S.P. 07 de junho de 1999

Em final de 1990, durante a sua gestão como diretor do IEA-USP, foi criado grupo de Ciência Cognitiva e meu nome indicado (por apresentação do Prof. Dr. Newton da Costa) para coordená-lo.

Durante os anos de 1991 até final de 1997, coordenei o referido grupo, dedicado ao encontro de especialistas de diferentes áreas com o objetivo estudar modelos naturais e artificias de cérebro, mente e comportamento.

Neste período foram realizadas dezenas de reuniões fechadas, orientação, colaborações para divulgação da disciplina, artigos científicos, bem como mais de 100 eventos públicos, muitos deles pioneiros no Brasil. (A lista de eventos do grupo no período de existência e o público presente encontram-se no livro de presença do IEA-USP)

Em carta de março de 1997, o Conselho Diretor do IEA-USP, representado pelo diretor Prof. Dr. Umberto Cordani, entendeu que o grupo já estava plenamente maduro, que sua produção era plenamente satisfatória e que o Instituto já não mais comportava manter o referido grupo que ali tinha ficado por 7 anos, fazendo-se necessário aumentar a penetração institucional através da formação de um NAP ou de uma cadeira de Pró-Reitoria. (Segue anexa a carta do Conselho, bem como outros documentos relevantes)

Dirijo-me, através desta, à reitoria, no afã de deflagrar processo que possibilite a continuidade da inserção da Ciência Cognitiva em nossa universidade. Fomos pioneiros com o grupo do IEA-USP, ainda que tarde em relação às universidades estrangeiras que contam com departamentos de Ciência Cognitiva já há décadas, e entendemos que neste momento uma área como Ciência Cognitiva, quer por sua vocação interdisciplinar, quer pelo seu tema de pesquisa – cérebro, mente, modelos artificiais – constitui (como pode comprovar a quantidade de material anexo, tanto técnico, quanto de repercussão na mídia leiga) uma das áreas fundamentais para a universidade e para a sociedade na virada do milênio.

A demora na elaboração deste documento, bem como alguma imperfeição que nele haja, decorre da dificuldade de escolha colegiada dos membros e da dificuldade de coletar assinaturas e papéis sem a infra-estrutura que tive antes na coordenação do grupo do IEA/USP, o que certamente indica que deveríamos ter feito a passagem do IEA para um NAP sem a interrupção de quase ano e meio.

Reiterando meus votos de elevada estima e admiração, subscrevo-me

Professor colaborador de pós-graduação (POLI-USP). Médico (USP). Psiquiatra (USP). Bacharel em Filosofia (USP). Mestre em Filosofia (USP). Doutor em Engenharia Eletrônica (POLI-USP). Ex-Coordenador do Grupo de Ciência Cognitiva do IEA-USP (1990-1997)

No início da década de 90, o então presidente norte-americano George Bush declarou aquela como a "Década do Cérebro", destinando volumosos recursos para a pesquisa nessa que se constitui uma das grandes fronteiras do conhecimento humano.

Embora o Brasil tenha uma tradição de boa estirpe em pesquisa neurocientífica, psicológica, psiquiátrica e de computação, falta-nos uma estrutura interdisciplinar que unifique adequadamente essas áreas no afã de propiciar o estudo de cérebro e mente e de modelos naturais e artificiais da relação entre ambos.

Desde a década de 50, iniciou-se uma revolução na psicologia e na neurociência, com a revisão dos cânones do behaviorismo (a mente pode ser estudada através do comportamento e dos mecanismos de reforço que sobre ele operam), reavivando-se a necessidade de investigação dos processos de representação mental. Porém, ao contrário do movimento pendular típico do reavivamento de doutrinas internas, a então nascente ciência cognitiva postulava representações mentais como símbolos e processos mentais como uma computação e processamento de informação sobre esses mesmos símbolos. A ponte entre os modelos mecânico-computacionais (então apresentada sob a forma de programas de computador capazes de realizar tarefas inteligentes, no caso provar teoremas matemáticos) e o estudo da função cérebro-mental estava feita. Paralelamente, os trabalhos de Chomsky e Lashley enfatizavam a necessidade de uma lingüística com ênfase lógico-computacional e um cérebro dotado de representações prévias que coordenassem o processo de interação com o aporte sensorial.

