0:00:19.334,0:00:20.738
Ciência.

0:00:20.738,0:00:23.998
A ciência sempre nos [br]permitiu saber muita coisa

0:00:23.998,0:00:26.866
sobre os confins do universo

0:00:26.866,0:00:28.736
o que é, simultaneamente,

0:00:28.736,0:00:32.217
terrivelmente importante [br]e extremamente distante.

0:00:32.217,0:00:34.622
E, no entanto, muito mais próximas,

0:00:34.622,0:00:36.822
muito mais relacionadas [br]diretamente connosco,

0:00:36.822,0:00:39.467
há muitas coisas que [br]não compreendemos totalmente.

0:00:39.467,0:00:42.898
Uma delas é a extraordinária [br]complexidade social

0:00:42.898,0:00:44.749
dos animais à nossa volta.

0:00:44.749,0:00:48.792
Hoje, quero contar-vos algumas histórias [br]sobre a complexidade animal.

0:00:48.792,0:00:51.967
Mas, primeiro, a que é [br]que chamamos complexidade?

0:00:51.967,0:00:53.543
O que é complexo?

0:00:53.543,0:00:57.121
Bem, complexo não é[br]o mesmo que complicado.

0:00:57.121,0:01:00.449
Uma coisa complicada [br]envolve muitas pequenas partes

0:01:00.449,0:01:02.885
todas diferentes e cada uma delas

0:01:02.885,0:01:06.191
tem o seu papel específico no maquinismo.

0:01:06.191,0:01:08.971
Em contrapartida, um sistema complexo

0:01:08.971,0:01:11.509
é feito de muitas partes semelhantes

0:01:11.509,0:01:13.582
e é a sua interação

0:01:13.582,0:01:16.969
que produz um comportamento [br]globalmente coerente.

0:01:16.969,0:01:20.565
Os sistemas complexos têm [br]muitas partes que interagem,

0:01:20.565,0:01:24.133
que se comportam segundo [br]regras individuais simples

0:01:24.133,0:01:27.334
e isso resulta em propriedades emergentes.

0:01:27.334,0:01:29.435
O comportamento do sistema, no seu todo,

0:01:29.435,0:01:33.005
não pode ser previsível a partir [br]apenas das regras individuais.

0:01:33.005,0:01:34.665
Como Aristóteles escreveu:

0:01:34.665,0:01:38.135
"O todo é maior do que [br]a soma das suas partes".

0:01:38.135,0:01:40.284
Mas, de Aristóteles passemos

0:01:40.284,0:01:44.185
para um exemplo mais concreto [br]de um sistema complexo.

0:01:44.185,0:01:46.127
Estes são "terriers" escoceses.

0:01:46.127,0:01:49.686
No início, o sistema está desorganizado.

0:01:49.686,0:01:53.815
Depois entra um elemento[br]perturbador: o leite.

0:01:53.815,0:01:55.537
Todos os indivíduos começam a empurrar

0:01:55.537,0:01:57.145
na mesma direção...

0:01:57.145,0:01:58.317
(Risos)

0:01:58.317,0:02:00.827
e eis o que acontece.

0:02:00.827,0:02:03.548
A girândola é uma propriedade emergente

0:02:03.548,0:02:05.638
das interações entre cachorros

0:02:05.638,0:02:09.758
cuja única regra é tentar chegar ao leite.

0:02:09.758,0:02:13.388
Portanto, empurram numa direção ao acaso.

0:02:13.388,0:02:17.188
Assim, o que é preciso é [br]descobrir as regras simples

0:02:17.188,0:02:19.835
das quais surge a complexidade.

0:02:19.835,0:02:22.480
Chamo a isso a [br]"simplificação da complexidade".

0:02:22.480,0:02:25.023
E é isso que fazemos no [br]Chair of Systems Design

0:02:25.023,0:02:26.913
em ETH, em Zurique.

0:02:26.913,0:02:30.581
Reunimos dados sobre populações animais,

0:02:30.581,0:02:34.127
analisamos padrões complexos [br]para tentar explicá-los.

0:02:34.127,0:02:37.182
Exige físicos, que trabalham com biólogos,

0:02:37.182,0:02:39.989
com matemáticos [br]e cientistas de computadores.

0:02:39.989,0:02:41.622
É a sua interação

0:02:41.622,0:02:44.153
que produz a competência interdisciplinar

0:02:44.153,0:02:45.743
para resolver estes problemas.

0:02:45.743,0:02:49.225
De novo, o conjunto é maior [br]do que a soma das partes.

