20050704

EWO III

Sim, uma terceira versão: http://gladstone.allhyper.com/blog

20050525

Agradecendo a lembrança do Adrian e embora o primeiro momento de descompromisso diante do computador tenha demorado mais que o previsto, aí vai. Ando muito "técnico" atualmente, lamento, e é provável que algumas referências se repitam (talvez muitas vezes) nas respostas a este questionário.

1. Não podendo sair do fahrenheit 451, que livro quererias ser?

Collected Papers of Charles Sanders Peirce, vol. 5 (Pragmatism).

2. Já alguma vez ficaste "apanhadinha(o)" por um personagem de ficção?

Ficção? O apego é passageiro demais para que fique registrado. Mas citaria Hal, mesmo sem ter lido IJ (é, acredite, ainda não li; e talvez se desfaça quando o ler).

3. Qual foi o último livro que compraste?

IJ (ainda aguardando ... não apenas chegar em minha caixa de correio como também a conclusão de meus dois projetos de tese para iniciar a leitura). Também "Theory of learning in games", Drew Fudenberg e David K. Levine.

4. Qual o último livro que leste?

Breves entrevistas com homens hediondos, edição da Companhia das Letras. Também "Categories for the Working Mathematician", Saunders Mac Lane, embora não seja exatamente o tipo de livro que se leia, mesmo no contexto da literatura técnica.

5. Que livros estás a ler?

White Noise, Don DeLillo.

6. Que livros (5) levarias para uma ilha deserta?

a. Collected Papers of Charles Sanders Peirce (orig. 1932-1958), Belknap Press, 8 vols. (2896 p.)
b. The artilect war: Cosmists vs. Terrans -- A Bitter Controversy Concerning Whether Humanity Should Build Godlike Massively Intelligent Machines. Hugo de Garis.
c. Etiquette in Society, in Business, in Politics and at Home. Emily Post.
d. [Um livro ainda não publicado, mas a leitura de alguns capítulos -- General Intelligence and Self-Improving AI, Artificial Brains, Developing True Software Intelligence Inspired by Evolutionary and Biological Processes, Epigenetic Programming, ... -- disponibilizados por seus autores me colocou em alerta) Real AI: New Approaches to Artificial General Intelligence. Editado por Ben Goertzel e Cassio Pennachin, ainda aguardava contribuições há poucos dias.
e. Economics and Language, Cambridge University Press, 2000. Ariel Rubinstein.

7. A quem vais passar este testemunho (3 pessoas) e porquê?

Não há muitos que se pronunciem de algum modo a visitar periodicamente este blog (razões evidentes), exceções raras sendo, talvez, os autores do Apeirophobia e do Naïf Gendarme, ambos já atingidos. Entre as outras (poucas) páginas que me lincam, em algumas, como no Warfare State, não parece ser de bom tom que o autor poste a resposta a esse questionário (e tampouco nos Progressistas. Assim, não é com pouco esforço que seleciono três pessoas a quem passar o questionário (e nisso a maior parte da justificativa fica colocada, infelizmente): Renato C. Drummond, Van Lampert, e a alguém que apenas leio, o autor do Delta-Bar-Delta, com diferentes possibilidades de que fiquem sabendo disso.

20050509

Quimiotaxia e Otimização.

Quimiotaxia bacteriana (continuação)

Neste post serão considerados aspectos individuais e coletivos da quimiotaxia bacteriana. Como modelo-padrão para apresentação dos conceitos biofísicos fundamentais envolvidos será utilizada a Escherichia coli (E. coli). Morfologicamente, a E.
coli
apresenta todas as principais estruturas que comparecem em seres unicelulares. Entretanto, uma estrutura em especial se destaca: os flagelos, responsáveis pela locomoção.

Um dos microorganismos mais conhecidos na atualidade (seu código genético já foi inteiramente mapeado), a E. coli exibe uma taxa de mutação[1] de aproximadamente 10^-7 mutações por gene, por geração. Ainda que sua reprodução ocorra através de uma simples duplicação (em um ambiente com suficiente quantidade de nutrientes e temperatura adequada[2] uma E. coli pode sintetizar o necessário para uma duplicação em 20 minutos), ocasionalmente ocorrem transferências diretas unidirecionais de material genético entre células.

