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Transcrição e tradução:
[1] 00:15I'm a neuroscientist.
Eu sou um neurocientista.
[2] 00:17And in neuroscience,
E em neurociências,
[4] 00:22But I want to start with the easiest question
Mas eu quero começar com a questão mais fácil
[6] 00:27because it's a fundamental question
pois é uma questão fundamental
[7] 00:29if we want to understand brain function.
para entendermos a função do cérebro.
[8] 00:31And that is, why do we and other animals
E ela é: por que nós e outros animais
[9] 00:33have brains?
temos cérebros?
[12] 00:40let's think about why we evolved one.
vamos pensar sobre por que um evoluiu em nós.
[13] 00:42Now you may reason that we have one
Vocês podem argumentar que temos um
[14] 00:44to perceive the world or to think,
para perceber o mundo ou pensar,
[15] 00:46and that's completely wrong.
e isso está completamente errado.
[17] 00:51it's blindingly obvious why we have a brain.
é extremamente óbvio por que temos um cérebro.
[20] 00:59There is no other reason to have a brain.
Não há qualquer outra razão para ter um cérebro.
[21] 01:01Think about it.
Pensem sobre isso.
[22] 01:03Movement is the only way you have
O movimento é o único modo que vocês têm
[23] 01:05of affecting the world around you.
de afetar o mundo à sua volta.
[25] 01:10But apart from that,
Mas além disso,
[27] 01:14So think about communication --
Então pensar sobre comunicação --
[28] 01:16speech, gestures, writing, sign language --
fala, gestos, escrita, língua de sinais --
[30] 01:22So it's really important to remember
Então é muito importante lembrar
[32] 01:28but they're only important
mas só são importantes
[33] 01:30to either drive or suppress future movements.
para dirigir ou suprimir futuros movimentos.
[34] 01:32There can be no evolutionary advantage
Não pode haver vantagem adaptativa
[35] 01:34to laying down memories of childhood
em esquecer memórias da infância
[36] 01:36or perceiving the color of a rose
ou perceber a cor de uma rosa
[41] 01:47the humble sea squirt.
o pequeno tunicado.
[42] 01:49Rudimentary animal, has a nervous system,
Um animal rudimentar, que tem um sistema nervoso,
[43] 01:52swims around in the ocean in its juvenile life.
nada pelo oceano em sua fase juvenil.
[44] 01:54And at some point of its life,
E em certo ponto de sua vida,
[45] 01:56it implants on a rock.
ele se ancora numa pedra.
[48] 02:04for food.
como comida.
[49] 02:06So once you don't need to move,
Então uma vez que não é preciso se mexer,
[50] 02:08you don't need the luxury of that brain.
não há necessidade de ter um cérebro.
[51] 02:11And this animal is often taken
E esse animal é tomado com frequência
[53] 02:15when professors get tenure,
quando o professor alcança estabilidade,
[54] 02:17but that's a different subject.
mas esse é outro assunto.
[55] 02:19(Applause)
(Aplausos)
[56] 02:21So I am a movement chauvinist.
Eu sou um chauvinista do movimento.
[59] 02:28Now if movement is so important,
Agora se o movimeno é tão importante,
[60] 02:30how well are we doing
como estamos indo
[63] 02:36But we can look at how well we're doing
Mas podemos verificar como estamos indo
[65] 02:40which can do what humans can do.
que podem fazer o que os humanos fazem.
[66] 02:42Think about the game of chess.
Pensem sobre o jogo de xadrez.
[69] 02:50against IBM's Deep Blue,
contra o Deep Blue da IBM,
[72] 02:58That problem is solved.
Esse problema está resolvido.
[73] 03:00What about the problem
Quanto ao problema
[74] 03:02of picking up a chess piece,
de pegar uma peça de xadrez,
[77] 03:10the answer is simple:
a resposta é simples:
[78] 03:12the child wins easily.
a criança vence facilmente.
[79] 03:14There's no competition at all.
Não há competição alguma.
[80] 03:16Now why is that top problem so easy
Agora por que o problema acima é tão fácil
[81] 03:18and the bottom problem so hard?
e o problema abaixo é tão difícil?
[85] 03:26and choose the one that makes you win.
e escolher aquele que traz a vitória.
[86] 03:28So it's a very simple algorithm.
Então é um algoritmo muito simples.
