) fizeram propostas de como lidar com essa (nem sempre tão) saudável competição.

Eu sou ateu, e a ATEA não fala por mim.

Com uma certa preocupação que eu vi hoje a notícia de que uma associação brasileira de ateus, a ATEA, pretende vincular em algumas cidades do país uma campanha publicitária sobre ateismo. A campanha mostra um cartaz com Hitler e Chaplin lado ao lado e Hitler identificado como crente e Chaplin como ateu, e um cartaz com uma imagem do ataque de 11 de setembro nos EUA com a mensagem “Se Deus existe, tudo é permitido.”

Essa campanha é ruim em diversos níveis.

Primeiro, ela não serve de momento de reflexão para ninguém. Ora, se uma pessoa estiver caminhando na rua e vê um outdoor como estes ou o cartaz no fundo de um ônibus, sendo um cristão — como quase 80% dos brasileiros devem ser —, a última coisa que vai passar na cabeça dessa pessoa é “Nossa, realmente, eu acho que posso me permitir pensar pelos próximos dias que Deus não existe para ver onde isso me leva.” Muito mais provável essa pessoa vai ser inundada de uma cólera contra a insinuação de que sua fé é a mesma de Hitler ou dos terroristas, ou que ela seria capaz de atos similares por crer em Deus. Se há algo que se aprende em Debate I na escola é o seguinte: no momento que você compara seu opositor a Hitler, você perdeu automaticamente. Mensagens como estas são exageradas, e foram assim deliberadamente com o intuito de ser inflamatórias.

Além de não fazer a população religiosa refletir sobre religião, a campanha é negativa para ateus como eu. Ela associa a ateismo agressividade — porque a campanha é claramente agressiva contra a religião. Vocês já viram algum anúncio da Coca-Cola que associa a empresa ou a seus concorrentes uma enorme agressividade? A Coca-Cola é uma empresa de sucesso com uma marca muito bem vista no mundo inteiro e deveria ser usada como exemplo de publicidade. Ao invés de mostrar Hitler tomando Pepsi, a Coca-Cola prefere anúncios onde ela mostra um modo de vida desejável a população associado a bebida. Na América do Sul, a empresa mantém uma campanha publicitária recorrente mostrando crianças jogando futebol na rua, alegres, felizes. No Nordeste do Brasil, a empresa tem uma campanha recorrente mostrando jovens diferentes sorridentes na praia dançando. Ao invés de mostrar um cartaz negativo sobre religião, que tal mostrar exemplos positivos do ateísmo? Em primeiro lugar, assim você não assusta de imediato o seu consumidor para ele ter repulsa por você — e com razão, se você chamar ele de Hitler e terrorista. Se alguma coisa essa campanha pode fazer pelos ateus, é criar ainda mais preconceito, desconfiança e raiva contra a falta de crença em Deus.

Eis aqui um exemplo muito melhor de campanha publicitária. Mostrem Humberto Teixeira, o compositor de Asa Branca, e uma roda de forró tradicional do Ceará para ser vinculada no nordeste, como em Salvador. Teixeira era ateu. E a frase, ao invés de dizer “Quem acredita em Deus mata a mãe”, pode ser algo como: “Ateus também fazem arte. Diga não ao preconceito religioso” (algo do tipo, não fiz um brainstorm pô). Mostrem John Lennon em São Paulo com os dizeres “Mesmo sem crer em Deus, ele falava de paz aos homens.” Mostrem Angelina Jolie e Brad Pitt com crianças africanas e falem sobre os milhões que o casal doa para ações sociais e de saúde pública em países pobres pelo bem dos outros, e cite de passagem que eles não acreditam em Deus. Mostrem Chico Buarque compondo uma poesia. Mostrem grandes médicos e biólogos como Crick e Watson e as maravilhas da medicina que salvam vidas e surgiram de suas pesquisas, e associem esse modo de vida de busca pela melhoria de vida humana com pessoas que não tem religião.

Mas por favor, não chamem os religiosos de Hitler.

Mais sobre isso na Folha de S. Paulo.

Papai Noel existe…

Papai Noel existe... pelo menos no Landscape!

… pelo menos no Landscape!

😈

Telescópio de Paranal: 360º, noite…

Neurociência e o Projeto Ersätz-Brain…

Bom pessoal, como anunciado anteriormente, vamos falar um pouco sobre um certo aspecto da Neurociência: o da modelagem de redes neurais via sistemas dinâmicos, modelo de Potts e, por que não, teorias de gauge (cf. What is a gauge?, Gauge theories (scholarpedia), Preparation for Gauge Theory e Gauge Theory (José Figueroa-O’Farrill)).