0:02:49.225,0:02:54.431
De certo modo, a colaboração [br]é outro exemplo de um sistema complexo.

0:02:55.367,0:02:58.392
Podem estar a perguntar [br]de que lado é que eu estou.

0:02:58.392,0:02:59.960
Biologia ou física?

0:02:59.960,0:03:02.190
Na realidade, é um pouco diferente.

0:03:02.190,0:03:06.281
Para o explicar, preciso de vos contar [br]uma curta história sobre mim mesmo.

0:03:06.281,0:03:09.289
Quando eu era miúdo, [br]adorava construir coisas,

0:03:09.289,0:03:11.799
criar máquinas complicadas.

0:03:11.799,0:03:15.839
Portanto decidi estudar [br]engenharia elétrica e robótica.

0:03:15.839,0:03:17.881
E o meu projeto de finalista

0:03:17.881,0:03:21.320
foi construir um robô chamado ER1

0:03:21.320,0:03:22.785
— tinha este aspeto —

0:03:22.785,0:03:25.416
que recolhia informações do seu ambiente

0:03:25.416,0:03:28.837
e seguia uma linha branca no solo.

0:03:28.837,0:03:31.078
Era muito complicado,

0:03:31.078,0:03:33.740
mas funcionou lindamente [br]na nossa sala experimental.

0:03:34.658,0:03:37.725
No dia da demonstração, os professores [br]reuniram-se para avaliar os projetos.

0:03:37.725,0:03:40.134
Assim, levámos o ER1 [br]para a sala da avaliação.

0:03:40.379,0:03:42.852
Aconteceu que a luz naquela sala

0:03:42.852,0:03:44.639
era um pouco diferente.

0:03:44.639,0:03:47.028
O sistema da visão do robô ficou confuso.

0:03:47.028,0:03:48.699
Na primeira curva da linha

0:03:48.699,0:03:52.504
saiu do percurso e espatifou-se [br]contra a parede.

0:03:52.504,0:03:56.330
Tínhamos passado semanas [br]a construí-lo e, para o destruir,

0:03:56.330,0:04:00.501
bastou uma subtil mudança [br]na cor da luz na sala.

0:04:00.501,0:04:02.037
Foi aí que eu percebi

0:04:02.037,0:04:04.313
que, quanto mais complicada é uma máquina

0:04:04.313,0:04:06.635
mais facilmente ela falhará

0:04:06.635,0:04:09.200
devido a qualquer coisa [br]absolutamente inesperada.

0:04:09.200,0:04:13.471
E decidi que não queria [br]criar coisas complicadas.

0:04:13.891,0:04:16.724
Queria compreender a complexidade,

0:04:16.724,0:04:18.562
a complexidade do mundo à nossa volta

0:04:18.562,0:04:21.334
e, especialmente, no reino animal.

0:04:21.334,0:04:24.287
O que nos leva aos morcegos.

0:04:24.287,0:04:27.568
Os morcegos de Bechstein são [br]uma espécie vulgar de morcegos europeus.

0:04:27.568,0:04:29.900
São animais muito sociais.

0:04:29.900,0:04:31.989
Na sua maioria, aninham-se [br]— ou dormem — em grupo.

0:04:31.989,0:04:35.401
Vivem em colónias de maternidades, [br]ou seja, todas as primaveras,

0:04:35.401,0:04:38.506
as fêmeas juntam-se, [br]depois da hibernação do inverno,

0:04:38.506,0:04:40.869
e mantêm-se juntas [br]durante cerca de 6 meses

0:04:40.869,0:04:43.191
para cuidar das suas crias.

0:04:43.191,0:04:45.975
E todas têm um "chip" muito pequeno.

0:04:45.975,0:04:48.200
Sempre que uma delas

0:04:48.200,0:04:51.123
entra numa destas caixas [br]equipadas especialmente para morcegos,

0:04:51.123,0:04:52.774
sabemos onde é que ela está.

0:04:52.774,0:04:56.460
Mais importante ainda, [br]sabemos com quem ela está.

0:04:56.460,0:05:00.084
Porque eu estudo as associações [br]de aninhamento dos morcegos.

0:05:00.084,0:05:02.527
E o que se passa é isto:

0:05:02.527,0:05:04.898
Durante o dia, os morcegos aninham-se

0:05:04.898,0:05:07.409
numa série de subgrupos [br]em caixas diferentes.

0:05:07.409,0:05:11.540
Pode acontecer que, num determinado dia, [br]a colónia se divida entre duas caixas.