O principal foco deste post é o tipo de sistema de controle que a E. coli parece implementar, permitindo-a buscar nutrientes e evitar substâncias nocivas (por exemplo, se afastando de ambientes básicos e ácidos, em direção a regiões mais neutras). Aspectos sensoriais, bem como as estruturas de "atuação" (os flagelos), a determinação das ações de controle e o comportamento em malha-fechada (comportamento mótil) serão brevemente abordados.

Movimento flagelar

A E. coli conta com um conjunto de flagelos relativamente rígidos que a impulsionam via rotação das bases em torno de seus próprios eixos (a uma velocidade média de 100-200 rps). O sentido de rotação das bases dos flagelos definem, em última instância, os dois tipos fundamentais de movimento exibidos pela bactéria. Girando em sentido anti-horário a ação dos flagelos acarreta um deslocamento
unidirecional da bactéria. Já uma rotação em sentido horário faz com que as forças exercidas pelos flagelos sobre a célula tendam a impulsioná-la em diversas direções ao mesmo tempo, o que resulta em uma mudança "aleatória" da direção de movimento[3] (com um deslocamento muito pequeno). Tal movimento se justifica como uma forma de aumentar as chances da bactéria seguir um rumo que a faça atingir regiões mais favoráveis para obter nutrientes. Naturalmente a sequência de movimentos e a duração de um deslocamento unidirecional dependerão explicitamente do fato da região em que se encontra a bactéria possuir nutrientes ou substâncias nocivas (ou ser neutra), ou ainda da presença de um gradiente nutritivo ou nocivo (dependente da variação espacial da densidade de nutrientes ou substâncias nocivas).


Em geral, o tempo gasto em cada um dos tipos básicos de movimento e a velocidade no deslocamento unidirecional (também) dependem das características do meio em que a bactéria se encontra e das condições experimentais em vigor. Assim, em meio isotrópico (sem gradientes) o tempo médio gasto em uma mudança de direção é de 0,14 +- 0,19 segundos e de 0,86 +- 1,18 segundos em um deslocamento unidirecional (distribuição normal) (Berg, 2000). Nesse mesmo meio, se deslocam a 14,2 +- 3,4 micrômetros/segundo). Em outro meio podem se deslocar a 10 vezes seu comprimento corporal por segundo (considerando um valor típico de 2 micrômetros/segundo)[4]. Naturalmente outros movimentos e consequências surgem desse complexo sistema de locomoção e das interações da célula com o meio (dependendo do ambiente uma bactéria pode sofrer um deslocamento de 30^0 por segundo devido ao movimento browniano[5]).

Comportamento Mótil

O padrão emergente de comportamento em um grupo de bactérias (especificamente na E. coli) reflete, em última instância, a necessidade de procurar nutrientes e evitar fenômenos prejudiciais. O comportamento mótil padrão, equivalente ao procedimento de buscar nutrientes, ou seja, em meio neutro, é formado por uma alternância entre deslocamentos contínuos (unidirecionais) e mudanças aleatórias) de direção. Já um meio nutritivo homogêneo induz algumas alterações, como elevação da velocidade e duração dos deslocamentos contínuos e redução da duração das mudanças de direção.

A presença de gradientes, por sua vez, resulta em alterações ainda mais profundas. Em tais condições é natural pensar que a bactéria passará mais tempo em deslocamento que mudando de direção. Em um gradiente nutritivo ascendente (ou nocivo descendente) uma bactéria irá elevar seu tempo de deslocamento, enquanto que em um meio descendente retornará ao seu comportamento padrão (busca de um gradiente nutritivo ascendente ou nocivo descendente). Vale ressaltar também a dependência da duração do deslocamento com a derivada temporal da concentração de nutrientes.

A maior parte das bactérias são móveis, com muitas destas possuindo quimiotaxias muito próximas às da E. coli, exceto pela atividade sensorial e o mecanismo de determinação da ação de controle. Vale ressaltar que diversas outras taxias são exibidas por bactérias, motivadas pela busca (ou evitar) de oxigênio, temperaturas mais favoráveis, luz em certos comprimentos de onda, linhas magnéticas, entre outras.