[87] 03:30Now of course there are other moves,
Agora é claro que há outros movimentos,
[88] 03:32but with vast computers we approximate
mas com computadores potentes
[89] 03:34and come close to the optimal solution.
nós nos aproximamos da melhor solução.
[90] 03:36When it comes to being dexterous,
Quando o problema é ter destreza,
[93] 03:42which has a lot of problems.
o que traz um monte de problemas.
[94] 03:44But let me show you cutting-edge robotics.
Mas deixem-me mostrar a robótica de ponta.
[95] 03:46Now a lot of robotics is very impressive,
Vários robôs são bem impressionantes,
[97] 03:51So this is the end of a Ph.D. project
Então isso é o fim de um projeto de doutorado
[98] 03:53from one of the best robotics institutes.
de um dos melhores institutos de robótica.
[99] 03:55And the student has trained this robot
E o estudante treinou esse robô
[100] 03:57to pour this water into a glass.
a colocar água num copo.
[104] 04:08that's another three-year Ph.D. program.
isso é outro projeto de doutorado.
[105] 04:11There is no generalization at all
Não há generalização nenhuma
[106] 04:13from one task to another in robotics.
de uma tarefa para outra em robótica.
[107] 04:15Now we can compare this
Agora podemos comparar isso
[108] 04:17to cutting-edge human performance.
com o desempenho de ponta humano.
[109] 04:19So what I'm going to show you is Emily Fox
Então o que vou mostrar a você é Emily Fox
[112] 04:26It's a high school sport
É um esporte escolar
[114] 04:30against the clock in a prescribed order.
contra o relógio, numa ordem pré-definida.
[117] 04:47(Applause)
(Aplausos)
[118] 04:52And she's pretty happy.
E ela está muito feliz.
[120] 04:56and that's what we'd like to know.
e é isso que queremos saber.
[121] 04:58So in my group, what we try to do
Então na minha equipe, o que tentamos
[123] 05:03And it sounds like an easy problem.
E isso parece um problema simples.
[125] 05:07Your arm or body moves,
Seu braço ou corpo se move,
[127] 05:12The trouble is
O problema é
[131] 05:21Now by noise, I do not mean sound.
Por ruído, não quero dizer barulho.
[136] 05:33that was the noise.
isso era o ruído.
[139] 05:40and try to localize it with your other hand,
e tentar localizá-la com sua outra mão,
[140] 05:42you can be off by several centimeters
você pode errar por vários centímetros
[141] 05:44due to the noise in sensory feedback.
devido ao ruído do retorno sensorial.
[143] 05:48it's extremely noisy.
é extremamente ruidoso.
[148] 05:59is both ambiguous and variable.
são tanto ambíguos quanto variáveis.
[149] 06:01The teapot could be full, it could be empty.
O bule pode estar cheio, ou pode estar vazio.
[150] 06:03It changes over time.
Isso muda com o tempo.
[152] 06:09Now this noise is so great
O ruído é tão grande
[153] 06:11that society places a huge premium
que a sociedade oferece um grande prêmio
[157] 06:22our society will be willing to reward you
nossa sociedade irá recompensá-lo
[158] 06:24with hundreds of millions of dollars.
com centenas de milhões de dólares.
[159] 06:27Now what I want to convince you of
Agora quero convencê-los
[161] 06:31to reduce the negative consequences
para reduzir as consequências negativas
[162] 06:33of this sort of noise and variability.
desse tipo de ruído e variabilidade.
[165] 06:40called Bayesian decision theory.
chamada teoria bayesiana de decisão.
[166] 06:42And it's more recently a unifying way
E mais recentemente uma forma unificadora
[169] 06:51So let's think about the inference.
Então vamos pensar sobre a inferência.
[170] 06:53You want to generate beliefs about the world.
Queremos gerar crenças sobre o mundo.
[171] 06:55So what are beliefs?
Então quais são as crenças?
[173] 06:59Am I looking at a cat or a fox?
Estou procurando um gato ou uma raposa?
[175] 07:04So we're going to represent a belief
Então vamos representar uma crença
[176] 07:06with a number between zero and one --
com um número entre zero e um --
[179] 07:14And the key idea to Bayesian inference
E a ideia central da inferência bayesiana
[180] 07:16is you have two sources of information
é que há duas fontes de informação
[181] 07:18from which to make your inference.
das quais é feita nossa inferência.