0:05:11.540,0:05:14.996
Mas, noutro dia qualquer, podem estar [br]todos juntos numa única caixa,

0:05:14.996,0:05:17.129
ou dividir-se por três ou mais caixas.

0:05:17.265,0:05:20.285
Tudo isto parece ser muito ao acaso.

0:05:20.285,0:05:23.418
Chama-se dinâmica fissão-fusão

0:05:23.418,0:05:26.560
— a propriedade de um grupo animal [br]se dividir regularmente

0:05:26.560,0:05:28.921
e reaparecer em subgrupos diferentes.

0:05:28.921,0:05:31.628
O que fazemos é agarrar nesses dados todos,

0:05:31.628,0:05:33.168
de todos esses dias diferentes,

0:05:33.168,0:05:34.681
e juntá-los,

0:05:34.681,0:05:37.503
para obter um padrão [br]de associação a longo prazo,

0:05:37.503,0:05:39.883
aplicando técnicas de análise de redes,

0:05:39.883,0:05:41.481
para obter uma imagem completa

0:05:41.481,0:05:43.903
da estrutura social da colónia.

0:05:43.903,0:05:47.907
Ok? O aspeto dessa imagem é este.

0:05:48.143,0:05:52.739
Nesta rede, todos os círculos são nódulos [br]— morcegos individuais —

0:05:52.739,0:05:56.417
e as linhas entre eles são elos sociais,

0:05:56.417,0:05:58.463
associações entre indivíduos.

0:05:58.463,0:06:01.535
Acontece que isto é uma [br]imagem muito interessante.

0:06:01.535,0:06:05.239
Esta colónia de morcegos está organizada [br]em duas comunidades diferentes

0:06:05.239,0:06:07.530
que não podem ser detetadas

0:06:07.530,0:06:09.389
a partir da dinâmica fissão-fusão diária.

0:06:09.389,0:06:12.527
Chamamos-lhe unidades sociais "crípticas".

0:06:12.936,0:06:16.938
Ainda mais interessante: [br]todos os anos, por volta de outubro,

0:06:16.938,0:06:20.811
a colónia divide-se e todos os morcegos [br]hibernam separadamente.

0:06:20.811,0:06:22.483
Mas, ano após ano,

0:06:22.483,0:06:25.498
quando os morcegos se reúnem [br]de novo na primavera,

0:06:25.498,0:06:28.258
as comunidades mantêm-se as mesmas.

0:06:28.258,0:06:32.939
Portanto, estes morcegos lembram-se [br]dos seus amigos durante muito tempo.

0:06:32.939,0:06:35.199
Com um cérebro do tamanho dum amendoim

0:06:35.199,0:06:38.798
mantêm elos sociais [br]individualizados a longo prazo.

0:06:39.580,0:06:41.484
Não sabíamos que isso era possível.

0:06:41.484,0:06:45.263
Sabíamos que os primatas, os elefantes [br]e os golfinhos faziam isso.

0:06:45.263,0:06:48.325
Mas, em comparação com os morcegos, [br]têm cérebros enormes.

0:06:48.325,0:06:51.502
Como é possível que os morcegos

0:06:51.502,0:06:54.232
mantenham esta complexa [br]estrutura social estável

0:06:54.232,0:06:57.581
com capacidades cognitivas tão limitadas?

0:06:57.581,0:07:00.675
E é aqui que a complexidade [br]nos dá uma resposta.

0:07:00.675,0:07:02.524
Para compreender este sistema

0:07:02.524,0:07:05.475
construímos um modelo [br]de aninhamento em computador

0:07:05.475,0:07:07.495
baseado em regras individuais simples.

0:07:07.495,0:07:09.788
E simulámos milhares e milhares de dias

0:07:09.788,0:07:12.186
numa colónia virtual de morcegos.

0:07:12.186,0:07:13.960
É um modelo matemático

0:07:13.960,0:07:16.338
mas não é complicado.

0:07:16.338,0:07:19.098
O que o modelo nos disse [br]é que, em poucas palavras,

0:07:19.098,0:07:23.292
cada morcego reconhece alguns membros [br]da colónia como seus amigos

0:07:23.292,0:07:27.097
e é um pouco mais provável [br]que aninhem numa caixa com eles.

0:07:27.533,0:07:29.686
Regras simples, individuais.

0:07:29.686,0:07:31.605
É apenas o que é preciso para explicar

0:07:31.605,0:07:33.900
a complexidade social destes morcegos.

0:07:33.900,0:07:35.621
Mas ainda há melhor.