Essa ciência cognitiva, nascente, pode ser chamada de neo-cibernética, solidificando a necessidade de interdisciplinaridade na pesquisa sobre mente, linguagem, processos cerebrais, patologias mentais, construção de autômatos inteligentes. Médicos, biólogos, engenheiros, físicos, matemáticos, lingüistas, psicólogos participaram e participam ativamente dessa nova superdisciplina que, tradicionalmente, reúne no seu escopo primário as neurociências, a psicologia, a lingüística, a filosofia (particularmente a lógica, a teoria do conhecimento e a filosofia da ciência) e, imprimindo caráter inovador, a inteligência artificial (responsável pelos modelos artificiais de cérebro, mente e comportamento).

É bem verdade que o escopo original da Ciência Cognitiva é a representação/modelagem do cérebro humano por meio de instrumentos matemáticos e ferramentas lógicas e/ou computacionais com o intuito de extrair desta abordagem diretrizes para entendimentos a respeito da mente e de suas variadas manifestações. É sem dúvida uma vocação original com vezo reducionista. Entretanto, com sua evolução e alargamento, pode-se afirmar que a Ciência Cognitiva passou a admitir outros termos em seu equacionamento primitivo, aceitando, em contrapartida, objetos de investigação não-cerebrais mas a estes assemelhados metafórica e metonimicamente A forte presença de computação de última geração, de teorias de complexidade e auto-organização, de sistemas decisórios e especialistas, de neurociência computacional teórica e empírica, são responsáveis por se encontrarem na literatura e nos centros internacionais algumas outras denominações que não "ciência cognitiva". Importante, no entanto, é que o estilo interdisciplinar e os programas de pesquisa e pós-graduação, quer da ciência cognitiva, quer de alguns outros nomes que podem substituí-la (neurociência computacional, cognição e complexidade, etc.) estão ausentes em nosso meio, seja na USP seja nas demais universidade brasileiras, embora já existam pequenos grupos e laboratórios assim alcunhados em algumas delas – e.g. UFRJ, UFRGS, Unesp).

O estudo do cérebro, particularmente no que tange à sua mais nobre função – geração de mente, consciência, inteligência, aprendizado – tem sido um dos temas de maior interesse das mais variadas áreas do conhecimento nos dias atuais.

Desde os anos 70 quase todos os centros universitários norte-americanos cuidaram de instituir programas de pós-gradução em Ciência Cognitiva. Também na Inglaterra este desenvolvimento data desta época, tendo sido seguido na Europa continental, na década de 80.

A riqueza de possibilidade de estudo interdisciplinar, a ramificação com as ciências da complexidade e a crescente interface entre ciências da natureza e ciência da cultura, impulsionaram a Ciência Cognitiva com um dos grandes programas de estudo interdisciplinar sobre o comportamento humano e sobre as possibilidades de uma nova síntese do conhecimento.

O número de publicações, periódicos, congressos em Ciência Cognitiva é tão grande que já se iniciam algumas subdivisões com o surgimento de outras tantas subáreas como Neurociência Computacional, Neurociência Cognitiva, Cinergética, Complexidade, etc.

As iniciativas tem sido isoladas e a mais importante delas certamente foi o grupo de Ciência Cognitiva do Instituto de Estudos Avançados da Universidade de São Paulo que existiu entre 1990 e 1997. Findo este período, entendeu o Conselho Diretor do IEA que o grupo deveria tornar-se um programa de pós-graduação nos moldes de um NAP.

Entre as funções que o grupo do IEA desempenhou e que o NAP pode desempenhar com maior abrangência ainda estão:

1. formação de mestres e doutores;
2. colaboração e intercâmbio com centros estrangeiros;

A plêiade de subáreas possíveis de atuação sob a rubrica de ciência cognitiva é imensa. Destaca-se que nenhuma delas é factível de realização plena por apenas um profissional ou por um grupo deles de mesma formação. Citaremos apenas algumas das áreas principais de pesquisa e atuação.