[182] 07:20You have data,
Há os dados,
[187] 07:33And the point about Bayesian decision theory
E o argumento da teoria bayesiana de decisão
[188] 07:35is it gives you the mathematics
é que ela dá a matemática
[189] 07:37of the optimal way to combine
da melhor maneira de combinar
[191] 07:41to generate new beliefs.
para gerar novas crenças.
[192] 07:43And I've put the formula up there.
E eu coloquei a fórmula lá em cima.
[196] 07:52is the probability of different beliefs
é a probabilidade de crenças diferentes
[197] 07:54given your sensory input.
em função de sua aferência sensorial.
[198] 07:56So let me give you an intuitive example.
Então deixem-me dar um exemplo intuitivo.
[199] 07:58Imagine you're learning to play tennis
Imagine que você está aprendendo a jogar tênis
[201] 08:03as it comes over the net towards you.
enquanto ela passa sobre a rede.
[202] 08:05There are two sources of information
Há duas fontes de informação
[203] 08:07Bayes' rule tells you.
segundo a regra de Bayes.
[208] 08:20shown by that cloud of red,
mostrada pela nuvem vermelha,
[211] 08:28but there's another source of information
mas há outra fonte de informação
[212] 08:30not available on the current shot,
não disponível no lance atual,
[214] 08:35and that's that the ball doesn't bounce
e que é que a bola não quica
[217] 08:41they may distribute it in that green area,
elas podem se distribuir na área verde,
[218] 08:43which is the prior distribution,
que é a distribuição prévia,
[219] 08:45making it hard for you to return.
tornando a devolução difícil.
[221] 08:49And what Bayes' rule says
E o que a regra de Bayes diz
[224] 08:57and that's my belief.
e essa é a minha crença.
[228] 09:06when they learn new movement skills.
quando aprendem novas habilidades de movimento.
[229] 09:08And what it means
E o que isso significa
[232] 09:16but we also learn
mas também aprendemos
[234] 09:20and then combine those
e daí combinamos os dois
[235] 09:22in a real Bayesian way.
numa forma bayesiana.
[237] 09:27And what this part really says
E o que essa parte diz
[238] 09:29is I have to predict the probability
é que preciso prever a probabilidade
[239] 09:31of different sensory feedbacks
de diferentes retornos sensoriais
[240] 09:33given my beliefs.
dadas as minhas crenças.
[243] 09:40of the sensory feedback it's going to get.
sobre o que o retorno sensorial vai receber.
[245] 09:44by what you do.
pelo que você faz.
[246] 09:46And to do that, I'll tell you
E para fazer isso, eu direi a vocês
[248] 09:50So you send a command out,
Então você envia um comando,
[249] 09:53you get sensory feedback back,
você recebe retorno sensorial,
[250] 09:55and that transformation is governed
e essa transformação é chefiada
[253] 10:02And here's inside the brain.
E eis aqui o interior do cérebro.
[255] 10:06of the physics of your body and your senses.
da física do seu corpo e sentidos.
[256] 10:08So as you send a movement command down,
Então enquanto você envia um comando para baixo,
[257] 10:10you tap a copy of that off
você faz uma cópia disso
[258] 10:12and run it into your neural simulator
e a executa no seu simulador neural
[260] 10:18So as I shake this ketchup bottle,
Enquanto agito essa bisnaga de ketchup,
[263] 10:26Well why would I bother doing that?
Por que eu me importaria com isso?
[265] 10:30Well there's good reasons.
Bem, há boas razões.
[266] 10:32Imagine, as I shake the ketchup bottle,
Imaginem que, enquanto agito a bisnaga,
[269] 10:39due to that external act.
devido a esse ato externo.
[270] 10:41So I get two sources.
Então eu tenho duas fontes.
[272] 10:46but from my senses' point of view,
mas pelo ponto de vista de meus sentidos,
[274] 10:51Now there's good reason to believe
Agora há boas razões para acreditar
[278] 11:02So one way to reconstruct that
Então uma forma de reconstruir isso
[279] 11:04is to compare the prediction --
é comparar a previsão --
[281] 11:08with the reality.
com a realidade.
[282] 11:10Any discrepancy should hopefully be external.
Qualquer discrepância deve ser externa.
[283] 11:13So as I go around the world,
Então enquanto ando pelo mundo,
[285] 11:18Everything left over is external to me.
Tudo o que sobrar é externo a mim.