0:07:35.621,0:07:38.330
Entre 2010 e 2011,

0:07:38.330,0:07:41.972
a colónia perdeu mais de [br]dois terços dos seus membros,

0:07:41.972,0:07:45.039
provavelmente devido [br]a um inverno muito frio.

0:07:45.039,0:07:49.464
Na primavera seguinte, não formaram [br]duas comunidades como de costume,

0:07:49.464,0:07:51.561
o que levaria a que toda a colónia morresse

0:07:51.561,0:07:53.594
porque se tinha tornado demasiado pequena.

0:07:53.594,0:07:58.784
Em vez disso, formaram [br]uma única unidade social coesa

0:07:58.784,0:08:01.904
que permitiu que a colónia [br]sobrevivesse naquela estação

0:08:01.904,0:08:04.874
e florescesse de novo [br]nos dois anos seguintes.

0:08:04.874,0:08:07.704
O que sabemos é que [br]os morcegos não têm consciência

0:08:07.704,0:08:09.345
de que a sua colónia está a fazer isso.

0:08:09.345,0:08:12.665
Tudo o que eles fazem, é seguir [br]regras simples de associação

0:08:12.665,0:08:16.968
e, a partir desta simplicidade, [br]emerge a complexidade social

0:08:16.968,0:08:19.492
que permite que a colónia resista

0:08:19.492,0:08:22.735
a alterações drásticas [br]na estrutura da população.

0:08:22.735,0:08:25.286
Acho isto incrível.

0:08:25.504,0:08:27.217
Agora vou contar outra história.

0:08:27.217,0:08:28.981
Para isso, temos que viajar da Europa

0:08:28.981,0:08:32.056
até ao deserto Calaári, na Africa do Sul.

0:08:32.056,0:08:34.267
É onde vivem os suricatas.

0:08:34.267,0:08:37.528
Certamente conhecem os suricatas.[br]São criaturas fascinantes.

0:08:37.528,0:08:40.778
Vivem em grupos, com uma [br]hierarquia social muito estrita.

0:08:40.778,0:08:43.323
Há um par dominante e muitos subordinados.

0:08:43.323,0:08:46.589
Uns são os sentinelas, [br]outros são "babysitters",

0:08:46.589,0:08:48.476
outros ensinam as crias, etc.

0:08:48.476,0:08:53.980
O que fazemos é pôr [br]pequenas coleiras GPS nestes animais,

0:08:53.980,0:08:55.546
para estudar como é que [br]eles se movimentam em conjunto

0:08:55.546,0:08:58.597
e o que é que isso tem a ver [br]com a sua estrutura social.

0:08:58.597,0:09:00.461
Há um exemplo muito interessante

0:09:00.461,0:09:02.753
do movimento coletivo dos suricatas.

0:09:03.189,0:09:06.366
No meio da reserva em que vivem, [br]existe uma estrada.

0:09:06.442,0:09:09.642
Nessa estrada, há carros, [br]por isso é perigosa.

0:09:09.642,0:09:11.863
Mas os suricatas têm que atravessá-la

0:09:11.863,0:09:14.604
para passar de um local [br]de alimentação para outro.

0:09:14.604,0:09:19.433
Portanto perguntámos: [br]Como é que eles fazem isso?

0:09:19.433,0:09:21.518
Descobrimos que a fêmea dominante

0:09:21.518,0:09:23.893
é normalmente quem guia [br]o grupo para a estrada.

0:09:23.893,0:09:27.052
Mas, quando se trata [br]de atravessar a estrada,

0:09:27.052,0:09:29.482
ela dá o lugar aos seus subordinados,

0:09:29.482,0:09:33.118
como quem diz: [br]"Vão à frente, digam-me se não há perigo!"

0:09:33.118,0:09:34.420
(Risos)

0:09:34.420,0:09:35.990
O que, na verdade, não sabíamos

0:09:35.990,0:09:38.891
era quais as regras [br]que os suricatas seguiam

0:09:38.891,0:09:41.944
para que se desse esta mudança no grupo.

0:09:41.944,0:09:45.668
Essas regras simples [br]bastaram para a explicar.

0:09:45.668,0:09:47.404
Portanto construímos um modelo,

0:09:47.404,0:09:51.585
um modelo de suricatas simulados [br]a atravessar uma estrada simulada.

0:09:51.585,0:09:53.561
É um modelo simplista.

0:09:53.561,0:09:56.422
Os suricatas em movimento são [br]como partículas aleatórias

0:09:56.422,0:09:58.666
cuja única regra é a do alinhamento.

0:09:58.666,0:10:01.241
Movimentam-se juntos, é tudo.