Estudo de modelos teóricos e empíricos de cérebro e mente, com forte ênfase na relação entre as diversas modalidades de conhecimento envolvidos. Também podendo se chamar de epistemologia da ciência cognitiva.

Estudo de funções e processos mentais usando-se modelos computacionais baseados em clara distinção entre software e hardware. Ênfase na lógica dos processos, nas ferramentas lógico-matemáticas de construção de cadeias de inferência que se assemelhem às leis do pensamento e de modelos de inteligência.

Áreas envolvidas: psicologia cognitiva, teoria da decisão e da criatividade; lógica, complexidade algorítmica, lógica fuzzy, autômatos celulares, algoritmos genéticos, lingüística computacional, interfaces cognitivas, software educacional, psiquiatria. etc.

Essa segunda grande classe de modelos diz respeito a arquiteturas artificiais semelhantes ao cérebro humano sem clara distinção entre software e hardware, capazes de produzir generalizações sem o conhecimento de regras que as medeiam. Semelhante ao processo de aquisição de conhecimento em diversas áreas, as redes neurais – são pelos menos 20 os diferentes tipos delas – são usadas, quer para modelar circuitos cerebrais, quanto para modelar aptidões mentais como a tomada de decisão sob risco.

Áreas envolvidas: psicologia cognitiva, neurociência, neurofisiologia, sociometria, economia, sistemas dinâmicos, mecânica estatística, cálculo, auto-organização, complexidade, lingüística, psiquiatria, neurologia, robótica, criticalidade auto-organizada.

Aqui não falaremos em inteligência artificial simbólica ou conexionista, mas sim de uma enorme gama de modelos, teóricos e empíricos, de cérebro, mente e comportamento, quer individualmente, quer na interface entre eles. (Por exemplo, modelos de reflexo óculo-motor usando-se de redes neurais; modelos de tomada de decisão sob risco usando-se redes neurais; modelo de relação entre osciladores neurais e tempo de reação psicológica usando-se de teoria da informação)

Áreas envolvidas: psicologia cognitiva, neuropsicologia, psiquiatria, neurologia, modelos de biomatemática, neurociência computacional, neurociência cognitiva, sistemas dinâmicos e caos (dinâmica cerebral clássica na minha alcunha) mecânica quântica (dinâmica cerebral quântica), teoria da informação e da comunicação, modelos de redes.

Embora não imediatamente contemplados pelo projeto nodal da ciência cognitiva, há um sem-número de áreas que tem se agregado aos processos de estudo de cérebro e mente aqui alcunhados de ciência cognitiva. Cabe salientar, todos eles com ênfase na literatura internacional e já alguma presença em nosso meio.

Cognição ambiental (processos de estudo do sujeito e sua interface com os ambientes não naturais, do ponto de vista da navegação no ambiente); psicologia social; direito (particularmente pela revisão de limites do sujeito e da figura do conhecimento e da vontade nos processos de decisão civil e penal); educação: desenvolvimento de software, desenho de estratégias educacionais; economia e administração; processo decisórios e teoria os agentes racionais; moral e ética: redefinição de uma moral biológica fortemente ligada à biologia evolutiva.

O núcleo deverá oferecer cursos de pós-graduação com formação de mestres e doutores. Pretende-se utilizar a capacidade já instalada da universidade para adaptação de todos os postulantes que poderão, a exemplo do curso de graduação em ciências moleculares, vir de diferentes áreas.