Controle

A atividade sensorial nas bactérias (em especial na E. coli) é realizada através de proteínas receptoras que são diretamente ativadas por "perturbações" (químicas) externas. A sensibilidade desse sistema garante que, em certas situações, sejam necessárias menos de 10 moléculas da substância atratora (ou repulsora) para
gerar uma reação em menos que 200 milisegundos (alto ganho com pequeno limiar de detecção)[6].

Como mencionado na seção anterior, as bactérias possuem capacidade para aproximar algo como uma derivada temporal, a partir de um tipo de amostragem da concentração. Sob certas condições experimentais uma célula irá comparar a concentração no último segundo com às observadas nos 3 segundos anteriores, ou seja, serão utilizados 4
segundos de informação (e o "cálculo" de uma diferença) para uma decisão de movimento ser tomada (Segall et al, 1986). O processo pode ser modelado como uma função ponderada: quando a convolução da resposta dessa função a um estímulo é positiva, a probabilidade de mudança de direção decresce, o que efetivamente aumenta a duração dos deslocamentos contínuos, na direção de gradientes (nutritivos)
ascendentes(Brenner et al, 1998).

% -----------------------------
[1] As mutações na E. coli podem afetar, por exemplo, seu desempenho reprodutivo em diferentes temperaturas.
[2] Os 37 graus Celsius médios do estômago humano são ideais.
[3] Existe uma pequena tendência de que a bactéria será apontada para a mesma direção que possuia antes do movimento.
[4] Embora em um meio mais rico possa se deslocar ainda mais rapidamente.
[5] Após 10 segundos as perturbações podem ter sido suficientes para mudar totalmente a direção da bactéria. Além disso, os próprios flagelos podem induzir outros tipos de movimento, como a rotação em torno de um eixo (Spassino, 2002).
[6] Naturalmente esse limiar dependerá também de condições do ambiente: o inerente à situação em que se passa de um gradiente nutritivo ascendente a um meio neutro, por exemplo, é maior.

% ------------------------------
- Berg, H., Motile behavior of bacteria, Phys. Today, January/2000, pp. 24-29
- Spassino, K., Biomimicry of bacterial foraging for distributed optimization and control, IEEE Control Systems Magazine, June/2002.
- Segall, J., and Block, S., and Berg, H., Temporal comparisons in bacterial chemotaxis, Proc. Natl. Acad. Sci., December/1986, pp. 8987-8991.
- Brenner, M.P., and Levitov, L.S., and Budrene, E.O., Physical mechanisms for chemotactic pattern formation by bacteria, Biophysical Journal, April/1998, pp. 1677-1693.

20050506

Not an easy one to hear, but surfaced a couple of times ...

Falou-se muito em uma sincronia entre layout e o estilo do autor (com o efeito ficando evidente na versão a imprimir a partir de um arquivo pdf [que nem por isso deixa de ser screen-friendly], mas também interessante no preview em html, com uma ou outra ressalva quanto à forma de acessar as [algumas encadeadas] notes), em uma cross-fertilization entre web design e meios impressos, na habilidade para adaptar o design às características da voz narrativa, e até mesmo de uma suposta (im)precisão do autor em alguns pontos abordados, mas nada melhor do que ler o
ensaio, enquanto ainda "fresco", acrescido o interesse de alguns pelo tema (tanto mais pelos aspectos técnicos, como no meu caso).

20050221

Só agora vi os dois posts mais recentes do Biroco [via Apeirophobia], podendo relacioná-los aqui como exemplo de uma variação do tipo de inquietação que tentei descrever dois posts abaixo.

---

Talvez eu volte a usar o blog que na lista à direita chamei de Múmia. Por ora terá vida mais ou menos paralela a este -- até que eu esteja razoavelmente seguro quanto ao fim dos problemas que se abateram sobre o primeiro há algum tempo. Sim, minhas reviravoltas são engraçadas, mas os poucos que me conhecem bem já se acostumaram a elas. Os outros ... bem, os outros não vêm aqui.

---

Desde algumas semanas atrás a vida passou a ser muita mais rica no SU, que é então para onde direciono os visitantes.