0:10:01.241,0:10:04.009
Quando essas partículas chegam à estrada,

0:10:04.009,0:10:05.989
percecionam algum tipo de obstáculo

0:10:05.989,0:10:07.829
e esbarram nele.

0:10:07.829,0:10:11.290
A única diferença entre [br]a fêmea dominante — aqui a vermelho —

0:10:11.290,0:10:12.848
e os outros indivíduos

0:10:12.848,0:10:15.328
é que, para ela, a altura do obstáculo,

0:10:15.328,0:10:17.900
que é o risco apercebido vindo da estrada,

0:10:17.900,0:10:19.919
é apenas um pouco mais alta.

0:10:19.919,0:10:23.261
Esta pequena diferença [br]na regra individual do movimento

0:10:23.261,0:10:25.641
é suficiente para explicar [br]o que observamos:

0:10:25.641,0:10:29.722
a fêmea dominante lidera [br]o seu grupo até à estrada

0:10:29.722,0:10:33.192
e depois cede o caminho aos outros [br]para que eles atravessem primeiro.

0:10:34.137,0:10:38.852
George Box, que foi [br]um estatístico inglês, escreveu:

0:10:38.852,0:10:42.511
"Todos os modelos são falsos, [br]mas alguns modelos são úteis".

0:10:42.893,0:10:46.222
E, de facto, este modelo [br]é obviamente falso,

0:10:46.222,0:10:50.233
porque os suricatas [br]não são nenhumas partículas aleatórias.

0:10:50.233,0:10:52.214
Mas também é útil, porque nos diz

0:10:52.214,0:10:57.854
que a extrema simplicidade [br]nas regras do movimento a nível individual

0:10:57.854,0:11:00.116
podem resultar numa grande complexidade

0:11:00.116,0:11:02.029
a nível do grupo.

0:11:02.029,0:11:06.126
Mais uma vez, isto é [br]simplificação da complexidade.

0:11:06.126,0:11:08.233
Gostava de concluir sobre [br]o que é que isto significa

0:11:08.233,0:11:10.258
para toda a espécie.

0:11:10.431,0:11:13.506
Quando a fêmea dominante [br]cede o lugar a um subordinado

0:11:13.506,0:11:15.787
não é por cortesia.

0:11:15.787,0:11:18.174
Na verdade, a fêmea dominante [br]é extremamente importante

0:11:18.174,0:11:20.019
para a coesão do grupo.

0:11:20.019,0:11:23.141
Se ela morrer na estrada, [br]todo o grupo corre perigo.

0:11:23.368,0:11:25.647
Portanto este comportamento [br]para evitar o risco

0:11:25.647,0:11:28.355
é uma resposta evolutiva muito antiga.

0:11:28.355,0:11:32.186
Estes suricatas estão [br]a reproduzir uma tática evoluída,

0:11:32.186,0:11:34.625
utilizada por milhares de gerações

0:11:34.625,0:11:36.599
e estão a adaptá-la a um risco moderno:

0:11:36.599,0:11:40.268
neste caso, uma estrada [br]construída pelo Homem.

0:11:40.268,0:11:42.660
Adaptam regras muito simples

0:11:42.660,0:11:44.889
e o complexo comportamento resultante

0:11:44.889,0:11:47.800
permite-lhes resistir à invasão humana

0:11:47.800,0:11:50.459
do seu "habitat" natural.

0:11:50.459,0:11:54.809
Afinal, pode ser que os morcegos [br]alterem a sua estrutura social

0:11:54.809,0:11:57.260
em resposta a uma redução de população.

0:11:57.260,0:12:01.809
Ou talvez sejam os suricatas que mostram [br]uma nova adaptação à estrada humana.

0:12:01.809,0:12:04.493
Ou pode ser outra espécie qualquer.

0:12:04.493,0:12:07.123
A minha mensagem aqui...[br]— e não é complicada

0:12:07.123,0:12:10.112
mas simples, de espanto e esperança —

0:12:10.112,0:12:11.861
a minha mensagem hoje

0:12:11.861,0:12:15.848
é que os animais mostram [br]uma complexidade social extraordinária.

0:12:15.848,0:12:20.771
Isso permite-lhes adaptar-se [br]e reagir às mudanças nos seus ambientes.

0:12:21.741,0:12:24.433
Em três palavras: No reino animal

0:12:24.433,0:12:28.510
a simplicidade leva à complexidade [br]que leva à resistência

0:12:28.673,0:12:30.064
Obrigado.

0:12:30.064,0:12:33.475
(Aplausos)