Seguindo o processo de formação de alunos de departamento semelhante na Universidade de Boston, deverá ser requerido período de adaptação em certas disciplinas básicas (excluídas aquelas já cursadas na graduação), referentes aos seguintes tópicos:

Cálculo

Álgebra

Física (com destaque para a termodinâmica)

Lingüística

Lógica

Teoria do Conhecimento

Filosofia da Ciência

Neurofisiologia

Neuranatomia

Psicologia comportamental

Psicologia cognitiva

Teoria da computação

Além dessas áreas de adaptação deverão ser oferecidas imediatamente as seguintes disciplinas de pós-graduação, nas seguintes linhas de pesquisa:

Fundamentos de ciência cognitiva

Neurociência Computacional

Sistemas dinâmicos (acoplamento de osciladores; bifurcações; teoria ergódica)

Visão artificial

Auto-organização e processos visuais

Modelos de equações diferenciais parciais

Neuropsiquiatria cognitiva

Biomatemática

Mecânica Estatística

Neuropsicologia cognitiva

Redes Neurais Artificiais

Modelagem Matemática de Neurônios

Teoria dos Jogos e Teoria da Decisão – o normativo e o descritivo na Economia, Administração, Direito e Comportamento Social.

Teorias Biológicas do Comportamento moral – para uma ética naturalista

Modelos de sociedades artificiais – O Colapso das leis da economia e da Psicologia clássicas

A continuidade do trabalho desenvolvido com sucesso no grupo de Ciência Cognitiva do IEA-USP depende de uma nova modalidade de inserção institucional. A forma de um NAP permitiria que se continuasse a divulgar o tema para o público geral (foram realizados mais de 100 eventos no IEA durante os 7 anos do grupo com a presença de mais de 2000 pessoas), bem como realizar pesquisa interdisciplinares (ampliando horizontes e aprofundando resultados). A formação de mestres e doutores, bem como o oferecimento de cursos de complementação/especialização para profissionais atuando no mercado seriam os outros objetivos deste NAP.

É bem conhecido o interesse que a área desperta nos postulantes a programas de pós-graduação paralelamente à nossa quase incapacidade de atendê-los. (Principalmente pela ausência de currículo adequado que permita interdisciplinaridade legítima.) Um aluno que procure fazer uma tese em robótica não terá o aporte de psicologia cognitiva no desenho de seu autômato. Um médico que procure estudar modelos de sistema nervoso encontrará dificuldades em trilhar os créditos de um curso de mestrado ou doutorado em engenharia eletrônica.

1. POLI/USP: Laborarório de Sistemas Integráveis (LSI) do Depto de Eng. Eletrônica: João Antonio Zuffo; Marcelo Knörich Zuffo; Emilio del Moral Hernandez; João Eduardo Kögler Jr.; Roseli de Deus Lopes; Ramona Mercedes Straube;
2. POLI/USP: Grupo de Bioinformática do Laboratório de Automação e Controle do Depto. de Engenharia Eletrônica: Jocelyn Bennaton; José Roberto Castilho Piqueira, Zsolt László Kovács, William Powell, Luiz Henrique Alves Monteiro, Henrique Schützer Del Nero, Lucia Maria Argollo Maciel

iii) POLI/USP: Depto. de Engenharia Mecânica/Mecatrônica: Marcelo Simões

iv) Instituto de Matemática e Estatística da USP: Odilon Luciano

v) FEA-USP: Leda Paulani

vi) Escola de Engenharia de São Carlos/USP: Rui Barboza

vii) Universidade Federal de São Carlos/Depto de Filosofia: João de Fernandes Teixeira

viii) Funrei (Fundação São João del Rey) e CTI-MCT: Vera Maura Fernandes de Lima

ix) UFMG: (Depto. de Psicologia): Vitor Haase

x) Unicamp (Núcleo de Informática no Ensino) José Armando Valente

xi) Instituto de Física da USP: Nestor Caticha

Assinatura e breve currículo dos signatários do documento PROPOSTA DE FORMAÇÃO DE NAP DE CIÊNCIA COGNITIVA (os currículos completos seguirão posteriormente)

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JOÃO ANTONIO ZUFFO

Prof. Titular Engenharia Eletrônica POLI-USP/LSI. Coordenador do Laboratório de Sistemas Integráveis.