20050122

Testing Flickr's 'blog this photo' feature


Samourai1.2
Originally uploaded by gladstone_barbosa.
Japanese portrait painting
in the Meiji period (1867--1912): samourai in official dress.

[more: Japanese art and western influence]

20050112

Lending hope to the troubled masses yearning to be executives

E eis-me surpreendentemente retornando à carga com a primordial rádioaficção, feliz com minha mais nova aquisição. Ser tomado de súbito pela ânsia da rádioescuta jamais figurou em minhas vastas bibliotecas de eventos possíveis, obsessiva e minuciosamente levantados em meus tradicionais exercícios de worst-case analysis. Talvez, conjecturo, por resultar este em um ajuste contra-intuitivamente positivo.

Em uma era pré-'difusão em larga escala' da Internet, não restava outra coisa a um garoto interiorano devorador de enciclopédias e ávido por novas maneiras de expandir os limites que não voltar-se à 'infinitude' e diversidade de informações publicamente disponíveis em cada milímetro do espectro eletromagnético. Da luz visível ao rádio, e deste de volta à primeira, conformou-se o profundo interesse pela astronomia, com maior atenção à rádioastronomia. À época, sob intensa e continuada excitação (a transitoriedade inerente a um INTP ainda não se revelara), não tinha dúvidas quanto a estar na rádioastronomia meu destino, com objetivos oficiais acadêmicos. A estrutura era eficientemente alimentada pela rádioescuta internacional na faixa de comprimentos de onda que responde pela designação 'short-wave' (3 MHz a 30 MHz). O dexismo sempre me foi associado à ilimitação e a um quase heroísmo: uma luva de pelica a roçar as convicções quanto a habilidades e conhecimentos de receptores, dispositivos eletrônicos, antenas, condições de propagação e idiomas. O sistema já contou com maior sentido prático, no entanto, enquanto havia blocos a desestabilizar por força da informação. Certo que ainda hoje há quem empregue o expediente broadcast-jamming , mas as razões e influências são muito mais localizadas. De todo modo, é engraçado notar o rádio ainda a sobrepujar a Internet como meio de obter informações de Ulaanbaatar, ou sobre a vida cultural em Tashkent. O fato é que meu apego à rádioescuta, e por conseqüência a certeza da rádioastronomia, terminou sucumbindo às dificuldades de acomodar os velhos interesses a uma realidade repleta de pressões práticas. Não que o academicismo tenha me consumido, mas os novos estados de excitação eram mais fortes que meu bom-senso. Surgiram daí redes neurais artificiais, dinâmica não-linear e mais recentemente teoria de jogos, sendo perfeitamente observável uma gradativa busca pelo núcleo das coisas, com várias camadas de superfície ficando para trás a cada transição. E é aí que a coerência começa a se manifestar.

O retorno da rádioescuta coincide com um crescente desprazer pelo uso atual que tenho feito da Internet, mas também de computadores em geral. Ando cansado de distrações, do conseqüente estado de letargia, do ruído de fundo de um passado descontrolado que ainda posso captar. Passar tanto tempo sentado, em más posições, diante desses trambolhos, a saturar os sentidos, tem sido cada vez mais difícil de justificar racionalmente. Engendra-se insatisfações com o desempenho enquanto sequer as necessidades básicas são atendidas. O prazer agora me parece estar no minimalismo que estranhamente abre portas para a diversidade.

Vejo-me, assustado, na iminência de tornar-me um text-mode guerrilla: P2Ps em 6 linhas de código em Perl, web browsers confiáveis e rápidos, media players, instant messaging multi-protocolo, editores, perdendo poucas funções exibidas por seus equivalentes gráficos. Não há como não se deixar encantar pela substância. Os autores das aplicações tendem a simplificar os ajustes básicos (e.g., por meio do uso de teclas mais intuitivamente relacionadas às correspondentes ações, ainda significando maior rapidez e a possível e bem-vinda subutilização do mouse), agregando uma flexibilidade a permitir um nível de personalização impensado nos grandes nomes em GUI, mas nem por isso inacessível. Sutileza, equilíbrio estético, confiabilidade, satisfação com o encaixe perfeito às suas necessidades mais caras -- e consciente do seu caráter oscilante --, espaço para diversidade. Razões suficientes para que possamos defenestrar boa parte das aplicações gráficas e desfrutar o prazer da essência. E o retorno da rádioescuta é também um passo coerente nessa direção. É hora de alcançar uma vida mais saudável, profunda, relativamente bem planejada, eficiente em seus itens. Quero ler a Economist deitado na grama do Ibirapuera, ter tempo para expedições à Lapônia a dividir observações astronômicas e radiofônicas, para aprender romeno, para manter uma produção netal razoável e organizada. Antes de tudo, tempo e leveza de consciência para conhecer lugares, pessoas e obras, tempo para refletir e ir muito além da superfície, para lapidar o método, para completar a têmpera anímica.