[286] 11:20What evidence is there for this?
Qual é a evidência para isso?
[287] 11:22Well there's one very clear example
Bem, há um exemplo muito claro
[289] 11:26then if generated by another person.
de uma gerada por outra pessoa.
[291] 11:30was with tickling.
era com cócegas.
[293] 11:34as well as other people can.
da mesma forma como outras pessoas fazem.
[295] 11:39simulating your own body
simulando seu próprio corpo
[296] 11:41and subtracting off that sense.
e subtraindo esse sentido.
[302] 11:56and use it to control another robot,
e usá-lo para controlar outro robô,
[305] 12:02including ticklishness.
incluindo cócegas.
[307] 12:06And here I've taken away the robots,
E aqui eu excluí os robôs,
[310] 12:14Either no time delay,
Ou sem intervalo nenhum,
[313] 12:22So the important point here
Então o ponto importante aqui
[317] 12:32And as we go from naught to 0.1 second,
E se partimos de zero para 0,1 segundo,
[318] 12:34it becomes more ticklish.
ela se torna mais coceguenta.
[319] 12:36As you go from 0.1 to 0.2,
Se vamos de 0,1 para 0,2,
[320] 12:38it becomes more ticklish at the end.
ela se torna mais coceguenta no fim.
[321] 12:40And by 0.2 of a second,
E a partir de 0,2,
[322] 12:42it's equivalently ticklish
é tão coceguento
[327] 12:54that the brain's making precise predictions
de que o cérebro faz previsões precisas
[328] 12:56and subtracting them off from the sensations.
e as subtrai das sensações.
[331] 13:04you need large numbers of subjects
é necessário um grande número de indivíduos
[332] 13:06with these stars making them significant.
com essas estrelas mostrando ser significantes.
[334] 13:10to assess this phenomena.
de acessar esse fenômeno.
[335] 13:12And in the intervening years I had two daughters.
E ao longo dos anos eu tive duas filhas.
[337] 13:17they get into fights --
é que elas brigam --
[339] 13:22It quickly escalates.
Isso aumenta com rapidez.
[342] 13:29sometimes they would both say to me
algumas vezes ambas me dizem
[343] 13:31the other person hit them harder.
que a outra bateu mais forte.
[344] 13:34Now I happen to know my children don't lie,
Eu sei que minhas crianças não mentem,
[345] 13:36so I thought, as a neuroscientist,
então pensei, como neurocientista,
[346] 13:38it was important how I could explain
que era importante que pudesse explicar
[347] 13:40how they were telling inconsistent truths.
como elas diziam verdades inconsistentes.
[349] 13:44that when one child hits another,
que, quando uma criança bate na outra,
[350] 13:46they generate the movement command.
elas geram o comando de movimento.
[353] 13:53rather like the tickling.
assim como as cócegas.
[354] 13:55Whereas the passive recipient
Visto que o recipiente passivo
[356] 13:59So if they retaliate with the same force,
Então se elas retaliam com a mesma força,
[358] 14:03So we decided to test this in the lab.
Então decidimos testar isso no laboratório.
[361] 14:10but the concept is identical.
mas o conceito é idêntico.
[364] 14:17And the game is very simple.
E o jogo é muito simples;
[365] 14:19We started with a motor
Nós começamos com um motor
[368] 14:25for three seconds and then it stops.
por três segundos e depois ele para.
[370] 14:31and use your other finger
e usar o outro dedo
[371] 14:33to apply the same force
para aplicar a mesma força
[375] 14:44And so they take it in turns
E eles fizeram isso em rodadas
[377] 14:48But critically,
Mas mais importante,
[380] 14:55And what we've measured
E o que medimos
[381] 14:57is the force as a function of terms.
é a força como função de termos.
[382] 14:59And if we look at what we start with,
E se observarmos com o que começamos,
[383] 15:01a quarter of a Newton there, a number of turns,
um quarto de Newton, após algumas rodadas,
[384] 15:03perfect would be that red line.
o perfeito seria a linha vermelha.
[386] 15:08a 70 percent escalation in force
um aumento de 70 por cento da força
[387] 15:10on each go.
em cada rodada.
[391] 15:18and underestimating the force it's producing.
e subestimando a força que está produzindo.
[393] 15:22and fundamentally changes the precepts.
e mudando fundamentalmente os preceitos.