JOCELYN FREITAS BENNATON

Engenheiro eletrônico POLI/USP; Mestre em Engenharia POLI/USP; Doutor em Engenharia Imperial College (Inglaterra). Prof. Titular POLI/USP

JOSÉ ROBERTO CASTILHO PIQUEIRA

Engenheiro eletrônico EESC/USP; Mestre em Engenharia EESC/USP; Doutor em Engenharia POLI/USP; Prof. Associado POLI-USP

ZSOLT LÁSZLÓ KOVÁCS

Engenheiro eletrônico POLI/USP; Phd Engenharia MIT (EUA); Prof. Associado POLI-USP

HENRIQUE SCHÜTZER DEL NERO

Médico psiquiatra USP; Bacharel e Mestre em Filosofia USP; Doutor em Engenharia Eletrônica POLI/USP. Ex-coordenador do grupo de Ciência Cognitiva do IEA-USP de 1990 a 1997. Prof. Colaborador de Pós Graduação POLI-USP

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MARCELO KNÖRICH ZUFFO

Engenheiro Eletrônico POLI-USP. Prof. Doutor POLI-USP

VERA MAURA FERNANDES DE LIMA

Médica UNESP. Mestre em Engenharia Biomédica UFRJ. PhD em Biofísica e Neurofisiologia Washington-EUA. Pós doutoramento em Neurociência Alemanha e Holanda. Professora titular de Neurociência da Fundação São João del Rey. Ex professora depto de engenharia da UNICAMP. Membro pleno do grupo do IEA-USP

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LUIZ HENRIQUE ALVES MONTEIRO

Físico. Doutor em Física. Pesquisador da EPUSP

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WILLIAM POWELL

Físico. PhD em Física Johns Hopkins. Ex-pesquisador de visão artificialdo governo americano. Ex. membro do Depto de Ciência Cognitiva da Johns Hopkins-EUA. Pesquisador da EPUSP.

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ODILON LUCIANO

Matemático USP. Doutor em Matemética USP. Professor do IME-USP e colaborador do grupo de Ciência Cognitiva do IEA nos anos 91-92 e 93

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JOÃO DE FERNANDES TEIXEIRA

Filósofo. Mestre em Inteligência Artificial UNICAMP. PhD. em Filosofia da Mente e Ciência Cognitiva Sussex-Inglaterra. Professor adjunto da Fac. de Filosofia da Universidade Federal de São Carlos. Pós-doutorado 2 vezes em Ciência Cognitiva Tufts University com Daniel Dennett.

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RUI BARBOZA

Engenheiro eletrônico e Físico pela USP de São Carlos. PhD. em Eletrônica EP-USP.

Professor assistente Escola de Engenharia USP-São Carlos. Membro do grupo do IEA em especialista em modelagem matemática de neurônios.

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VITOR HAASE

Médico neurologista UFRGS. PhD Fisiologia humana Alemanha-Ludwig Maximilien). Professor assistente do Depto de Psicologia da UFMG).

LEDA MARIA PAULANI

Economista e jornalista. USP. Doutora em Economia FEA-USP. Prof^a. FEA-USP

JOSÉ ARMANDO VALENTE

Prof. UNICAMP/ Núcleo de Informática no Ensino. Engenheiro mecânico USP São Carlos. PhD MIT.

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MARCELO SIMÕES

Engenheiro Mecânico POLI-USP. Prof. da Mecatrônica POLI-USP

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MARCIO LOBO NETO

Prof. POLI/USP, Depto Engenharia Elétrica LSI. Doutorem Informática. Univesität Darmstaett

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NESTOR CATICHA

Prof. Associado IF-USP

Físico, PhD Caltech

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EMILIO DEL MORAL HERNANDEZ

Eng. Elétrico USP. Prof. Depto Eng. Elétrica POLI-USP. PhD em Neurocomputação Universidade da Pensilvania (EUA)

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ROSELI DE DEUS LOPES

Eng. Elétrica USP. Profa. POLI Elétrica. Prof.a visitante Universidade de Calgari

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JOÃO KÖGLER Jr.
Eng. Elétrico IMT. Físco USP. PhD Eng. Elétrica USP

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RAMONA MERCEDES STAUBE

Eng. Elétrica POLI-USP. PhD Eng. Elétrica POLI-USP

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LUCIA MARIA ARGOLLO MACIEL

Médica Psiquiatra USP. Mestre em Psiquiatria FMUSP. Doutora em Neurociência e Comportamento IP/USP