Uma das conseqüências gerais deste autor como cidadão netal é a inevitável centralização das atividades virtuais. O efeito mais evidente a ser, provavelmente, a migração para o atualmente abandonado espaço no Multiply, projetos coletivos (e sérios) à parte. Finalmente não há mais espaço para o desgoverno.


20041201

Miseravelmente atrasado, mas... as melhores saudações dos Alpes a todos.

Quimiotaxia e Otimização.

II. Estratégias para Busca de Alimentos (continuação)

A. Estratégias de busca

A importância dos componentes envolvidos nos processos de obtenção de nutrientes mostra depêndencia direta de características da relação presa-predador, como tamanho, facilidades de fuga, mecanismos de defesa, e outras. Assim, para uma dada espécie, o fator busca pode ser mais importante que a manipulação e ingestão dos alimentos. Em última instância será definida toda uma estratégia, considerando o tempo que deve-se permanecer em um nicho, forma e limite de tempo para ingestão, etc. Os procedimentos aqui abordados consideram que o principal elemento é a busca [*].

É comum classificar as estratégias de busca em três grandes grupos: busca contínua, fixa e intermediária. Enquanto na primeira o indivíduo permanece se movimentando de forma contínua ao longo das fronteiras do volume de busca (o que fazem animais como atuns e águias), os que podem ser classificados no segundo grupo geralmente permanecem "imóveis" por longo tempo, aguardando a aproximação de presas (serpentes, em geral). Entretanto, boa parte das espécies implementam estratégias intermediárias, alternando, de diferentes formas, momentos em que empreendem uma busca contínua e em
que permanecem fixos (emboscada). Mesmo dentro de uma determinada combinação, a sequência e duração de cada ação pode variar dependendo dos resultados obtidos.

II.II Comportamento de grupo

Vantagens claras podem ser estabelecidas ao abordar as estratégias de grupo para busca de nutrientes[**]. Tais vantagens podem ser
sintetizadas em três principais, a ver:

i. maior probabilidade de encontrar nutrientes (ou nichos com mais
nutrientes), já que a capacidade sensitiva é sensivelmente elevada quando se trata um grupo como um único indivíduo (considerando alguma forma de comunicação entre os membros, com a emergência do que poderia ser chamado de "inteligência coletiva");
ii. maior capacidade para lidar com presas maiores;
iii. alguma proteção de predadores (em um agrupamento de indivíduos aqueles considerados mais importantes segundo algum critério - reprodutivo, etc. - podem ser posicionados no centro do grupo).

-------------------
[*] De fato, o elemento primordial na sobrevivência e reprodução das
bactérias.
[**] Ainda que em última instância os membros de um grupo
estejam competindo entre si pelos nutrientes as vantagens da cooperação fazem com que cada indivíduo obtenha uma maior quantidade.

20041125

Precisam todos ser homens de ação?

Com gente tão mais paciente, ativa e talentosa do que eu a materializar as idéias e sentimentos [leiam o artigo mais recente do Warfare State] a nebulosamente habitar a cabeça -- e aqui se insere adequadamente aquela idéia da preguiça que causa ter que construir uma teia que verá como resultado algo que, mesmo fragmentado, nos parecia óbvio e pertencente a esfera mais rasteira do bom senso -- perfazem-se razões mais que suficientes para que eu veja quase como desnecessária (além de arriscada) minha incursão por certos assuntos. Assim, permaneço no que modestamente creio poder oferecer mínima contribuição.