[395] 15:28now we have to generate actions.
agora temos de gerar ações.
[397] 15:32the action should in some sense be optimal.
a ação deve ser ótima em algum nível.
[398] 15:34But we've got a problem.
Mas temos um problema.
[401] 15:41in a particular sequence.
numa sequência específica.
[402] 15:43And there's a big gap
E há um grande intervalo
[403] 15:45between the task and the movement system.
entre a tarefa e o sistema de movimento.
[406] 15:51I could choose these two paths
Eu poderia escolher essas duas vias
[407] 15:53out of an infinite number of paths.
entre um número infinito de vias.
[408] 15:55Having chosen a particular path,
Após escolher uma via específica,
[409] 15:57I can hold my hand on that path
eu posso segurar minha mão nessa via
[412] 16:03either very stiff or very relaxed.
de forma muito rígida ou muito relaxada.
[413] 16:05So I have a huge amount of choice to make.
Então tenho um monte de escolhas a fazer.
[415] 16:11We all move the same way pretty much.
Nós nos movemos da mesma forma com frequência.
[416] 16:14And so it turns out we're so stereotypical,
E somos tão estereotipados,
[418] 16:18to decode this stereotyping.
para decodificar essa estereotipagem.
[419] 16:20So if I take some dots
Então se eu pegar alguns pontos
[422] 16:28Now this is a bunch of dots moving.
Agora isso é um monte de pontos se movendo.
[423] 16:30You will know what this person is doing,
Você sabe o que esta pessoa está fazendo,
[427] 16:41So why is it
Então por que
[428] 16:43that we move the particular ways we do?
nos movemos de formas específicas?
[430] 16:47Maybe we don't all quite move the same way.
Talvez não nos movamos da mesma forma.
[431] 16:50Maybe there's variation in the population.
Talvez haja variações na população.
[437] 17:04Imagine I want to intercept this ball.
Imaginem que eu quero rebater essa bola.
[438] 17:06Here are two possible paths to that ball.
Há duas vias possíveis para essa bola.
[439] 17:09Well if I choose the left-hand path,
Se eu escolho a via da esquerda,
[440] 17:11I can work out the forces required
eu posso trabalhar as forças necessárias
[441] 17:13in one of my muscles as a function of time.
em um de meus músculos em função do tempo.
[442] 17:15But there's noise added to this.
Mas há ruído somado a isso.
[444] 17:20is a very noisy version.
é uma versão muito ruidosa.
[447] 17:28So what I can show you here
Então o que posso mostrar a vocês
[449] 17:32if I choose that way.
se escolho esse caminho.
[454] 17:45If I move in this particular way,
Se eu me movo nessa forma particular,
[456] 17:50So if I have to choose between those two,
Então se eu preciso escolher entre essas duas,
[458] 17:54And the fundamental idea
E a ideia central
[459] 17:56is you want to plan your movements
é que você quer planejar seus movimentos
[461] 18:01And one intuition to get
E uma intuição a ter
[463] 18:05gets bigger as the force gets bigger.
se torna maior conforme a força aumenta.
[465] 18:10So we've shown that using this,
Então mostramos que ao usar isso,
[466] 18:12we can explain a huge amount of data --
podemos explicar uma grande quantidade de dados --
[470] 18:22and evolved to control movement.
existe e evoluiu para controlar movimentos.
[472] 18:27But it's also relevant
Mas também é relevante
[473] 18:29for disease and rehabilitation.
para doenças e reabilitação.
[474] 18:31There are many diseases which effect movement.
Há muitas doenças que afetam movimentos.
[476] 18:36we can apply that to robotic technology.
possamos aplicar isso para tecnologia robótica.
[477] 18:38And finally, I want to remind you,
E finalmente, eu quero lembrar a vocês,
[480] 18:44is really quite dramatic.
é realmente dramática.
[481] 18:46Thank you very much.
Muito obrigado.
[482] 18:48(Applause)
(Aplausos)
[487] 19:08are a kind of side show, an accident?
são como um efeito colateral, um acidente?
[496] 19:33could get real insight
poderiam ter uma reflexão verdadeira
[498] 19:37DW: So people have found out for example
DW: As pessoas descobriram, por exemplo,
[500] 19:41is a mistake.
é um erro.
[501] 19:43You have to study vision with the realization
Você precisa estudar a visão tendo em vista
[505] 19:52(Applause)
(Aplausos)
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