O nome-do-jogo, aqui, é Projeto Ersätz-Brain, e a idéia é a de se construir uma “arquitetura” análoga a de um cérebro para aplicações cognitivas. A base dessa arquitetura são as estruturas de audição e de visão do cérebro: ao contrário do que ingenuamente se imagina, ambas essas estruturas são altamente hierarquizadas e distribuídas. Ou seja, grupos diferentes (e espacialmente distribuídos) de neurônios lidam com ‘pedaços’ diferentes da informação sendo recebida, enquanto que um outro grupo de neurônios “integra” essas informações, numa camada hierárquica superior as anteriores.

Então, a motivação é a de se construir uma arquitetura distribuída e hierárquica — ou, no jargão que nós usamos, uma “rede [neural] de redes [neurais]”: ou seja, estamos dando um passo na direção da “recursividade” da arquitetura usual de redes neurais. Alguns chamariam tal passo de “meta redes neurais” e outros de rede neurall Gödeliana, ambos os nomes aludindo à natureza auto-referencial da arquitetura: “redes de redes”.

Pra dar um exemplo concreto dum problema que estamos atacando atualmente, vamos pensar em termos do Código Morse: imagine que o nosso EB é como uma criança que ainda não aprendeu a falar e se pergunte: “Como é que uma criança aprende um idioma?” Agora vamos fazer de conta que o idioma não é uma das línguas faladas ao redor do globo, mas sim Código Morse… e, ao invés de termos uma criança, temos uma arquitetura de redes neurais, um EB. 😉

O que a gente pretende fazer é colocar um sinal de código Morse como dado de entrada para o EB e, do outro lado dessa “caixa preta”, tirar a mensagem descodificada. O EB tem que aprender código Morse e identificá-lo com os símbolos usuais do alfabeto, pra assim poder dar como saída a mensagem apropriada.

Quem está acostumado com o paradigma usual de redes neurais e Teoria de Hebb já deve ter percebido que esse tipo de approach não vai funcionar no caso do EB. A pergunta, então, se põe sozinha: “E agora, José?” 😉

O insight é não pensar em termos de “memória”, mas sim em termos de “dinâmica de informação”. Ou seja, ao invés de tentarmos ficar memorizando padrões em cima de padrões, pra depois associar a outros padrões, e assim por diante… a idéia é se notar que, assim como em Teorias de Gauge, há muita informação repetida e muito ruído nesse problema. Então, se Teorias de Gauge funcionam tão bem na Física… por que não tentar implementar um pouco delas em Redes Neurais?! 😈

É exatamente isso que estamos fazendo atualmente, criando um modelo para o EB em termos de Teorias de Gauge. Ou seja, há dois tipos de “dinâmicas” em jogo, uma “interna” e outra “externa” (por falta de nomes melhores). A “interna” é como a simetria de gauge em Física, e fornece a dinâmica dos graus-de-liberdade das partículas de gauge, enquanto que a “externa” é a dinâmica dos campos propriamente ditos. Dessa forma a gente estabelece dum modo bem claro uma relação de ‘recursividade’: a dinâmica “interna” determina o estado “externo” e vice-versa (num sistema de feedback).

Então, a gente pode pensar num Modelo de Potts com 3 estados: ponto, espaço, e ‘espaço branco’ (entre palavras). Esses 3 estados estão sujeitos a uma certa “dinâmica interna” — à la BSB, cf. Learning and Forgetting in Generalized Brain-State-in-a-Box (BSB) Neural Associative Memories — que é descrita por um sistema dinâmico (BSB), e o resultado dessa dinâmica “interna” seleciona um determinado estado para a dinâmica “externa”, que é guiada, por exemplo, por uma dinâmica do tipo BSB também (mas pode ser algum outro tipo, isso não é muito relevante no momento).

Pra apimentar ainda mais esse paradigma, nós estamos implementando ‘operadores de nós’ (knot operators), que são estados topológicos e robustos perante uma gama de “perturbações” do EB. Como esses estados são robustos, é fácil transportá-los hierarquicamente, de um nível hierárquico para outro. O que leva a algumas especulações bastante não-triviais sobre o “aprendizado” do EB — ao contrário do que é normalmente feito em “Teoria Habbiana”.

Bom, por enquanto é só… quem quiser ler um pouco mais sobre o trabalho, pode dar uma olhada num artigo (um pouco antigo, é verdade — o novo vai sair quando eu acabar de escrever 😉 ) disponível no livro abaixo:

• Challenges for computational intelligence (Chapter 3).

Żak, S., Lillo, W., & Hui, S. (1996). Learning and Forgetting in Generalized Brain-state-in-a-box (BSB) Neural Associative Memories Neural Networks, 9 (5), 845-854 DOI: 10.1016/0893-6080(95)00101-8

História do Mundo, em menos de 5 minutos…

Hans Rosling ataca mais uma vez! 😈